Hyppää sisältöön
    • Suomeksi
    • På svenska
    • In English
  • Suomeksi
  • In English
  • Kirjaudu
Näytä aineisto 
  •   Etusivu
  • LUTPub
  • Diplomityöt ja Pro gradu -tutkielmat
  • Näytä aineisto
  •   Etusivu
  • LUTPub
  • Diplomityöt ja Pro gradu -tutkielmat
  • Näytä aineisto
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

Operation and dynamics of cogeneration in microgrids : Mitigation of the challenges with uninterruptible power systems

Kosonen, Ilari (2020)

Katso/Avaa
Master's_Thesis_Ilari_Kosonen.pdf (1.936Mb)
Lataukset: 


Diplomityö

Kosonen, Ilari
2020

School of Energy Systems, Energiatekniikka

Kaikki oikeudet pidätetään.
Näytä kaikki kuvailutiedot
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20201230103005

Tiivistelmä

This thesis analyzes the challenges of distributed combined heat and power (CHP) in microgrids and utilizes uninterruptible power systems (UPS) to mitigate the problems. The objectives are to examine the system’s operational and dynamical stability when the microgrid is islanded, find configuration parameters for the UPS grid regulation, and assess the overall feasibility of different CHP and UPS combinations.

The research consists of a literature review, CHP supplier interviews, modeling and simulation, and profitability assessment. The primary challenges of CHP in islanded microgrids are slow adjustability, leading to problems in meeting power generation and load, and the low rate of change of frequency (ROCOF) toleration of 2.0 Hz/s. UPS can meet the load imbalances and ensure low ROCOF, but the CHP technologies with small inertia or long time constants will require more continuous support during islanded.

Feasible CHP and UPS systems in under the 5 MW power range are biomass-fueled organic Rankine cycle and gasification technologies, and gas-powered spark-ignition engine. The biomass-fueled systems are especially profitable if the peak operating time is high and all thermal energy can be utilized efficiently.
 
Työssä analysoidaan hajautetun sähkön ja lämmöntuotannon (CHP) haasteita mikroverkoissa ja hyödynnetään keskeytymättömiä virransyöttöjärjestelmiä (UPS) ongelmien lieventämiseksi. Tavoitteena on tutkia järjestelmän toimintakykyä ja vakautta mikroverkon saarekekäytössä, löytää konfigurointiparametrit UPS:n verkkotuelle, ja arvioida eri CHP- ja UPS-yhdistelmien toteutettavuutta.

Tutkimus koostuu kirjallisuuskatsauksesta, CHP-järjestelmätoimittajien haastatteluista, mallintamisesta ja simuloinnista sekä kannattavuuden arvioinnista. CHP:n ensisijaiset haasteet saarekeverkoissa ovat hidas säädettävyys, mikä johtaa ongelmiin tuotannon ja kulutuksen tasapainottamisessa, ja taajuuden muutosnopeuden (ROCOF) matala 2.0 Hz/s sietokyky. UPS pystyy vastaamaan sähköjärjestelmän epätasapainoon ja varmistamaan alhaisen ROCOF:n, mutta vähäisen inertian tai pitkät aikavakiot omaavat tekniikat tarvitsevat jatkuvatoimisempaa tukea saarekekäytössä.

Toteutettavissa olevat alle 5 MW:n tehoalueella toimivat CHP- ja UPS-järjestelmät ovat biomassapohjaiset orgaaniseen Rankine prosessiin ja kaasutukseen perustuvat tekniikat, ja kaasukäyttöinen kipinäsytytteinen iskumäntämoottori. Biomassaa käyttävät järjestelmät ovat erityisen kannattavia, jos huipunkäyttöaika on korkea ja kaikki lämpöenergia saadaan hyödynnettyä tehokkaasti.
 
Kokoelmat
  • Diplomityöt ja Pro gradu -tutkielmat [13837]
LUT-yliopisto
PL 20
53851 Lappeenranta
Ota yhteyttä | Tietosuoja | Saavutettavuusseloste
 

 

Tämä kokoelma

JulkaisuajatTekijätNimekkeetKoulutusohjelmaAvainsanatSyöttöajatYhteisöt ja kokoelmat

Omat tiedot

Kirjaudu sisäänRekisteröidy
LUT-yliopisto
PL 20
53851 Lappeenranta
Ota yhteyttä | Tietosuoja | Saavutettavuusseloste