Optimal dimensjonering og drift av mikronett
Master thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/2781055Utgivelsesdato
2021Metadata
Vis full innførselSamlinger
Sammendrag
Mikronett er små elektriske distribusjonsnett på et begrenset geografisk område som består av laster,energiproduksjon og energilagring som kan være helt uavhengig av det statlige distribusjonsnettet. Detblir spådd som en mulig løsning for å forbedre fremtidens kraftnettverk. Denne oppgaven tar for seghvordan et isolert mikronett kan dimensjoneres og driftes optimalt. Mer spesifikt fokuserer oppgaven påfølgende:• Gjennomfør et litteraturstudie om ulike energikilder som kan brukes i mikronett og hvordan de erimplementert i eksisterende mikronett.• Undersøke energiforbruket og potensialet for fornybar energiproduksjon på Froan. Det blir gjort ved åta utgangspunkt i data fra ROME-prosjektet til SINTEF.• Dimensjonere komponentene i et mikronett på Froan ved å bruke numerisk optimering og resultatenefra forrige punkt. Det vurderes også hvordan endringer i forbruk, produksjon og kostnader vil påvirkedimensjoneringen.• Undersøke om det er mulig å predikere effektforbruk og effektproduksjon på Froan ved å bruke værdata.Forbruket og produksjonen blir først modellert etter faktiske målinger fra Froan. Deretter brukesværmeldingen for Froan for å predikere forbruket og produksjonen.• Bruke numerisk optimering for å planlegge bruken av batteri og dieselgenerator basert på predikeringeneav forbruk og produksjon. Det vurderes også hvordan resultatene kan brukes i praksis på mikronettetpå Froan.Resultatene fra denne oppgaven virker lovende og viser at dimensjonen og driften av mikronettet påFroan kan optimeres ved å bruke metodikken som er presentert. På grunn av noe usikkerhet knyttettil datagrunnlaget bør det vurderes hvor store sikkerhetsmarginer som er nødvendig når mikronettetdimensjoneres. Det må også vurderes hvordan optimering av driften skal implementeres i praksis. Microgrids are small electrical distribution grids in a limited geographical area that consist of loads, energyproduction and energy storage that can be completely independent of the main distribution grid. It ispredicted as a possible solution to improve the power grid of the future. This thesis deals with how anisolated microgrid can be dimensioned and operated optimally. More specifically, the thesis focuses on thefollowing:• Conduct a literature study on different energy sources that can be used in microgrids and how they areimplemented in existing microgrids.• Investigate energy consumption and the potential for renewable energy production at Froan. This isdone based on data from the ROME-project of SINTEF.• Dimension the components of a microgrid at Froan using numerical optimization and the results fromthe previous item. It is also considered how changes in consumption, production and costs will affectthe dimensioning.• Investigate whether it is possible to predict power consumption and power production at Froan usingweather data. Consumption and production are modeled after actual measurements from Froan first.Then the weather forecast for Froan is used to predict consumption and production.• Use numerical optimization to plan the use of battery and diesel generator based on the predictionsof consumption and production. It is also considered how the results can be used in practice on themicrogrid at Froan.The results from this thesis seem promising and show that the dimension and operation of the microgridon Froan can be optimized by using the methods presented. Due to some uncertainty related to the databasis, it should be considered how large safety margins are needed when dimensioning the microgrid. Itmust also be considered how operation optimization is to be implemented in practice.