kth.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Balance in the National Grid versus Balance in the Local Grid: Simulations of Balancing Service Activation
KTH, School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS).
2024 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Balans i elsystemet eller balans i lokalnätet : Simuleringar av balanstjänstaktivering (Swedish)
Abstract [en]

The power system is evolving, and it will become increasingly challenging to keep it in balance. One of the most important parameters to evaluate power system balance, is the frequency, and the Transmission System Operator will use a number of tools to keep this as constant as possible. In the future, it is predicted that the number of Balancing Service Providers that have their connection point in the local grid will increase.

In this study, a local grid is modelled, and power flow analysis is used to analyze how the grid is affected when different balancing products are activated. Different scenarios are combined to see if it is feasible to charge or discharge 1 or 5 MW at different points of the grid at different load situations.

The results of the simulations show that there are scenarios where balancing product activation will be possible or even helpful for the operation of the local grid. Generally speaking, it is easier to host a balancing service provider that injects electricity to the grid than one that withdraws it, and it is better for the balancing service to be aggregated than concentrated in one point.

The study has shown that power flow analysis can be a useful method for making a first calculation when a new balancing service provider makes an application. While the method does have some limitations regarding its usefulness, it is a straightforward and easily implemented way to analyze changes in the local grid. This can be a viable way for a Distribution System Operator to do a first check if its local grid could sustain a balancing service provider.

Abstract [sv]

Kraftsystemet är under utveckling, vilket gör det mer och mer utmanande att hålla systemet i balans. Den viktigaste parametern för att indikera ett kraftsystem i balans är frekvens och transmissionsnätsoperatören har ett antal verktyg till förfogande för att hålla frekvensen så när konstant som möjligt. I framtiden förutspås att antalet balanstjänstleverantörer som har sin anslutningspunkt i det lokala elnätet kommer att öka.

I denna studie har ett lokalt elnät modellerats, och verktyget kraftflödesanalys (en: power flow analysis) har använts för att analysera hur detta nät påverkas när olika balansprodukter aktiveras. Olika scenarier har kombinerats för att simulera att elektricitet antingen levereras till nätet eller tas ut från nätet med en effekt på 1 MW eller 5 MW under olika lastsituationer.

Resultaten från simuleringarna visar att det finns scenarier där det skulle vara möjligt att aktivera balansprodukter i det lokala elnätet. I vissa fall är det till och med en fördel för lokalnätsägaren, då aktivering av balansprodukten kan minska lasten på ledningarna. Generellt sett så är det lättare för ett lokalnät att hantera att elektricitet tillförs till nätet, och att balansprodukten är utspridd på flera anslutningspunkter.

Studien visar att kraftflödesanalys kan vara ett användbart verktyg att använda som en första analys då en ny ansökan att ansluta en balanstjänst ska behandlas. Även om metoden är otillräcklig i vissa avseenden, så är den enkel att implementera och att genomföra analyser med. Det kan av den anledningen vara ett bra verktyg för en lokalnätsoperatör att använda vid en första bedömning för anslutning av balanstjänstleverantörer till lokalnätet.

Place, publisher, year, edition, pages
Stockholm: KTH Royal Institute of Technology , 2024. , p. 79
Series
TRITA-EECS-EX ; 2024:533
Keywords [en]
Power System, Balancing, Balancing Products, Local Grid, Flexibility
Keywords [sv]
Kraftsystem, Balansering, Balansprodukter, Lokalnät, Flexibilitet
National Category
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering Other Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-352614OAI: oai:DiVA.org:kth-352614DiVA, id: diva2:1894763
External cooperation
E.ON Energy Networks AB
Presentation
2024-06-13, Sten Velander, Teknikringen 33, Stockholm, 10:00 (English)
Supervisors
Examiners
Available from: 2024-10-01 Created: 2024-09-03 Last updated: 2024-10-01Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1678 kB)125 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1678 kBChecksum SHA-512
8af4776c191a761d73c91814f5e91bef32468b8b089dbc1abe4edc9e8d299253ef9b92e178c54011a0ac5d39056bb7e207904b6db0232519e75d666043715b1b
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Kjellman, Lennart
By organisation
School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS)
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information EngineeringOther Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 125 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 159 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf