Forskningstema elektro

Transkript

1 Forskningstema elektro Institutt for elkraftteknikk Laboratorier F&U søknader 2016 Professor Arne Nysveen

2 INSTITUTT FOR ELKRAFTTEKNIKK

3 ELKRAFT Institutt for elkraftteknikk Faste vit: 14 professorer + 4 førsteamanuensis Bi-stillinger: 3 adj. professorer Ca 40 PhD-studenter Ca 400 MSc-studenter 3

4 ELKRAFT Forskning Forskningsgrupper Elkraftteknologi Elektriske kraftsystemer Laboratorier Flere høyspentlaboratorier Bryter/høystrømslab (120 ka) Elektriske installasjoner, lys lab Kraftelektronikk og elektriske maskiner Fornybar-lab SmartGrid Lab Samarbeid med SINTEF Energy Research Felles forskning og operasjon av lab 120 forskere ved SINTEF innen elkraft 4

5 ELKRAFT Høyspenningslaboratorier 1 Høyspenningshall kv AC 800 kv DC 2.4 MV impuls Høyspenningshall kv AC 1.2 MV impuls

6 ELKRAFT Høystrømslaboratorier Kortslutningslab 140 ka i 3 ms Elektrovarme 10 ka stasjonært 250 kva

7 ELKRAFT Materialtekniske laboratorier SF 6 Plast/polymer Olje Superledning Magnetiske materialer

8 ELKRAFT Fornybar lab Nettmodell for simulering av: - Integrasjon av distribuert generering - Nettdrift ved feilsituasjoner Prototypetesting av komponenter i nettet

9 Smart Grid Lab National Smart Grid Laboratory & DemonstrationPlatform Research institute Industry Remote Access Smart House demonstration Smart network testing facility Existing NTNU/SINTEF Renewable Energy Laboratory Reserved parking space for EV EV charging & distributed energy storage infrastructure Electrical Machine Laboratory Shared monitoring and control infrastructure University

10 FORSKNINGPROSJEKTER RELATERT TIL NVKS

11 F&U Pumpekraft Power Grid U= kv GSU GSU GSU U= kv U= kv U= kv Frequency Converter Frequency Converter Full-rated Synchronous Machine Fixed Speed Doubly-fed Induction Machine Adjustable Speed Synchronous Machine Adjustable Speed 11

12 Grimsel pumpeverk F&U

13 F&U FlexCon Frequency Converter Power Grid Transformer 1 Transformer 2 Energy Storage 2 PhD 1 Post. Doc NVKS + Statnett SINTEF Energi Synch Machine Synch Machine Synch Machine Voith Hydro + ABB partnere MNOK

14 Design of variable speed generators for hydropower applications PhD Candidate Erlend L. Engevik The main purpose of this work is to develop synchronous generator designs where the speed of rotation and electrical frequency is allowed to vary within given intervals. Pumped storage is the chosen application Main goals are: Find optimal nominal frequency for the generator Optimize the efficiency of the generatorturbine given a variable load profile Reference: Hydroelectric power: How it works,

15 F&U Generator isolasjon Termiske påkjenninger: Kjemiske nedbrytningsmekanismer: polymerisasjon, diffusjon etc. som forårsaker kjemiske og fysiske endringer Thermomekaniske effekter forårsaket av krefter som skyldes termisk utvidelse og sammentrekning

16 Hydro Stator 1 PhD 1 Post. Doc SINTEF Energi EDF, IREQ (Hydro Quebec) og ABB partnere. 16 MNOK

17 EXTRAS

18 ELKRAFT Høyspenningslaboratorier 2 Celledelt hall 400 V forsyning som opptransformeres Fleksibel inndeling i ca 15 celler

19 ELKRAFT Annet Kalibreringslab Klimaskap (-30 til +80) Hurtigkamera Termokamera Trykktanker Computerlab Verksted

20 FlexCon - Mål

21 Variable Speed Energy Conversion Systems For Hydro Power Plants Post. doc project/ Mostafa Valavi Primary objective: design and analysis of a variable-speed energy conversation system for hydro power plants and investigation of the alternatives mentioned before. New design considerations for the generator will be studied. (rotational speed and frequency can be chosen more freely). This includes both electrical and mechanical parameters. Associated power electronic systems will be investigated. Operation in pumping mode will be analyzed. 21