Intelligent kooperativ styrning av effektomriktare
- Diarienummer
- ID19-0058
- Projektledare
- Björkman, Mårten
- Start- och slutdatum
- 200101-250630
- Beviljat belopp
- 2 500 000 kr
- Förvaltande organisation
- KTH - Royal Institute of Technology
- Forskningsområde
- Beräkningvetenskap och tillämpad matematik
Summary
Väl anpassad kooperativ styrning of effektomriktare har goda möjligheter att tillfredställa de krav som framtidens kraftsystem ställer. Genom att dynamiskt anpassa sig till verkligheten med moderna metoder för lärande och beslutsstöd är huvudmålen med det föreslagna projektet att uppnå en högre användning av kraftsystemets kapacitet, förbättrad effektkvalité samt kraftsystemstabilitet. Projektet kommer att försöka att identifiera en datadriven arkitektur och en lärande-lösning för att ge beslutsstöd för att uppnå dessa mål. Projektplanen består av ett antal milstolpar med förväntade resultat och längd. En agil arbetsmetod kommer att appliceras med konsekventa avstämningar med handledare, universitet och industri. Den initiala projektfasen består av en litteraturstudie, följt av en testbänks- och prototypperiod där de mest intressanta resultaten kommer att undersökas närmare. Projektet fortsätter därefter med utvärderingar och förfiningar med slutmålet att hitta och samarbeta med ett pilotprojekt. Det förväntade resultatet utmynnar i en kärna till ett system som kan möta upp kraven på morgondagens kraftsystemsbehov och som kan etablera ett mer intelligent, energieffektivt och stabilt kraftsystem jämfört med idag. En nyckelaspekt med SSF projektet är att bygga mer kunskap och expandera relationer även utanför projektets omfattning, med målet att öka konkurrenskraften i både universitetets forskningsfält och företagets svenska del i den globala marknaden.
Populärvetenskaplig beskrivning
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.