Return to search

Voltage Deviations in a Power System

The aim of this project was to analyze howthe voltage magnitudes of an electrical grid is affectedwhen wind power production varies in an area aroundthe river of Ångermanälven. The goal of the project wasto keep the voltage deviation within 10 % from the setbase value. A secondary goal was to make a profitabilityassessment between power losses and costs related tothe power grid.A transmission grid model was built around Ångermanälven and simulations were made in MATLAB,with the open-source tool package called MATPOWER,to simulate the properties of the grid. Thesesimulations included real hourly historical data fordemand and power generation. Voltage deviation andlosses in the transmission grid for the system was thendetermined with power flow analysis.For the base case, the voltage deviation was keptwithin the limit of a maximum deviation of 10 %. Thebase case was thereafter upgraded to improve transmissionefficiency and resiliency. Increasing the basevoltage resulted in lower losses and voltage deviationsbelow 5 %. To make the grid more resilient and fulfillthe N-1 and N-2 criteria, additional transmission lineswere added. However, these were deemed necessary fora reliable grid, even though the upgrades increased thetotal cost of the system. / Strävan med detta projekt varatt analysera hur spänningsnivån för ett elnätpåverkas av varierande vindkraftsproduktion för ettområde kring Ångermanälven. Målet med projektetvar hålla spänningen inom 10 % från den sattabasspänningen. Ett sekundärt mål var att göra enlönsamhetsbedömning mellan effektförluster och kostnaderrelaterade till elnätet.En model av transmission nätet byggdes kring Ångermanälven och simuleringar utfördes i MATLAB,med hjälp av ett open-source verktyg kallat MATPOWER,för att simulera nätets egenskaper. Simuleringarnainkluderade verklig historisk timvis data förbehov och kraftproduktion. Spänningsavvikelser ochförluster i transmissionsnätet fastställdes med belastningsfördelning.För basfallet hölls spänningsavvikelserna inom denmaximala gränsen på 10 %. Basfallet uppgraderasdärefter för att förbättra transmissionseffektivitet ochtillförlitlighet. Ökning av basspänningen resulterade ilägre andel förluster och spänningsavvikelser på under5 %. För ett mer tillförlitligt nät och för att kunnauppfylla N-1 och N-2 kriterierna, installerades extraledningar. Dessa ledningar ansågs nödvändiga för attuppnå ett tillförlitligt elnät, även om det innebar ettkrav på ökade investeringskostnader för systemet. / Kandidatexjobb i elektroteknik 2021, KTH, Stockholm

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-307646
Date January 2021
CreatorsLindgren, Klas, Larbi Engelbrektsson, Sophia
PublisherKTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS)
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageEnglish
Detected LanguageSwedish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
RelationTRITA-EECS-EX ; 2021:154

Page generated in 0.0015 seconds