Dimensjonering av batteri for reduksjon av effekttopper i banestrømforsyningen
Bachelor thesis
Permanent lenke
http://hdl.handle.net/11250/2613785Utgivelsesdato
2019Metadata
Vis full innførselSamlinger
- Institutt for elkraftteknikk [2503]
Sammendrag
Formålet med denne oppgaven er å utføre analyse av målinger, modellere, simuleringer medtilhørende analyse på banestrømforsyningen for å redusere effekttopper. Dette blir kalt for peakshaving. Det skal undersøkes om et batterianlegg kan ta seg av de høye kortvarige effekttoppenesom oppstår, spesielt i situasjoner hvor flere tog akselerere samtidig.. Bane NOR sto forstrømmålinger fra Leivoll omformerstasjon på Sørlandsbanen.
For å undersøke hvordan et batterianlegg vil kunne bidra, ble det brukt flere metoder. Effektbehovetble først kartlagt gjennom en matematisk modell ved hjelp av Microsoft Excel til å finne enfornuftig dimensjonering av batteri kapasitet. Det var Bane NOR selv som ønsket en slik modell,som også kan bli brukt som mal til flere målinger senere.
På bakgrunn av dimensjonert batterikapasitet, ble det satt opp en simuleringsmodell i programmetDlgSILENT Power factory. Ved hjelp av simuleringsmodellen, ble det konstruert ulike caser. Case1,med konstante laster. Case 2, laster i tidsserie fra målingene på Leivoll. Case 3, testing av batteriermed forskjellige ladeeffekter. Case 4, uten overliggende nett på en av omformerstasjonene.Gjennom de ulike casene ble simuleringsmodellen kjørt med og uten batteri, slik at bidraget frabatterianlegget kom frem.
Ut ifra excel og simulerings resultater, kan det vises at et batterianlegg kan være en god løsning til åredusere effekttopper med tilstrekkelig batterikapasitet og riktige batteri parametere som er tilpassettil driftssituasjoner. The purpose of this dissertation is to analyze the given measured current values in aconvertor station to dimensionalize battery capacity. Battery dimensionalizing willtake into consideration, the frequent occurring power peak in the convertor station andhow a battery installation would contribute in reduction of the power peaks, thisphenomenon is also known as peak shaving.
The first method that is used in this dissertation is to examine and analyze the loadover the convertor station in Excel. As Excel was the recommended method for thisthesis, several mathematical functions, graphical illustration and formulas in excelwere utilized to obtain a satisfactory value for battery capacity.
Furthermore, a simulation program Power factory is used to simulate a model of trainnetwork line, convertor stations and battery. The purpose of this simulation is anattempt to utilize the battery capacity that was obtained from the excel analysen in asimulation to observe a realistic picture of battery influence in a train network.
After obtaining results of the simulations from several case scenarios, it becameevident that a battery installation would be a wise decision for peak shaving in aconvertor station to achieve desired power offloading. However, it is primitive toconsider an adequate size for battery capacity and other important battery parameterslike discharging power, in order to achieve desired results based on differentscenarios. Such battery installation would compensate for power peak occurrence andalso maintain current and voltage value in the network within desired limits.