Intelligent cooperative control of power converters
- Reference number
- ID19-0058
- Project leader
- Björkman, Mårten
- Start and end dates
- 200101-250630
- Amount granted
- 2 500 000 SEK
- Administrative organization
- KTH - Royal Institute of Technology
- Research area
- Computational Sciences and Applied Mathematics
Summary
Proper cooperative control of power electronic converters shows a huge promise in meeting tomorrow’s power system demands. By dynamically adapting to the reality with modern methods of learning and decision support, the main objectives of the proposed project are to achieve higher utilization of the power system capacity, improved power quality, and power system stability. The proposed project intends to identify a data-driven architecture and learning solution to provide decision support to achieve such aims. The project plan consists of milestones with expected outcomes and completion dates. An agile working method will be used with consistent alignment with supervisors, academia and industry. The initial project phase includes a literature study followed by a benchmark and prototyping period in which high potential findings will be scrutinized. Continuing on that path, results will be evaluated and solutions refined with the final aim of finding a pilot project to collaborate with. The expected result would be the core of a system that can meet the requirements of tomorrow’s more complex power system demands and which can provide a more intelligent, energy efficient and stable network grid than compared to today. One key aspect of the SSF project is also to build knowledge and expand networks and relations outside the main project scope, to increase the competitiveness of the university in the research field as well as the Swedish company portion in the global market.
Popular science description
Det system som ger oss elektricitet till allt från köksapparater, fabriker, datorer och lampor är mer än hundra år gammalt. Nya uppfinningar har bidragit till utbyggnad och effektivisering av systemet allteftersom. Vi har nu kommit in i en ny fas då större förändringar av systemet pågår. Traditionell generering av elektricitet byts ut mot förnyelsebara energikällor som sol och vind. Denna förändring är positiv men ställer högre krav på styrning av elsystemet. Ett exempel på denna ökade komplexitet var den temporära nedstängningen av kärnkraftverket Ringhals 3. Det finns därför nu ett rejält behov av lösningar som kan förbättra styrningen av elsystemet. En särskild grupp apparater används sedan länge i elsystemet. Gruppen apparater kallas för ”FACTS” som står för ”Flexible AC Transmission System”. FACTS används för att styra elektriciteten effektivt från generering till konsument. FACTS är inte den enda gruppen som kan styra elektricitetens väg. HVDC som står för ”High Voltage Direct Current” är också en kraftfull metod. Solkraft, vindkraft, FACTS och HVDC använder sig av så kallade ”effektomriktare”. Ett problem är att effektomriktarna kan arbeta mot varandra. Ju fler effektomriktare, desto större risk finns det nu att de motverkar varandra. Det finns EU-finansierade initiativ som har som mål att undersöka detta mer noggrant. Det skulle vara bättre om man kunde styra effektomriktarna på ett mer intelligent sätt. Teoretiska studier påvisar ett bättre resultat om effektomriktarna kan samverka. I det här forskningsprojektet vill vi utnyttja datoriseringen som har öppnat nya möjligheter kring styrning av elsystemet. Vi vill använda oss av moderna metoder av lärande för kooperativ styrning av effektomriktare. Huvudmålen med projektet är att uppnå en högre användning av kraftsystemets kapacitet, förbättrad effektkvalité samt stabilitet. Som slutkonsument innebär det säkrare tillgång till elektricitet och lägre elkostnader. För att få fram de bästa förutsättningarna för att lyckas så kommer specialister inom industri och universitet att samverka. Industrin bidrar med kunskap inom effektomriktare, styrning och elsystem. Universitet bidrar med kunskap inom moderna metoder av lärande och styrning av elsystem. Vi tror att det här projektet är nödvändigt för att uppfylla morgondagens krav på elsystemet. Resultatet är en ökad konkurrenskraft inom både industrin och universitetsvärlden till Sveriges fördel.