Exjobb - Utvärdering av systemstyrka i ett omriktardominerat kraftsystem

Vill du bidra till energiomställningen och arbeta i en utvecklande miljö där du blir en viktig länk i en samhällsviktig verksamhet? När samhället elektrifieras i snabb takt ställs energibranschen inför flera stora utmaningar. Sverige behöver snabbt fördubbla elproduktionen, bygga ut kraftnätet och samtidigt ställa om till förnybar el. Vill du vara med att göra detta möjligt? Då är du kanske en av våra framtida examensarbetare!

Svenska kraftnät är ett statligt affärsverk som är systemansvarig myndighet för kraftsystemet i Sverige och som förvaltar och utvecklar Sveriges transmissionsnät för el.

Vi på enheten Elkvalitet och Systemstudier ansvarar för att säkerställa ett driftsäkert kraftsystem med god elkvalitet - nu och i framtiden. Enheten ansvarar bland annat för resonans och omriktarstabilitet, och arbetar med kravställning och studier kopplat till ett kraftelektronikdominerat kraftsystem, till exempel för att möjliggöra anslutning av havsbaserad vindkraft, HVDC/FACTS eller stora industrilaster.

Bakgrund

Till följd av energiomställningen installeras allt mer kraftelektronik i kraftsystemet. Detta innefattar till exempel kraftelektronikansluten produktion (sol- och vindkraft), HVDC och FACTS, samt stora kraftelektronikanslutna laster. En hög andel kraftelektronikomriktare medför flertalet förändringar av kraftsystemets inneboende prestanda och tekniska behov, vilket måste beaktas och hanteras för att säkerställa driftsäkerhet/stabilitet och god elkvalitet.

Traditionellt har stabilitetsfenomen hängt ihop med relativt långsam elektromekanisk dynamik. Kraftelektronikomriktare introducerar dock stabilitets- och interaktionsfenomen i form av elektromagnetiska interaktioner i ett mycket bredare frekvensband än vad som tidigare behövt beaktas, från lågfrekventa oscillationer under 1 Hz upp till högfrekventa oscillationer vid tusentals Hz.

Systemets ”styrka” spelar en avgörande roll för att upprätthålla den övergripande stabiliteten. Historiskt har systemstyrka bedömts utifrån nätets kortslutningseffekt, men i system med stor andel omriktare behövs mer avancerade analysmetoder.

Uppdraget

Syftet med detta examensarbete är att utreda olika metoder för att utvärdera systemstyrka.

Uppdraget består av två delar:

1. I del 1 görs en litteraturstudie i syfte att sammanställa olika metoder för att bedöma systemstyrka, till exempel SCR (Short-Circuit Ratio), ESCR (Effective Short-Circuit Ratio) och liknande, samt beskriva möjliga begränsningar hos olika metoder vid olika andel omriktare.
2. I del 2 implementeras ett urval av de metoder som undersökts i del 1 på ett testnät i syfte att utvärdera metoderna praktiskt vid olika andel omriktare.

Arbetet sammanfattas i en rapport där rekommendationer ges med avseende på lämpliga metoder för att bedöma systemstyrka i ett omriktardominerat kraftsystem.

Din profil/bakgrund

• Du håller på att avsluta en högskoleutbildning inom elkraft, elektroteknik, teknisk fysik, energiteknik eller annan relevant utbildning.
• Du är strukturerad och har förmåga att arbeta självständigt.
• Det är meriterande om du har teoretisk eller praktisk erfarenhet av kraftsystemstabilitet eller kraftelektronikreglering, och/eller programmeringskunskaper i Python.

Du bör behärska svenska och engelska i så väl tal som skrift.

Eftersom vi arbetar med viktig infrastruktur i samhället så är våra tjänster säkerhetsklassade och svenskt medborgarskap är därför ett krav.

Villkor för ersättning

• Omfattning på uppdraget är 30 högskolepoäng.
• Tjänsten är placerad i Sundbyberg/Stockholm.

Följande ska ha inkommit för att utbetalning av arvode ska ske:

• Exjobbsrapporten ska vara klar och tillgänglig i sin slutversion.
• Utlåtande i mail från Svenska kraftnäts handledare att examensarbetaren är klar från Svenska kraftnäts sida. I detta ingår att du/ni ska ha presenterat ditt/ert arbete på Svenska kraftnät.
• Utlåtande i mail från högskolans handledare att examensarbetaren är klar från deras sida. I detta ingår att du/ni ska ha presenterat ditt/ert arbete på högskolan, och om det ingår opponerat på annans arbete.
• Utdrag ur betygsregistret LADOK (PDF i mail) där det framgår att godkänt examensarbete är inrapporterat.

Övrig information

För svar på allmänna och praktiska frågor hänvisar vi i första hand till Carl Isaksson, 010 – 489 20 28. För svar på specifika frågor kring uppdraget hänvisar vi till Oscar Lennerhag, 010-350 94 28.

Vi vill ha din ansökan senast 2024-11-03. Planerad start för examensarbetet är januari 2025.