Slutrapport: Ny topologi för effektiva AC/DC omriktare till framtida havsbaserade vindkraftparker

Storlek: px
Starta visningen från sidan:

Download "Slutrapport: Ny topologi för effektiva AC/DC omriktare till framtida havsbaserade vindkraftparker"

Transkript

1 Slutrapport: Ny topologi för effektiva AC/DC omriktare till framtida havsbaserade vindkraftparker Vindforsk II Projektnr Stephan Meier Hans-Peter Nee Kungliga Tekniska Högskolan Skolan för Elektro- och Systemteknik Elektriska Maskiner och Kraftelektronik Stockholm, December 2008

2 Sammanfattning I detta projekt har en ny topologi för effektiva AC/DC omriktare till framtida havsbaserade vindkraftparker utvärderats. Genom att sänka elproduktionskostnaden, vilket åstadkoms både genom lägre initialkostnader och lägre förluster, har den nya topologin stora fördelar gentemot konventionella lösningar för likströmsöverföring. Projektet har även övervunnit två huvudsakliga tekniska hinder: Kommuteringen av de tyristor-bestyckade omvandlarna, speciellt vid låg generering, samt konstruktion av mellanfrekvensnätet. Simuleringsresultat har verifierats med mätningar på en 40 kva prototyp. Den nya topologin underlättar därmed etableringen av framtida havsbaserade vindkraftparker. Den är särskilt lämpad för vindkraftparker på stort avstånd från en stark punkt i nätet. 2

3 Abstract In this project, a novel topology for efficient AC/DC converters for future offshore wind farms has been evaluated. The new topology has big advantages compared to conventional solutions for HVDC transmission. It considerably reduces the energy generation cost by both reducing the initial cost and the conversion losses. During the project, two main technical challenges have been solved: The commutation of the thyristor-based cycloconverters, especially during low energy generation, as well as the design of the medium-frequency collection grid. Results from simulations have been verified with measurements on a 40 kva prototype converter system. As a consequence, the new topology facilitates the establishment of future offshore wind farms. It is especially suitable for remote wind farms situated at a long distance from a strong connection point in the grid. 3

4 Innehåll 1 Inledning Bakgrund Funktion och uppbyggnad av den nya topologin Mål Publikationer Projektets genomförandet Personer Tillvägagångssätt Projektets resultat 12 4 Projektets måluppfyllelse Sänkt elproduktionskostnad Lägre initialkostnad Experimentell implementation Konstruktion av mellanfrekvensnätet Kommutering av styromriktaren Slutsatser Fortsättning Förkortningar 23 4

5 1 Inledning Projektet Ny topologi för effektiva AC/DC omriktare till framtida havsbaserade vindkraftparker har genomförts vid Kungliga Tekniska Högskolan, Skolan för Elektrooch Systemteknik, under tiden till Projektet finansierades inom ramen för programmet Vindforsk II - utveckling och användning av kunskaper som främjar utbyggnad av vindkraft i Sverige. Projektet är en fortsättning av projektet Ny topologi för mer effektiva AC/DComriktare till framtida havsbaserade vindkraftparker. I detta tidigare projekt har projektgruppen visat att den nya tekniken kan ge både lägre initialkostnad och lägre förluster än motsvarande existerande teknik idag [1 4]. Detta innebär att elproduktionskostnaden kan sänkas och att etablering av ny vindkraft underlättas. Detta är särskilt viktigt i Sverige, där priset på el är lågt, vilket gör det svårare för oetablerade kraftkällor att göra sig gällande på marknaden [5]. De flesta är överens om att det svenska energisystemet ska vara effektivt, långsiktigt uthålligt, tillförlitligt och miljöanpassat [5]. Vindkraftsutbyggnaden är ett viktigt bidrag till omställningen till ett långsiktigt ekonomiskt och ekologiskt hållbart energisystem och bidrar därmed till miljökvalitetsmålen frisk luft, bara naturlig försurning, begränsad klimatpåverkan. En ökad andel av förnyelsebar energi minskar användningen av fossila bränslen, vilket minskar utsläppen av koldioxid, kväveoxider, luftburna partikelföroreningar, svaveldioxid, etc. 1.1 Bakgrund Syntesrapporten Energi i medvind [5] som kom ut 2005 fastslår att ytterligare forskning och utveckling behövs kring hur de havsbaserade vindkraftverken ska kopplas in för att billigt och säkert överföra den elektriska effekten till land. Rapporten hade mycket riktigt kommit till slutsatsen att likströmsöverföring är en svensk specialitet som än så länge är så dyr att den bara lönar sig för överföring av stora effekter på stora avstånd. Annars uppväger vinsten med likströmskabel inte förlusterna med växelströmskabel, speciellt på grund av att likströmskablar kräver en del ny utrustning i båda ändar för att lyckas [5]. Projektet syftar till att visa på en ny teknik för att överföra elektrisk effekt från en stor vindkraftpark till en stark nod i elnätet. Tekniken bygger på likströmsöverföring från vindkraftparken till inkopplingspunkten i nätet. Likströmstekniken är överlägsen växelströmstekniken på långa avstånd, varför det föreslagna konceptet är speciellt lämpligt där vindkraftparken befinner sig på stort avstånd från en stark nod i nätet. Likströmstekniken utmärks också av full styrbarhet även vid svåra felfall, vilket innebär att leveranssäkerheten blir större än för dagens 5

6 +/ 150 kv DC 150 kv 500 Hz 66 kv, 500 Hz 1 kv, f var Enfas MF transformator 3 kv, 500 Hz Växellåda Kortsluten asynkrongenerator Enfas spänningsstyv omriktare Styromriktare Effektbrytare Frånskiljare Vindturbin Figur 1.1: Förenklat schema av den nya topologin för effektiva AC/DC omriktare. vindkraftverk. Eftersom tekniken bygger på s.k. soft-switching och att omvandlarna i vindkraftverken är tyristoromvandlare erhålls avsevärt lägre förluster än med dagens likströmsteknik [3]. Dessutom blir initialkostnaden lägre eftersom färre IGBT:er (Insulated Gate Bipolar Transistor) behövs. Genom användningen av ett mellanfrekvensnät ( Hz jämfört med 50 Hz i Sveriges stamnät) inom vindkraftparken kan storleken på transformatorerna minskas avsevärt, vilket också sänker initialkostnaden. Nästa avsnitt beskriver mer ingående hur den nya tekniken fungerar och hur en sådan vindkraftpark kan vara uppbyggd. 1.2 Funktion och uppbyggnad av den nya topologin Den nya topologin för effektiva AC/DC omriktare till framtida havsbaserade vindkraftparker har redan tidigare utförligt beskrivits och publicerats [1, 2, 4]. Dess syfte är att samla in energin från vindturbinen och omvandla den så att den kan överföras med likströmstekniken. Detta sker på ett nytt och mer effektivt sätt. Den nya topologin består av en spänningsstyv omriktare (VSC) och styromriktare som kopplas ihop av ett mellanfrekvens (MF) nät och MF transformatorer, jämför Figur 1.1. För att minska förlusterna från omriktarna är det fördelaktigt att tända och släcka halvledarna när det antingen inte finns någon ström genom eller spänning över komponenten, s.k. soft-switching. Detta uppnås genom att omväxlande kommutera den spänningsstyva omriktaren och styromriktarna [1] och därmed ömsesidigt skapa förutsättningarna för soft-switching. Den grundläggande funktionsprincipen av ett s.k. ömsesidigt kommuterade omriktarsystem är att den spänningsstyva omriktaren omvandlar likspänningen till en mellanfrekvent fyrkantspänning som magnetiserar MF transformatorerna. Dessa transformatorer erbjuder galvanisk isolering och anpassar spänningsnivån. Till slut omvandlas spänningen till den önskade trefasiga vindgeneratorspänningen med hjälp av styromriktarna. 6

7 1.3 Mål Målsättningen för projektet har varit att: 1. Visa att det med den nya tekniken är möjligt att avsevärt sänka elproduktionskostnaden för vindkraftparker på stort avstånd från en stark punkt i nätet. 2. Visa att det är möjligt att till lägre initialkostnad än idag realisera effektomvandling och transmission för vindkraftparker på stort avstånd från en stark punkt i nätet. Detta underlättar etablering av ny vindkraft. 3. Visa att den nya tekniken fungerar experimentellt i ett fall med två vindkraftverk med omvandlare bestyckade med tyristorer. 4. Visa att det går att konstruera ett mellanfrekvensnät inom vindkraftparken som har en rimlig nivå av ringningar och som kan överföra tillräcklig effekt för att systemet i sin helhelt blir avsevärt bättre än dagens alternativ. 5. Visa att kommuteringen kan realiseras även vid låg generering. 1.4 Publikationer Projektet har resulterat i flera vetenskapliga artiklar som har presenterats på internationella konferenser. Här visas en lista av alla relevanta publikationer: [I] S. Meier, S. Norrga, H.-P. Nee, Modulation Strategies for a Mutually Commutated Converter System in Wind Farms i Proceedings of the 12th European Conference on Power Electronics and Applications, EPE 07, Aalborg, Danmark, September [II] M. Kuschke, Practical implementation of a cycloconverter in a soft-switching isolated AC/DC converter, intern rapport, KTH, Stockholm [III] S. Meier, M. Kuschke, S. Norrga, Space Vector Modulation for Mutually Commutated Isolated Three-Phase Converter Systems i Proceedings of the 39th Annual Power Electronics Specialists Conference, PESC 08, Rhodos, Grekland, Juni [IV] S. Meier, S. Norrga, H.-P. Nee, Control Strategies for Mutually Commutated Converter Systems without Cycloconverter Turn-off Capability i Proceedings of the 39th Annual Power Electronics Specialists Conference, PESC 08, Rhodos, Grekland, Juni [V] S. Meier, Y. Yu, H.-P. Nee Comparative Study of Different HVDC Transmission Systems for Offshore Wind Farms, inlämnad för publicering i Proceedings of the 2nd EPE Wind Energy Seminar, Stockholm, Sverige, April

8 [VI] S. Meier, T. Kjellqvist, H.-P. Nee Design Considerations for Medium-Frequency Power Transformers in Offshore Wind Farms, inlämnad för publicering i Proceedings of the 13th European Conference on Power Electronics and Applications, EPE 09, Barcelona, Spanien, September [VII] S. Meier, H.-P. Nee Transient Overvoltages in Single-phase Medium-frequency Wind Farm Collection Grids, ännu opublicerad. Dessutom kommer forskningsresultaten att sammanfattas i en doktorsavhandling som kommer att framläggas under våren

9 2 Projektets genomförandet Projektet har genomförts vid Kungliga Tekniska Högskolan, Skolan för Elektro- och Systemteknik, Avdelningen för Elektriska Maskiner och Effektelektronik under tiden till I detta kapitel belyses först inblandade personer och företag, för att sedan ge en utförlig beskrivning av vilka moment som har genomförts i detta projekt. 2.1 Personer Projektet har genomförts av doktoranden Tekn. Lic. Stephan Meier under ledning av Prof. Hans-Peter Nee, båda på Avdelningen för Elektriska Maskiner och Effektelektronik, Skolan för Elektro- och Systemteknik, Kungliga Tekniska Högskolan. Till projektet kopplades en referensgrupp med intressenter från vindkraftsindustrin. Deltagarna i denna referensgrupp är Philip Kjær från Vestas Wind Systems i Danmark, samt JanR. Svensson, Thomas Jonsson och Staffan Norrga från ABB Corporate Research i Västerås. Under projektets gång har det hållits fyra möten, bland annat hos ABB i Västerås och i Ålborg, Danmark, i samband med konferensen EPE Maren Kuschke gjorde sin arbetspraktik med efterföljande studiearbete under tiden november 2006 till oktober Maren fokuserade på den experimentella delen, med bl.a. implementeringen av den rymdvektor-baserade modulationen samt uppbyggnaden av den tyristor-baserade styromriktaren. Shuang Zhao gjorde sitt examensarbete på ABB Corporate Research där han närmare tittade på moduleringen av den tyristor-baserade styromriktaren [6]. Liu Nian undersökte i sitt examensarbete problematiken runt mellanfrekvensnätet, med bl.a. mätningar på kabel hos ABB i Västerås samt systemsimuleringar i PSCAD. Liu påbörjade sitt arbete den 1 januari 2008, men kunde tyvärr inte slutföra det i skrivande stund p.g.a. hälsoproblem. Yingbei Yu påbörjade sitt pågående diplomarbete den 25 juni Hon utvecklade utförliga förlustmodeller och kostnadsuppskattningar för alla inblandade systemkomponenter, både för den nya topologin och för befintliga lösningar. Arbetet har skett i samarbete med industrin. 9

10 2.2 Tillvägagångssätt Genomförandet av projektet har skett med hjälp av analytiska beräkningar, numeriska simuleringar och experimentell verksamhet i laboratoriet. Här nedan kommenteras det i detalj på vilket sätt och med vilka resurser de olika punkter som är uppräknade i projektbeslutet har genomförts: 1. Planering för prototypbygge Prototypen bygger vidare på en befintlig laboratorieuppställning, där framförallt transformatorn och styromriktaren byttes ut. Den spänningsstyva omriktaren samt styrsystemet bestående av en DSP och en FPGA däremot kunde nästan användas som det var. MF transformatorerna som är baserade på vanliga 50 Hz transformatorer har konstruerats och tillverkats för mellanfrekvensdrift av Christer Eriksson från AQ Trafo AB [7]. 2. Analys av mellanfrekvensnätet För att kunna analysera mellanfrekvensnätet behövs det noggranna modeller av framförallt MF transformatorerna och kablarna. Själva analysen har sedan genomförts i PSCAD, ett numeriskt simuleringsverktyg för kraftsystem. Gällande transformatorerna är det framförallt storleken på läckinduktansen och kapacitanserna inom och mellan lindningarna som har betydelse. Dessa elektriska parametrar har bestämts analytiskt och kan främst påverkas genom lindningsutförandet, se [VI]. Kablarna inom vindkraftparken modelleras tillräckligt noggrant i PSCAD för att kunna återge alla högfrekventa fenomen som kan uppträda. Detta verifierades med hjälp av mätningar på nedgrävda sjökablar hos ABB i Västerås, se [VII]. 3. Analys av kommuteringsförlopp vid låg generering Bekymret vid låg generering var framförallt att strömmen skulle vara för liten för att möjliggöra kommuteringen av den spänningsstyva omriktaren. Dessutom skulle ett stort strömrippel ställa till med större bekymmer vid låg generering då det skulle vara proportionellt större. Analysen av kommuteringsförloppet vid låg generering har genomförts med simuleringar i Matlab. Problemet kunde helt undvikas genom att använda en kontrollstrategi för den kortslutna asynkrongeneratorn som går ut på att minska statorspänningen proportionellt till vindturbinens frekvens, vilket innebär att effektfaktorn vid låg generering blir låg samtidigt som strömmen blir större, se [I]. 4. Förslag till dimensionering av mellanfrekvensnätet Baserat på analysen av mellanfrekvensnätet har ett förslag till dimensionering av mellanfrekvensnätet tagits fram med hjälp av simuleringsverktyget PSCAD, se [VII]. Rekommendationer på hur mellanfrekvensnätet kan byggas upp på ett optimalt sätt gäller val av kablarna och deras spänningsnivå, de elektriska parametrarna hos MF transformatorerna och uppbyggnaden av den spänningsstyva omriktaren som bestämmer spänningsderivatan. 10

11 5. Implementering av vektormodulering i FPGA och DSP Vektormodulering har implementerats i FPGA och DSP i samarbete med Maren Kuschke och resultaten har sedan jämförts med vanlig pulslängdsmodulering, se [III]. Vektormodulering har sedan anpassats för att även fungera med styromriktare bestyckade med tyristorer [IV]. 6. Uppbyggnad av laboratoriemodell av mellanfrekvensnätet Simuleringarna i PSCAD pekade på att det skulle bli svårt att bygga upp en laboratoriemodell av mellanfrekvensnätet som på ett korrekt sätt skulle återspegla alla högfrekventa fenomen. Med tanke på mätningarna som gjordes på riktiga nedgrävda sjökablar för att verifiera simuleringarna och med hänsyn till att numeriska verktyg är bättre lämpade för ändamålet, bestämdes att inte bygga upp en laboratoriemodell av mellanfrekvensnätet som det först var tänkt. 7. Uppbyggnad av styromriktare med tyristorer För att ersätta IGBT:er med tyristorer i styromriktaren behövdes nya drivdonskort samt en ny huvudkrets. Detta arbetsmoment beskrivs i detalj i Maren Kuschkes rapport [II]. 8. Experimentell verifiering av effektomvandlarens funktion Effektomvandlarens funktion har experimentell verifierats, både för styromriktare bestyckade med IGBT:er [III] och tyristorer [IV]. 9. Analys av resultaten Resultaten har fortlöpande analyserats i samband med deras publicering, se kapitel 3 för projektets resultat. 10. Prediktion av reduktion av produktionskostnad och initialkostnad med den nya tekniken För att noggrant kunna förutsäga reduktionen av produktionskostnaden och initialkostnaden utvecklades utförliga förlustmodeller och kostnadsuppskattningar för alla inblandade systemkomponenter, både för den nya tekniken och för befintliga lösningar. Modellerna är implementerade i Matlab och bygger på uppgifter från industrin, se [V]. 11. Presentation av doktorsavhandlingen En doktorsavhandling kommer att framläggas och offentligt försvaras under våren

12 3 Projektets resultat Resultaten har fortlöpande analyserats och publicerats under projektets gång. I detta kapitel redovisas de viktigaste resultaten från projektet i kronologisk ordning efter deras publicering. I kapitel 4 däremot framgår det hur resultaten har bidragit till projektets måluppfyllelse. Publikation I Modulation Strategies for a Mutually Commutated Converter System in Wind Farms Genom att använda en kontrollstrategi för den kortlutna asynkrongeneratorn som går ut på att minska statorspänningen proportionellt till vindturbinens frekvens kunde bekymmer med kommuteringsförloppet vid låg generering undvikas. Därmed höjs strömmen vid låg generering på bekostnad av effektfaktorn som blir förhållandevis låg, se Figur 3.1. En ny metod för att kontrollera tyristor-bastyckade styromriktare togs fram, s.k. current clamping control strategy. Metoden går ut på att blockera alla halvledarkomponenter i det fasben där strömmen är nära noll under en kontrollerad tid. Därmed kan driften upprätthållas under alla driftförhållanden, se Figur 3.2 för simuleringsresultat. Den nya kontrollmetoden har dessutom fördelar som ett lägre momentrippel och en mer sinusformad ström med lägre övertonshalt. Dessutom tillåter den att ersätta alla IGBT:er i styromriktaren med snabba tyristorer, vilket innebär besparingar av kostnader och förluster. Publikation III Space Vector Modulation for Mutually Commutated Isolated Three-Phase Converter Systems Vektormoduleringen har framgångsrikt implementerats i en 40 kva prototyp, se Figur 3.3. Jämfört med vanlig pulslängdsmodulering (PWM) erbjuder vektormodulering (SVM) följande fördelar som har experimentell uppmätts: Utstyrningsgraden höjs, spänningen och strömmen blir mer sinusformad med lägre övertonshalt, transformatorströmmen minskar samtidigt som systemets verkninsgrad ökar, se Figur 3.4 för mätresultat. Vektormodulering är särskilt fördelaktig vid låga utspänningar, då denna sorts modulering maximerar nollvektorerna. Detta driftfall är inte ovanligt i ett vindkraftverk. 12

13 Generatorspänning [p.u.] Turbinhastighet [rpm] Vindstyrka [m/s] Rotorfrekvens [Hz] Aktiv effekt [p.u.] Effektfaktor Statorström [p.u.] 1 Vindturbin Vestas V90-3.0MW p.u. 1.0 p.u. 1.0 p.u Figur 3.1: Exempel av driftförhållanden och kontrollstrategin för en vindturbin ström statorflöde Figur 3.2: Förlopp av ström och statorflöde för tre karakteristiska driftfall enligt Figur 3.1. Mellanfrekvenstransformator Spänningsstyv omriktare (VSC) Styromriktare Figur 3.3: Fotografi av 40 kva prototypen med IGBT-bestyckad styromriktare. 13

14 Transformatorström [A] PWM SVM Huvudspänning [V] Verkningsgrad [%] Resonant Icke-resonant VSC kommutering 70 PWM SVM Huvudspänning [V] Figur 3.4: Transformatorströmmen (till vänster) och systemets verkningsgrad (till höger) som funktion av styromriktarens huvudspänning. Publikation IV Control Strategies for Mutually Commutated Converter Systems without Cycloconverter Turn-off Capability Prototypen med tyristor-bestyckad styromriktare har framgångsrikt implementerats och olika kontrollstrategier har diskuterats. Mätresultaten visar att driften grundläggande är fullt möjlig som tänkt, se Figur 3.5. Ett koncept föreslogs för att kunna använda den nyutvecklade s.k. current clamping control strategy. För att noggrant kunna förutsäga det framtida strömförloppet behövs det exakta metoder för att kunna mäta strömmen och en modell av den kortslutna asynkrongeneratorn. Publikation V Comparative Study of Different HVDC Transmission Systems for Offshore Wind Farms Utförliga förlustmodeller har tagits fram för alla relevanta systemkomponenter i samarbete med industrin. Preliminära resultat pekar på att den nya topologin har omkring 1% lägre förluster än befintliga lösningar [3], se Figur 3.6. Detta är en avsevärd förbättring med tanke på att förlusterna vid nominell effekt i en konventionell HVDC station från ABB idag uppgår till 1.6 % [8]. Preliminära resultat i Figur 3.7 visar att det är framförallt förlusterna från den spänningsstyva omriktaren och från transformatorerna som i grova drag halveras. Förlusterna i vindkraftparkens kablar och i vindturbinenes omriktare ökar däremot något. Kostnadsuppskattningar är svåra att genomföra, men alla tecken tyder på att den nya topologin har avsevärt lägre initialkostnader. Bland annat minskar kiselarean för IGBT:erna med 30 % för samma effektiva pulstal och antalet IGBT:er minskar till en sjättedel, vilket minskar kostnaderna för drivkretsarna i samma utsträckning [2]. Även MF transformatorernas vikt och volym är avsevärt lägre än för 50 Hz transformatorer, vilket innebära en rejäl kostnadsminskning. 14

15 Spänningsstyv omriktare (VSC) Mellanfrekvenstransformator Styromriktare Huvudspänning [V] Ström [A] Tid [ms] Tid [ms] Figur 3.5: Fotografi av prototypen med tyristor-bestyckad styromriktare (till vänster) och mätresultat vid av 20 % nominell effekt (till höger). Förluster [%] HVAC överföring Konventionell HVDC överföring Ny HVDC topologi Överföringslängd [km] Figur 3.6: Överföringsförluster för olika överföringsteknologier (200 MW vindkraftpark och 8 m/s genomsnittsvindstyrka). 15

16 Trefas transformator Trefas spänningsstyv omriktare Enfas mellanfrekvens transformator Trefas styromriktare Dubbelt matad asynkrongenerator Kortsluten asynkrongenerator Trefas spänningsstyv omriktare Enfas spänningsstyv omriktare Mellanfrekvens kablar 0.3% 1.1% 0.21% 1.05% 1.05% 0.4% TOTAL: 4.11% 0.3% 0.38% 0.1% 1.2% 0.6% 0.44% 3.02% TOTAL: Figur 3.7: Preliminära förluster i en 200 MW vindkraftpark med konventionell HVDC station (vänster) eller den nya topologin (höger) vid nominell effektgenerering. Publikation VI Design Considerations for Medium-Frequency Power Transformers in Offshore Wind Farms Magnetiska, elektriska och termiska ekvationer för att designa torr-isolerade MF transformatorer har tagits fram. En 3 MW mellanfrekvenstransformator som arbetar vid en frekvens av 500 Hz väger mindre än 700 kg och har en verkningsgrad på upp till 99.4 %, se Figur 3.8. Detta kan jämföras med en trefas 50 Hz lågförlusttransformator (ABB Resibloc) med samma effekt som har en verkningsgrad av % och en vikt av 7 ton. Utförliga ekvationer för att kunna bestämma storleken på läckinduktansen och parasitära kapacitanser har tagits fram. Publikation VII Transient Overvoltages in Single-phase Medium-frequency Wind Farm Collection Grids Simuleringsresultat har verifierats med hjälp av mätningar på ett nedgrävd sjökabel hos ABB i Västerås. Figur 3.9 visar en jämförelse mellan ett uppmätt och ett simulerat stegsvar. Rekommendationer har tagits fram för hur mellanfrekvensnätet ska se ut och vilka parametrar som är viktiga för att kunna hålla en rimlig nivå av ringningar och samtidigt överföra tillräckligt med effekt. 16

17 Figur 3.8: 3MW 500 Hz MF transformator. 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 1 V 300 MHz 2GSa/s 50 Ω 50 Ω 162 m µ r = 1.4 / ρ = 200 Ωm Mätning Simulering Tid [µs] Figur 3.9: Jämförelse mellan ett simulerat och ett uppmätt stegsvar. 17

18 4 Projektets måluppfyllelse I detta kapitel belyses i vilken grad projektets fem mål har uppfyllts. För vart och ett av de fem målen har en ungefärlig uppskattning av måluppfyllelsen angivits i procent. Speciellt diskuteras vad eventuella avvikelser från de uppsatta målen beror på och vad detta har för betydelse för projektets utgång. 4.1 Sänkt elproduktionskostnad Det första målet var att visa att det med den nya tekniken är möjligt att avsevärt sänka elproduktionskostnaden för vindkraftparker på stort avstånd från en stark punkt i nätet. Måluppfyllelse: 95 % Elproduktionskostnaden för vindkraftparker bestäms av både initialkostnaden och förlusterna för effektomvandling och effektöverföring. Då man kan utgå från att initialkostnaden blir lägre (se avsnitt 4.2), var det viktigt att räkna hur mycket lägre förlusterna blir med den nya topologin. I en studie av olika topologier för likströmsöverföring [V] bekräftades tidigare preliminära resultat [3] som visade att den nya topologin har avsevärt lägre förluster. En osäkerhetsfaktor är fortfarande om förlustmodellerna håller i verkligheten, vilket bara kan verifieras på en storskalig installation. 4.2 Lägre initialkostnad Det andra målet var att visa att det är möjligt att till lägre initialkostnad än idag realisera effektomvandling och transmission för vindkraftparker på stort avstånd från en stark punkt i nätet. Måluppfyllelse: 80 % Kostnadsberäkningar visar sig vara ytterst svåra att genomföra på ett tillförlitligt sätt, när till och med industrin har svårt att uppskatta vad olika lösningar skulle kosta. Därför var det bara möjligt att få indikativa värden av kostnaderna för olika komponenter. I en studie av olika topologier för likströmsöverföring [V] visade vi att kostnaderna för den spänningsstyva omriktaren samt för transformatorerna kan sänkas betydligt, samtidigt som kablarna inom vindparken och omriktaren som sitter i varje vindturbin 18

19 skulle orsaka jämförbara initialkostnader med dagens lösningar. Överlag pekar allt på att initialkostnaderna blir lägre med den nya topologin. För att exakt veta hur mycket lägre skulle det däremot behövas noggrannare undersökningar tillsammans med tillverkarna. 4.3 Experimentell implementation Det tredje målet var att visa att den nya tekniken fungerar experimentellt i ett fall med två vindkraftverk med omvandlare bestyckade med tyristorer. Måluppfyllelse: 80 % Den nya tekniken fungerar experimentellt i en prototyp med en omvandlare bestyckad med tyristorer [IV]. Av tidsskäl och på grund av begränsningar i det befintliga kontrollsystemet (FPGA och DSP) var det tyvärr inte möjligt att implementera det andra vindkraftverket. Detta anses dock inte vara ett större bekymmer då det inte innebär några grundläggande komplikationer, vilket har verifierats med hjälp av simuleringar. 4.4 Konstruktion av mellanfrekvensnätet Det fjärde målet var att visa att det går att konstruera ett mellanfrekvensnät inom vindkraftparken som har en rimlig nivå av ringningar och som kan överföra tillräcklig effekt för att systemet i sin helhelt blir avsevärt bättre än dagens alternativ. Måluppfyllelse: 75 % När man konstruerar mellanfrekvensnätet behöver man ta hänsyn till spänningsnivån, spänningsderivatan som bestämms av kommuteringen av den spänningsstyva omriktaren, samt den elektriska karakteristiken av kablarna och transformatorerna. Hur man konstruerar ett mellanfrekvensnät som har en rimlig nivå av ringningar (lägre än 20 % översläng) och som kan överföra tillräcklig effekt beskrivs i [VII]. Trots att en del av simuleringarna har verifierats med mätningar skulle det behövas en storskalig installation för att verkligen få reda på hur mellanfrekvensnätet skulle bete sig exakt. På grund av att kabellängden mellan omriktarstationen och vindturbinerna är den huvudsakliga begränsningen går det inte heller att bygga allt för stora vindkraftparker med den här topologin. 4.5 Kommutering av styromriktaren Det femte målet var att visa att kommuteringen kan realiseras även vid låg generering. Måluppfyllelse: 100 % 19

20 Publikation [I] visar att kommuteringen kan realiseras med tyristorer och även vid låg generering, vilket är ett stort framsteg för den här typen av ömsesidigt kommuterade omriktare. I den nya modulationsmetoden kontrollerar man aktivt tiden som tyristorerna är blockerade vid strömnollgenomgångar. En grundförutsättning för att kommuteringen ska kunna realiseras vid låg generering är att minst ett visst antal vindturbiner måste snurra för att strömmen kan uppnå det värde som behövs för en framgångsrik kommutering av den spänningsstyva omriktaren. 20

21 5 Slutsatser Projektet har kommit mycket långt i utvärderingen av en ny topologi för effektiva AC/DC omriktare till framtida havsbaserade vindkraftparker. Projektet har både syftat till att övervinna tekniska hinder och att bekräfta topologins fördelar. Under projektets gång har man hittat lösningar till följande principiella tekniska hinder vad beträffar denna sorts omriktartopologi: Kommutering av den tyristor-bestyckade styromriktaren, speciellt även vid låg generering. Konstruktion av mellanfrekvensnätet. lösningar för lik- Experimentell implementering i form av en 40 kva prototyp. Dessutom har topologins fördelar gentemot konventionella strömsöverföring bekräftats. Dessa fördelar är: Sänkt elproduktionskostnad. Lägre initialkostnad. Lägre förluster. De metoder som använts var analytiska beräkningar, numeriska simuleringar och experimentell verksamhet i laboratoriet. Slutsatsen är att den nya topologin för effektiva AC/DC omriktare underlättar etablering av framtida havsbaserade vindkraftparker. Den är särskilt lämpad för vindkraftparker på stort avstånd från en stark punkt i nätet. Den nya topologin bidrar till att minska överföringslängden där likströmsöverföring blir mer fördelaktig än växelströmsöverföring. 5.1 Fortsättning Det är ett naturligt första steg i implementeringen att först studera en kompakt ömsesidgt kommuterad mellanfrekvensomriktare enligt Figur 5.1. Detta skulle innebära att man ersatte trefas omriktaren och trefas transformatorn i en konventionell omriktarstation med en enfas omriktare, en enfas MF transformator och en trefas styromriktare. Just nu är det ABB som har börjat med en ingående systemstudie om den topologin som visas i Figur 5.1. Detta är ett viktigt erkännande från industrin att man ser att den föreslagna topologin kommer att underlätta nyetablering a vindkraft framöver. 21

Elsystem inom vindkraftstation

Elsystem inom vindkraftstation Elsystem inom vindkraftstation Underlag till Vindforsk syntesrapport Vindforsk teknikrapport 9:08 Torbjörn Thiringer, oktober 2008 Elsystem inom vindkraftstation Underlag till Vindforsk syntesrapport Vindforsk

Läs mer

CHALMERS Vindkraftsforskning. Ola Carlson. 20110413 Institutionen för energi och miljö Avdelningen för elteknik

CHALMERS Vindkraftsforskning. Ola Carlson. 20110413 Institutionen för energi och miljö Avdelningen för elteknik CHALMERS Vindkraftsforskning Ola Carlson 20110413 Institutionen för energi och miljö Avdelningen för elteknik Elteknik - forskning Tillämpade områden: 1. vindkraft 2. transmission, distribution 3. el-

Läs mer

Slutrapport av projektet moment och varvtalsstyrning av vindkraftverk

Slutrapport av projektet moment och varvtalsstyrning av vindkraftverk Slutrapport av projektet moment och varvtalsstyrning av vindkraftverk Torbjörn Thiringer Juli 2005 STEM projektnummer: 21450-1 STEM diarienummer: 5210-2003-03864 Institutionen för Energi och Miljö, Chalmers

Läs mer

eller

eller www.vindenergi.org eller www.vindforsk.se Vindforsk II Några fakta 3 år under 2006 2007 2008 med ca 15 milj/ år i ett gemensamt statligt industriellt program. Två rubriker: Grundläggande forskning (100%

Läs mer

Elektriska drivsystem Föreläsning 2 - Transformatorer

Elektriska drivsystem Föreläsning 2 - Transformatorer Elektriska drivsystem Föreläsning 2 - Transformatorer Mattias Krysander Institutionen för systemteknik Linköpings universitet matkr@isy.liu.se 2010-09-23 1/36 Dagens föreläsning Använda kunskapen om magnetiska

Läs mer

Flexibel lösning för elkvalitetsproblem. Ensto Voltage Booster Get boosted!

Flexibel lösning för elkvalitetsproblem. Ensto Voltage Booster Get boosted! Flexibel lösning för elkvalitetsproblem Ensto Voltage Booster Get boosted! Power quality by Ensto Vad kan Voltage Boostern göra för dig? Ensto, leverantör av lösningar för eldistribution, har tagit ett

Läs mer

vilken roll kommer vindenergi att spela i det svenska energisystemet? hur många TWh kommer att produceras 2050? och var kommer det att byggas?

vilken roll kommer vindenergi att spela i det svenska energisystemet? hur många TWh kommer att produceras 2050? och var kommer det att byggas? vilken roll kommer vindenergi att spela i det svenska energisystemet? hur många TWh kommer att produceras 2050? och var kommer det att byggas? IVA seminarium 8 april 2013 Matthias Rapp agenda Internationell

Läs mer

Kraftsystemanalys. Simpow, PSS/E eller PSCAD/ EMTDC men vi kan även många andra program. STRI är specialister på och arbetar ständigt med:

Kraftsystemanalys. Simpow, PSS/E eller PSCAD/ EMTDC men vi kan även många andra program. STRI är specialister på och arbetar ständigt med: Kraftsystemanalys STRI är en av de största specialisterna på kraftsystemanalys i Europa. kan använda de flesta beräkningsverktygen på marknaden. har egenutvecklad programvara för flera typer av simuleringar

Läs mer

b) NY KURS (Ange kursnamn, årskurs, önskad läsperiod, schemablocksplacering. Bifoga utkast till kursplan.) Effektelektronik/Power Electronics, åk 5

b) NY KURS (Ange kursnamn, årskurs, önskad läsperiod, schemablocksplacering. Bifoga utkast till kursplan.) Effektelektronik/Power Electronics, åk 5 LINKÖPINGS TEKNISKA HÖGSKOLA Tekniska fakultetskansliet FÖRSLAG TILL PROGRAMNÄMND INFÖR ÅR 2011 NÄMND/NÄMNDER: DM, EF, MD Förslagsställare (Namn, funktion, Inst/Enhet) Kent Palmkvist, Lektor, ES/ISY FÖRSLAGET

Läs mer

Karin Wigert, Vice President Human Resources, Power Systems HVDC, 2013-10-21 NOTIS @KTH Lunchseminarium 21 oktober 2013

Karin Wigert, Vice President Human Resources, Power Systems HVDC, 2013-10-21 NOTIS @KTH Lunchseminarium 21 oktober 2013 Karin Wigert, Vice President Human Resources, Power Systems HVDC, 2013-10-21 NOTIS @KTH Lunchseminarium 21 oktober 2013 October 29, 2013 Slide 1 Kort intro October 29, 2013 Slide 2 11H0145 Världsledande

Läs mer

Teknik- och kostnadsutvecklingen av vindkraft - Vindkraften Viktig Energikälla -

Teknik- och kostnadsutvecklingen av vindkraft - Vindkraften Viktig Energikälla - Teknik- och kostnadsutvecklingen av vindkraft - Vindkraften Viktig Energikälla - Fredrik Dolff Noden för näringslivs- och affärsutveckling Västra Götalandsregionen, Miljösavdelningen 010-441 40 33 fredrik.dahlstrom.dolff@vgregion.se

Läs mer

Hur blåser vindarna. Potential, vad kan man göra, vad får man plats med och tekniska möjligheter. Power Väst - Chalmers, 5 september 2014

Hur blåser vindarna. Potential, vad kan man göra, vad får man plats med och tekniska möjligheter. Power Väst - Chalmers, 5 september 2014 Hur blåser vindarna Potential, vad kan man göra, vad får man plats med och tekniska möjligheter Power Väst - Chalmers, 5 september 2014 Lennart Söder Professor i Elektriska Energisystem, KTH Vindkraft

Läs mer

VINDKRAFT. Alternativ Användning

VINDKRAFT. Alternativ Användning Datum (2012-03-14) VINDKRAFT Alternativ Användning Elev: Andreas Krants Handledare: Anna Josefsson Sammanfattning Alternativa användningssätt för vindkraft är vad denna rapport handlar om, och med alternativ

Läs mer

Ökad konsumtion Minskat beroende av import Utbyte av föråldrade anläggningar

Ökad konsumtion Minskat beroende av import Utbyte av föråldrade anläggningar Förnybar elproduktion - Drivkrafter Behov av mer elproduktion Ökad konsumtion Minskat beroende av import Utbyte av föråldrade anläggningar Behov av förnybara energikällor Omställning till ett hållbart

Läs mer

TSFS11 - Energitekniska system Kompletterande lektionsuppgifter

TSFS11 - Energitekniska system Kompletterande lektionsuppgifter 014-05-19 ISY/Fordonssystem TSFS11 - Energitekniska system Kompletterande lektionsuppgifter Lektion Uppgift K.1 En ideal enfastransformator är ansluten enligt följande figur R 1 = 1 kω I U in = 13 V N1

Läs mer

Nätanslutning av vindkraft

Nätanslutning av vindkraft Nätanslutning av vindkraft Underlag till VindForsks syntesrapport Vindforsk teknikrapport 5:08 Michael Lindgren, Åke Larsson oktober 2008 Nätanslutning av vindkraft Underlag till VindForsks syntesrapport

Läs mer

TNE102 Tillämpad effektelektronik

TNE102 Tillämpad effektelektronik LINKÖPINGS UNIVERSITET KURSINFORMATION ITN 2017-01-09 TNE102 Tillämpad effektelektronik Allmänt Förkunskaper Kretsteori, Kretsteori fk, Halvledarteknik och tillverkning, Analog elektronik 1 och 2 Kurssekreterare:

Läs mer

Lär känna ABB från insidan Företaget som är världsledande inom Kraft- och Automationsteknik

Lär känna ABB från insidan Företaget som är världsledande inom Kraft- och Automationsteknik Lär känna ABB från insidan Företaget som är världsledande inom Kraft- och Automationsteknik ABB erbjuder CO-OP praktikplatser med elkraft- och maskin inriktning ABB är ledande inom kraft- och automationsteknik

Läs mer

WindformerTM. Vindkraften blir storskalig. Mikael Dahlgren, Harry Frank, Mats Leijon, Fredrik Owman, Lars Walfridsson

WindformerTM. Vindkraften blir storskalig. Mikael Dahlgren, Harry Frank, Mats Leijon, Fredrik Owman, Lars Walfridsson WindformerTM Vindkraften blir storskalig Mikael Dahlgren, Harry Frank, Mats Leijon, Fredrik Owman, Lars Walfridsson Sporrad av ny teknik har tyglandet av vindkraft för generering av elektrisk energi överträffat

Läs mer

Synkronfasteknik för realtidsstyrd dämpning av svängningar i stora kraftsystem

Synkronfasteknik för realtidsstyrd dämpning av svängningar i stora kraftsystem Beviljade projekt Synkronfasteknik för realtidsstyrd dämpning av svängningar i stora kraftsystem Projektledare Luigi Vanfretti, Kungliga Tekniska Högskolan I projektet utvecklas metoder som används för

Läs mer

DC nät för datacentraler och gröna hus med solceller och energilager

DC nät för datacentraler och gröna hus med solceller och energilager DC nät för datacentraler och gröna hus med solceller och energilager John Åkerlund september 2013 Sol och smartgrid Netpower Rectifier - DC 1. Solel mycket dyrbart - Producera lokalt 2. Minimera förluster

Läs mer

1. wpd. 2. Projekt i Bottenhavet Finland Sverige. 3. Ekolänken havsbaserad överföring norr till söder Sträckning Teknik Miljö

1. wpd. 2. Projekt i Bottenhavet Finland Sverige. 3. Ekolänken havsbaserad överföring norr till söder Sträckning Teknik Miljö 1. wpd 2. Projekt i Bottenhavet Finland Sverige 3. Ekolänken havsbaserad överföring norr till söder Sträckning Teknik Miljö 4. Möjligheter och utmaningar 2 wpd offshore Offshore Projects Project Development

Läs mer

Svenskt VindkraftsTekniskt Centrum. Chalmers 2010-01-21

Svenskt VindkraftsTekniskt Centrum. Chalmers 2010-01-21 Svenskt VindkraftsTekniskt Centrum Chalmers 2010-01-21 Innehåll Varför ett Vindkraftstekniskt Centrum Mål Deltagare Organisation Forskningsområden Samverkan med Västra Götalandsregionen Internationell

Läs mer

Johan Söderström, ABB Sverige, Ett hållbart energisystem nära användarna med fokus på förnybar energi är möjligt idag

Johan Söderström, ABB Sverige, Ett hållbart energisystem nära användarna med fokus på förnybar energi är möjligt idag Johan Söderström, ABB Sverige, 2014-05-05 Ett hållbart energisystem nära användarna med fokus på förnybar energi är möjligt idag Month DD, YYYY Slide 1 Global ledare inom teknik Igår, idag och i morgon

Läs mer

Överföring av vindkraftgenererad el från norra till södra Sverige, Sveca- Söder december 2002

Överföring av vindkraftgenererad el från norra till södra Sverige, Sveca- Söder december 2002 Överföring av vindkraftgenererad el från norra till södra Sverige, Sveca- Söder december 22 Vid konferensen VIND-22 i Malmö 6-7 november, 22 presenterade Julija Sveca resultatet av en studie om konsekvenserna

Läs mer

Smarta elnät För ett hållbart samhälle

Smarta elnät För ett hållbart samhälle Smarta elnät För ett hållbart samhälle Smarta elnät För ett hållbart samhälle Dagens kraftnät baserar sig på att elen produceras i stora kraftanläggningar och att flödet i transmissionsoch distributionsnäten

Läs mer

Hur mår din eldistribution och dina kondensatorer? Mätning, analys och underhåll för bättre elkvalitet

Hur mår din eldistribution och dina kondensatorer? Mätning, analys och underhåll för bättre elkvalitet Hur mår din eldistribution och dina kondensatorer? Mätning, analys och underhåll för bättre elkvalitet Provad utrustning och analyserat nät ger säker och tillförlitlig elkvalitet En allt kraftfullare satsning

Läs mer

Vindkraft ur markägarens synpunkt

Vindkraft ur markägarens synpunkt Examensarbete 15 P Datum (2012-03-17) Vindkraft ur markägarens synpunkt Elev: Peter Söderlund Handledare: Anna Josefsson 1 Sammanfattning I denna rapport får du som är markägare, veta vilka fördelar vindkraften

Läs mer

Bioenergikluster Småland. En rapport inom Energimyndighetens Euforiprojekt:

Bioenergikluster Småland. En rapport inom Energimyndighetens Euforiprojekt: Bioenergikluster Småland En rapport inom Energimyndighetens Euforiprojekt: Kommersiella förutsättningar för att implementera gassensorer i biobränsleeldade närvärmeanläggningar David Eskilsson & Claes

Läs mer

Storrun. Trondheim. Östersund. Oslo. Stockholm. Faktaruta. Antal vindkraftverk 12. Total installerad effekt Förväntad årlig elproduktion

Storrun. Trondheim. Östersund. Oslo. Stockholm. Faktaruta. Antal vindkraftverk 12. Total installerad effekt Förväntad årlig elproduktion storrun vindkraft Storrun Trondheim Östersund Oslo Stockholm Faktaruta Antal vindkraftverk 12 Typ nordex N90 2,5 MW Rotordiameter 90 m Totalhöjd 125 m Total installerad effekt 30 MW Förväntad årlig elproduktion

Läs mer

Järnvägens elanläggningar

Järnvägens elanläggningar Järnvägens elanläggningar Innehåll Förord 3 Så får loket sin el 4 Omformad energi för tågbruk 6 Växelström med rätt spänning 7 Strömbrytare bryter strömmen snabbt 7 Kontaktledningen 7 Två system för att

Läs mer

P8- Effektivt Uttnyttjande av Energibrunnar

P8- Effektivt Uttnyttjande av Energibrunnar P8- Effektivt Uttnyttjande av Energibrunnar Doktorand: José Acuña (KTH) Projektledare: Prof. Björn Palm (KTH) Mål: Att ta fram rekommendationer för utformning av kollektorer i borrhål för värmepumpar Bättre

Läs mer

2013 ABB idag Innovativ teknik för en bättre värld

2013 ABB idag Innovativ teknik för en bättre värld 2013 ABB idag Innovativ teknik för en bättre värld Världsledande inom kraft och automation Mer än 130 års samarbete med svensk basindustri 1883 Elektriska Aktiebolaget bildas i Stockholm. 1890 Fusion med

Läs mer

Per Eckemark, Oct 16, 2015. Ökade krav på överföring och flexibilitet i transmissionsnätet

Per Eckemark, Oct 16, 2015. Ökade krav på överföring och flexibilitet i transmissionsnätet Per Eckemark, Oct 16, 2015 Ökade krav på överföring och flexibilitet i transmissionsnätet Om ABB Slide 3 Power and productivity for a better world ABB s vision As one of the world s leading engineering

Läs mer

Samverkansformer och resultat av FFI HP projekt vid tillverkning av transmissionsdetaljer

Samverkansformer och resultat av FFI HP projekt vid tillverkning av transmissionsdetaljer Results of FFI HP projects at a workshop for machining of transmission parts 1 Samverkansformer och resultat av FFI HP projekt vid tillverkning av transmissionsdetaljer Sven Hjelm Mats Bagge Global Industrial

Läs mer

Vindkraft på Chalmers och i världen

Vindkraft på Chalmers och i världen Vindkraft på Chalmers och i världen Ola Carlson Svenskt vindkraftstekniskt centrum Avdelningen för elteknik Institutionen för energi och miljö Chalmers tekniska högskola 120920 Sveriges elförsörjning

Läs mer

Vindkraft och miljö. Vindkraftens miljöpåverkan ur ett livscykelperspektiv och vikten av ett helhetsperspektiv

Vindkraft och miljö. Vindkraftens miljöpåverkan ur ett livscykelperspektiv och vikten av ett helhetsperspektiv Vindkraft och miljö Vindkraftens miljöpåverkan ur ett livscykelperspektiv och vikten av ett helhetsperspektiv 2015-05-12 1 Miljöpåverkan från vindkraft? Klimat Resursutnyttjande Biologisk mångfald Avfall

Läs mer

Kommunikation och Automation

Kommunikation och Automation Kommunikation och Automation STRI Kraftsystemsdagen Ludvika 2010-09-22 nicholas@stri.se SU- Power Utility Automation (Skydd och Automation) Tjänster: Tjänster inom IAT/FAT/ SAT Tjänster inom IEC61850 och

Läs mer

Permanentmagnetiserade generatorer för vindkraftverk

Permanentmagnetiserade generatorer för vindkraftverk Permanentmagnetiserade generatorer för vindkraftverk Sandra Eriksson Docent, Universitetslektor Avdelningen för Elektricitetslära Institutionen för Teknikvetenskaper Uppsala Universitet Projektering &

Läs mer

Näringslivstillväxt inom vindenergin. Matthias Rapp Svensk Vindenergi

Näringslivstillväxt inom vindenergin. Matthias Rapp Svensk Vindenergi Näringslivstillväxt inom vindenergin Matthias Rapp Svensk Vindenergi Power Väst CHALMERS 21 JANUARI 2010 Svensk Vindenergi 124 medlemsföretag Internationella kraftbolag Kommunala kraftbolag Projekteringsföretag

Läs mer

Vertical Wind. Vertical Wind kan idag offerera nyckelfärdiga 200kW system i parker om 1-5 vindkraftverk per ställverk.

Vertical Wind. Vertical Wind kan idag offerera nyckelfärdiga 200kW system i parker om 1-5 vindkraftverk per ställverk. Vertical Wind Vertical Wind kan idag offerera nyckelfärdiga 200kW system i parker om 1-5 vindkraftverk per ställverk. Det första 12kW kraftverket startades i December 2006 vilket var startskottet för kommersialiseringen

Läs mer

SG + Hållbara IT = sant?

SG + Hållbara IT = sant? SG + Hållbara IT = sant? Jimmy Ehnberg Projektkoordinator för smart nät Avd. för Elteknik Inst. för Energi och MIljö Jimmy Ehnberg Ph.D. Chalmers, Elteknik Jimmy.ehnberg@chalmers.se 0729-68 88 80 Vad är

Läs mer

Ger vindkraften någon nytta?

Ger vindkraften någon nytta? Ger vindkraften någon nytta? Fredrik Dolff och Henrik Aleryd Noden för Näringslivs- och affärsutveckling, Nätverket för vindbruk Nätverket för vindbruk Nätverket för vindbruk sprider kunskap och information

Läs mer

Lågspänningsprodukter Produkter för solcellsystem

Lågspänningsprodukter Produkter för solcellsystem Lågspänningsprodukter Produkter för solcellsystem 2 Produkter för solcellsystem Lågspänningsprodukter Solen är en gåva Solceller är en investering inför framtiden Energi är en av de största globala utmaningarna

Läs mer

Introduktion till elektroteknik och styrteknik Elkraft

Introduktion till elektroteknik och styrteknik Elkraft Laborationsrapport Kurs Introduktion till elektroteknik och styrteknik Lab nr 2 ver 1.0 Laborationens namn Elkraft Namn Kommentarer Utförd den Godkänd den Sign 1 Uppgift 1: Effekt i enfasbelastningar Du

Läs mer

Nya driftförutsättningar för Svensk kärnkraft. Kjell Ringdahl EON Kärnkraft Sverige AB

Nya driftförutsättningar för Svensk kärnkraft. Kjell Ringdahl EON Kärnkraft Sverige AB Nya driftförutsättningar för Svensk kärnkraft Kjell Ringdahl EON Kärnkraft Sverige AB Innehåll 1.Förändringar i det Svenska energisystemet 2.Nuvarande förutsättningar 3.Internationella studier/erfarenheter

Läs mer

Varför Vind? GENERAL PRESENTATION

Varför Vind? GENERAL PRESENTATION Varför Vind? 1 Norrköping november 2014 1 Vindkraft, ganska enkelt En maskin som omvandlar vindens rörelsenergi till el Generatoreffekt, ca 3-5 MW Producerar < 10 GWh el/år Tornhöjd ca 120-140 meter Rotordiameter

Läs mer

typiske ingenjörens drivkraft. Så också för vår förening. Ha en skön, avkopplande och utvecklande sommar!

typiske ingenjörens drivkraft. Så också för vår förening. Ha en skön, avkopplande och utvecklande sommar! Medlemsblad för Svenska elektro- och dataingenjörers riksförening nr 3 /juni /2008 Detta nummer av Elteknik distribueras endast elektroniskt innehåll 1 Vi SER framåt! Rapport från Årsmötet 2 Framtidens

Läs mer

Storskalig Vindkraftsutbyggnad och problemen vid anslutning till elnätet

Storskalig Vindkraftsutbyggnad och problemen vid anslutning till elnätet Uppsala Universitet Projektarbete i Energi Vt 2009 Storskalig Vindkraftsutbyggnad och problemen vid anslutning till elnätet Joel Sultan Johan Sundin Jonas Lundin STS4 Innehållsförteckning 1 Inledning...4

Läs mer

alltifrån det komplexa arbetet med arbetsmiljö - och säkerhetsfrågor i en vindkraftspark, till

alltifrån det komplexa arbetet med arbetsmiljö - och säkerhetsfrågor i en vindkraftspark, till Power for good Nordisk Vindkraft är ett privatägt och finansiellt starkt företag som står för en solid och lönsam vindkraft med utgångspunkten att påverka naturen så lite som möjligt och samtidigt tillföra

Läs mer

Alla uppkopplingar görs med avslagen huvudbrytare på spänningskuben!!!!

Alla uppkopplingar görs med avslagen huvudbrytare på spänningskuben!!!! 101206/Thomas Munther IDE-sektionen Laboration 4 Elkraftsystem I Elkvalité och övertoner Målsättning: Utföra mätningar på olika laster för att mäta övertonshalten hos spänning och ström Få en insikt i

Läs mer

Transport av el från vindkraftverk till havs

Transport av el från vindkraftverk till havs Transport av el från vindkraftverk till havs Gustav Sandgren Henrik Hed Uppsats i Energitransporter Maskinteknik, Lunds tekniska högskola 2009-12-03 1 Innehållsförteckning 1. Sammanfattning 3 2. Inledning

Läs mer

Sammanställning av Lennart Söders kommentarer till KVA:s uttalanden om vindkraft.

Sammanställning av Lennart Söders kommentarer till KVA:s uttalanden om vindkraft. Sammanställning av Lennart Söders kommentarer till KVA:s uttalanden om vindkraft. Lennart Söder, 26 januari 2010 Kungliga Vetenskapsakademins Energiutskott (KVA) publicerade den 17 september 2009 ett uttalande

Läs mer

Om Ocean Energy Centre

Om Ocean Energy Centre Om Ocean Energy Centre Vårt uppdrag är att främja havsenergiindustrin i Sverige och internationellt Vi tillhandahåller en öppen innovationsplattform för samarbete och informationsutbyte mellan industrins

Läs mer

Sammanfattning av kursen ETIA01 Elektronik för D, Del 1 (föreläsning 1-6)

Sammanfattning av kursen ETIA01 Elektronik för D, Del 1 (föreläsning 1-6) Sammanfattning av kursen ETIA01 Elektronik för D, Del 1 (föreläsning 1-6) Kapitel 1: sid 1 37 Definitioner om vad laddning, spänning, ström, effekt och energi är och vad dess enheterna är: Laddningsmängd

Läs mer

VVKV med 10kW nominell effekt vid 10m/s av typ V10K. VVKV med 50kW nominell effekt vid 10m/s av typ V50K

VVKV med 10kW nominell effekt vid 10m/s av typ V10K. VVKV med 50kW nominell effekt vid 10m/s av typ V50K VVKV med 10kW nominell effekt vid 10m/s av typ V10K VVKV med 50kW nominell effekt vid 10m/s av typ V50K 1 GGRail AB kan som första företag i Skandinaven presentera en helt ny typ av innovativa mindre vindkraftverk.

Läs mer

Teori: kap 2 i ELKRAFT. Alla uppkopplingar görs med avslagen huvudbrytare på spänningskuben!!!!

Teori: kap 2 i ELKRAFT. Alla uppkopplingar görs med avslagen huvudbrytare på spänningskuben!!!! 101129/Thomas Munther IDE-sektionen Laboration 3 Elkraftsystem I Faskompensering Målsättning: mätningar och beräkningar på asynkronmotor, kondensatorbatteri och Y- kopplade resistorer faskompensering med

Läs mer

BEETLE BASIC EKONOMISK LÖSNING STABIL PRESTANDA

BEETLE BASIC EKONOMISK LÖSNING STABIL PRESTANDA BEETLE BASIC EKONOMISK LÖSNING STABIL PRESTANDA Översikt DEN MEST EKONOMISKA LÖSNINGEN FÖR BÅDE ON- OCH OFF-GRID Den perfekta lösningen för sommarhusägaren som vill ha varmvatten och/eller el året runt:

Läs mer

Vattenfalls FoU - innovation för ett energilandskap i förändring. Dr. Karl Bergman, Vice President R&D Projects ELMA 2012-05-15

Vattenfalls FoU - innovation för ett energilandskap i förändring. Dr. Karl Bergman, Vice President R&D Projects ELMA 2012-05-15 Vattenfalls FoU - innovation för ett energilandskap i förändring Dr. Karl Bergman, Vice President R&D Projects ELMA 2012-05-15 Smart Grids Program Karl Bergman Johan Söderbom Uthållighet i energisystemet

Läs mer

1 Grundläggande Ellära

1 Grundläggande Ellära 1 Grundläggande Ellära 1.1 Elektriska begrepp 1.1.1 Ange för nedanstående figur om de markerade delarna av kretsen är en nod, gren, maska eller slinga. 1.2 Kretslagar 1.2.1 Beräknar spänningarna U 1 och

Läs mer

Bestämning av överföringskapacitet

Bestämning av överföringskapacitet 1 (5) Bestämning av överföringskapacitet 1 Överföringskapaciteterna i det finländska kraftsystemet Fingrid låter elmarknaden disponera all överföringskapacitet som är möjlig utan att riskera kraftsystemets

Läs mer

Svenskt VindkraftsTekniskt Centrum

Svenskt VindkraftsTekniskt Centrum VÄRLDENS SKILLNAD Svenskt VindkraftsTekniskt Centrum Svensk VindkraftsTekniskt Centrum har bildats för att stödja svensk industri med kunskap inom vindkraftens konstruktionsfrågor och för att utbilda ingenjörer

Läs mer

Vågkraft Ett framtida alternativ?

Vågkraft Ett framtida alternativ? Vågkraft Ett framtida alternativ? Per Holmberg, Vattenfall Research & Development AB Elforskdagen, 2010.10.28 Innehåll 1. Elforskprojektet 2. Varför vågkraft? 3. Vågresurser och vågkraftspotentialer 4.

Läs mer

Grundläggande Kraftelektronik

Grundläggande Kraftelektronik Grundläggande Kraftelektronik Innehåll Sidnr Kraftelektronikprogrammet 2 Basenhet 2000 ELE 102000 3 Labkort: IK 1 Spänningsregulator ELE 102221 4 IK 2 Transistorer ELE 102222 4 IK 3 Operationsförstärkare

Läs mer

Minskad livslängd av energieffektiv belysning på grund av höga nivåer av elektromagnetiska störningar

Minskad livslängd av energieffektiv belysning på grund av höga nivåer av elektromagnetiska störningar Minskad livslängd av energieffektiv belysning på grund av höga nivåer av elektromagnetiska störningar Martin Lundmark Institutionen för teknikvetenskap och matematik Luleå Tekniska Universitet 2 Livslängd

Läs mer

Vem ansvarar för integrering av vindkraften? - Nätägarens roll

Vem ansvarar för integrering av vindkraften? - Nätägarens roll Vem ansvarar för integrering av vindkraften? - Nätägarens roll Regional Network/Network investigation 2008-02-01 1 Innehåll Vindkraftsläget på Fortum Elnätföretagets roll: stegen i en anslutningsprocess

Läs mer

Per Halvarsson, ABB ABB Hur blir innovationer affärer? ABB Group October 1, 2013 Slide 1

Per Halvarsson, ABB ABB Hur blir innovationer affärer? ABB Group October 1, 2013 Slide 1 Per Halvarsson, ABB ABB Hur blir innovationer affärer? October 1, 2013 Slide 1 Exempel energilagring Potential additional hydro power capacity 2006-2030 300 GW China 50 GW 50 GW India South America 120

Läs mer

Systemkonstruktion Z2

Systemkonstruktion Z2 Systemkonstruktion Z2 (Kurs nr: SSY 045) Tentamen 23 Augusti 2006 Tid: 8:30-12:30, Lokal: V-huset. Lärare: Stefan Pettersson, tel 772 5146, 0739907981 Tentamenssalarna besöks ca kl. 9.30 och 11.30. Tentamen

Läs mer

Ljud från vindkraftverk

Ljud från vindkraftverk Ljud från vindkraftverk Naturvårdsverkets arbete Forskning om miljöeffekter 2012-10-17 Miljöbalken 1 Värdefulla natur- och kulturmiljöer ska skyddas Mark, vatten och fysisk miljö ska användas så att en

Läs mer

Mobiltäckning i energieffektiva byggnader

Mobiltäckning i energieffektiva byggnader Mobiltäckning i energieffektiva byggnader Förstudie finansierad av Energimyndigheten Jan Carlsson, SP IEEE EMC Sweden Chapter meeting, Köpenhamn, 2015-10-16 Bakgrund Fler och fler är beroende av trådlös

Läs mer

Fö 6 - TMEI01 Elkraftteknik Asynkronmaskinen

Fö 6 - TMEI01 Elkraftteknik Asynkronmaskinen Fö 6 - TMEI01 Elkraftteknik Asynkronmaskinen Per Öberg 9 februari 2015 Outline 1 Introduktion Asynkronmaskin 2 Uppbyggnad och Arbetssätt Synkrona och Asynkrona Varvtalet Synkronmaskinen - Överkurs 3 Förluster

Läs mer

Strömförsörjning. Transformatorns arbetssätt

Strömförsörjning. Transformatorns arbetssätt Strömförsörjning Transformatorns arbetssätt Transformatorn kan omvandla växelspänningar och växelströmmar. En fulltransformators in och utgångar är galvaniskt skilda från varandra. Att in- och utgångarna

Läs mer

Johanna Vesterlund. förutsättningar för mätning av störningar hos ström och spänning. Institutionen för tillämpad fysik och elektronik 2009-02-12

Johanna Vesterlund. förutsättningar för mätning av störningar hos ström och spänning. Institutionen för tillämpad fysik och elektronik 2009-02-12 UMEÅ UNIVERSITET Examensarbete Institutionen för tillämpad fysik och elektronik 2009-02-12 Vindkraftverkutreda förutsättningar för mätning av störningar hos ström och spänning Johanna Vesterlund Civilingenjörsprogrammet

Läs mer

Ställdon ABNM A5 LOG/LIN för AB-QM, 0 10 V proportionell

Ställdon ABNM A5 LOG/LIN för AB-QM, 0 10 V proportionell Ställdon ABNM A5 LOG/LIN för AB-QM, 0 10 V proportionell Användning Effektförbrukning 1/1,2 W Halogenfri instickskabel Enkel snap-on-installation IP54 för alla installationspositioner Först-öppen-funktion

Läs mer

Utförd av IUC Sverige AB Juni 2012

Utförd av IUC Sverige AB Juni 2012 Utförd av IUC Sverige AB Juni 2012 SEK - Samhällsekonomisk kalkyl Beräkningen omfattas av verklig sysselsättning och dess ekonomiska effekter vid investering i Havsbaserad vindkraft Modell som använts:

Läs mer

Solenergi och vindkraft i energisystemet

Solenergi och vindkraft i energisystemet Solenergi och vindkraft i energisystemet Skånes Vindkraftsakademi Malmö 18 Mars 2015 Martin Lindholm New Technology & Innovation Manager E.ON Climate & Renewables Agenda Introduktion Technology & Innovation

Läs mer

Vindforsk III har utvärderats

Vindforsk III har utvärderats www.vindforsk.se Nyhetsbrev 1/2012 Hej! Nu börjar projekten i Vindforsk att bli klara. I detta nyhetsbrev redovisas resultat från nio projekt. Rapporter från projekten liksom utvärderingsrapporten refererad

Läs mer

Kraftvärmeverket För en bättre miljö

Kraftvärmeverket För en bättre miljö Kraftvärmeverket För en bättre miljö EFFEKTIV OCH MILJÖVÄNLIG ENERGIPRODUKTION Eskilstuna använder stora mängder el för att fungera. Under många år har vi i avsaknad av egen produktion köpt vår elenergi

Läs mer

SEI, System Efficiency Index det nya sättet att fastställa energieffektivitet

SEI, System Efficiency Index det nya sättet att fastställa energieffektivitet SEI, System Efficiency Index det nya sättet att fastställa energieffektivitet Klas Berglöf, ClimaCheck Sweden AB klas@climacheck.com www.climacheck.com 1 30 års erfarenheter från fältmätning Övervakning,

Läs mer

Förslag på examensarbete

Förslag på examensarbete Förslag på examensarbete 2011 Allmän information - exjobb på Aros utvecklar och producerar kundanpassad industriell elektronik. Motorstyrningar, sensorer och fältbussteknologi är våra specialområden. Inom

Läs mer

White Paper White Paper En optimal grön UPS

White Paper White Paper En optimal grön UPS White Paper En optimal grön UPS 7NV0004S rev.0 7NV0004S rev.0 En optimal grön UPS Nästa generation av grön UPS teknologi ger DP300E trefas-serien unika prestanda. Introduktion Traditionella dubbelkonverterande

Läs mer

Lagring av energi från vindkraft

Lagring av energi från vindkraft EXAMENSARBETE 15 P Datum (2012-04-15) Lagring av energi från vindkraft Bild: ABB Elev:Axel Lumbojev Handledare: Anna Josefsson Sammanfattning Vindkraften är en intermittent kraftkälla, den fungerar bara

Läs mer

Fossilförbannelse? Filip Johnsson Institutionen för Energi och Miljö filip.johnsson@chalmers.se. Pathways to Sustainable European Energy Systems

Fossilförbannelse? Filip Johnsson Institutionen för Energi och Miljö filip.johnsson@chalmers.se. Pathways to Sustainable European Energy Systems förbannelse? Filip Johnsson Institutionen för Energi och Miljö filip.johnsson@chalmers.se Pathways to Sustainable European Energy Systems Fuel and Cement Emissions Global fossil fuel and cement emissions:

Läs mer

En mänskligare värld går på el

En mänskligare värld går på el Spelar energiförsörjning och tillgång till el nån roll? 2 En mänskligare värld går på el 3 Få saker betyder så mycket för ett lands utveckling som tillgången till el. Nästan hälften av världens befolkning

Läs mer

Environmental benefits CO 2

Environmental benefits CO 2 Environmental benefits CO 2 14 12 g/kwh 10 8 6 4 2 Aux 2,7% Aux 0,1% OPS EU Energy mix OPS Wind power -50% 0 NOx SO2 PM*10 CO2/100-100% Source: Entec, Shore-side electricity report (2005), Wind power statistics

Läs mer

Bilaga 2 MKB Förstudie nätanslutning

Bilaga 2 MKB Förstudie nätanslutning Bilaga 2 MKB Förstudie nätanslutning Vindpark Kingebol 2011-09-02 PÖYRY SWEDPOWER AB 3116900 2011-08-22 rev 2 VINDPARK KINGEBOL Nätanslutningsutredning 1 Alla rättigheter förbehålles. Mångfaldigande av

Läs mer

Energiomvandling av biobränsle/torv/avfall i småskaliga anläggningar g med hjälp av höghastighetsgeneratorer

Energiomvandling av biobränsle/torv/avfall i småskaliga anläggningar g med hjälp av höghastighetsgeneratorer Energiomvandling av biobränsle/torv/avfall i småskaliga anläggningar g med hjälp av höghastighetsgeneratorer Miroslav Petrov, Jens Fridh KTH Skolan för Industriell Teknik & Management Institutionen för

Läs mer

bland annat på grund av den höga totalverkningsgrad

bland annat på grund av den höga totalverkningsgrad Powerformer till svenskt kraftvärmeverk Powerformer, en helt ny typ av generator som utvecklats av ABB, har valts för Eskilstunas nya kraftvärmeverk. Detta är den första kommersiella beställningen av en

Läs mer

Forum för utbildning och forskningskommunikation

Forum för utbildning och forskningskommunikation Slutrapport av projekt inom Nätverket för vindbruk Forum för utbildning och forskningskommunikation Diarienummer 2013-002562 Projektnummer 37439 Projekttid 2013-10-01 2015-10-31 Handläggare Projektledare

Läs mer

Elektriska Energisystem

Elektriska Energisystem Elektriska Energisystem 2011-10-20 13.15-16.00 Magnus Hedlund, Institutionen för teknikvetenskaper Avdelningen för Elektricitetslära http://www.el.angstrom.uu.se/ V ä r l d e n s s t ö r s t a s y s t

Läs mer

Elektro och Informationsteknik LTH. Laboration 3 RC- och RL-nät i tidsplanet. Elektronik för D ETIA01

Elektro och Informationsteknik LTH. Laboration 3 RC- och RL-nät i tidsplanet. Elektronik för D ETIA01 Elektro och Informationsteknik LTH Laboration 3 R- och RL-nät i tidsplanet Elektronik för D ETIA01??? Telmo Santos Anders J Johansson Lund Februari 2008 Laboration 3 Mål Efter laborationen vill vi att

Läs mer

Vindenergi. Holger & Samuel

Vindenergi. Holger & Samuel Vindenergi Holger & Samuel Hur utvinns elenergi ur vinden? Ett vindkraftverk består av ett torn med rotorblad samt en generator. Vinden får rotorbladen att snurra, varpå rotationen omvandlas till el i

Läs mer

The Top of Rail Research Project

The Top of Rail Research Project Projektförslag till HLRC The Top of Rail Research Project Projekttid 4 år Sökt belopp från HLRC: 9,25 MSEK Beviljat från JVTC: 2,25 M SEK Avdelningen för Drift & Underhåll och avdelningen för Experimentell

Läs mer

Design av elsystem för havsbaserade vindkraftparker. Elforsk rapport 08:14

Design av elsystem för havsbaserade vindkraftparker. Elforsk rapport 08:14 Design av elsystem för havsbaserade vindkraftparker Elforsk rapport 08:14 Michael Lindgren, David Söderberg, Anton Dahlgren, februari 2008 Design av elsystem för havsbaserade vindkraftparker Elforsk rapport

Läs mer

4:2 Ellära: ström, spänning och energi. Inledning

4:2 Ellära: ström, spänning och energi. Inledning 4:2 Ellära: ström, spänning och energi. Inledning Det samhälle vi lever i hade inte utvecklats till den höga standard som vi ser nu om inte vi hade lärt oss att utnyttja elektricitet. Därför är det viktigt

Läs mer

Antennförstärkare för UHF-bandet

Antennförstärkare för UHF-bandet Antennförstärkare för UHF-bandet Radioprojekt 2004 Elektrovetenskap, LTH Mats Rosborn Henrik Kinzel 27 Februari Referat Den här rapporten beskriver arbetet med konstruktion och utvärdering av en fungerande

Läs mer

Avkoppla rätt en kvantitativ undersökning av parasitinduktans hos olika layoutalternativ

Avkoppla rätt en kvantitativ undersökning av parasitinduktans hos olika layoutalternativ Avkoppla rätt en kvantitativ undersökning av parasitinduktans hos olika layoutalternativ Per Magnusson, Signal Processing Devices Sweden AB, per.magnusson@spdevices.com Gunnar Karlström, BK Services, gunnar@bkd.se

Läs mer

TNE091 Effektelektronik I

TNE091 Effektelektronik I LINKÖPINGS UNIVERSITET KURSPLANERING ITN ED Lars Backström 2013-01-28 Kursinformation TNE091 Effektelektronik I Mål Efter genomgången kurs ska studenterna kunna: göra beräkningar på symmetriska och enkla

Läs mer

söndag den 11 maj 2014 Vindkraftverk

söndag den 11 maj 2014 Vindkraftverk Vindkraftverk Vad är ursprungskällan? Hur fångar man in energi från vindkraftverk? Ett vindkraftverk består utav ett högt torn, högst upp på tornet sitter en vindturbin. På den vindturbinen sitter det

Läs mer

Vision för en svensk vindkraftsindustri

Vision för en svensk vindkraftsindustri Vision för en svensk vindkraftsindustri Presenterad på Chalmers seminarium för Gröna jobb Stefan Karlsson Global Segment Manager Renewable Energy 2012-02-24 Tillväxten i vindkraftsindustrin har just börjat..

Läs mer