Analys av hydrauliska mätningar på vattenvägarna i vattenkraftstationer

Ämnesområde: Vattenkraft, Energiteknik

Bakgrund
Vattenkraft är vår klart största källa för förnybar generering av el. Den kommer för överskådlig tid spela en väsentlig roll i det svenska energisystemet. Eftersom vattenkraften normalt är väldigt flexibel och snabb i att tillmötesgå laständringskrav, så spelar den en viktig roll i att skapa ett stabilt elsystem. Detta gäller inte minst när en ökad andel generering i framtiden kommer från ej planerbara källor såsom vindkraft och vågkraft.

Att studera konsekvenserna vid snabba lastförändringar i kraftstationen är viktigt eftersom detta är viktigt för påverkan på både livslängd och risk för produktionsbortfall. Den dynamiska karakteristiken är också viktig för att klargöra till vilken grad respektive vattenkraftaggregat kan delta i balansering av elkraftsystemet.
När lasten skall förändras (lastregleringar, startkedjor, plötsliga stopp) ändras ledskenöppningarna mer eller mindre snabbt. Detta påverkar flödet genom turbinen, trycken före och efter turbinen samt när den kopplas bort från nätet även hur mycket varvtalet stegras.

Examensarbetet går ut på att studera dessa hydrauliska transienter som uppstår i vattenvägarna runt turbinen.

Målformuleringar
Utifrån en databank av befintliga databaser av registreringar från vattenvägarna i en kraftstation:
- Skapa enklare beräkningsalgoritmer för att vidareförädla registreringar med. Till exempel skapa en beräknad flödesvariation utifrån uppmätta tryck.

- Strukturera registreringar efter förutsättningar (lastfall, turbintyp etc.) och karaktär på resultat (karaktär på tryckspikar, låga sugrörstryck etc.).

- Beroende på utfall och tillgänglig resurs; analys av speciella resultatkaraktärer (parameterberoenden eller utifrån analytisk beskrivning). Speciellt av intresse är detaljerad högupplöst analys av tryckkurvor vid låga sugrörstryck.

Dokumentera möjliga valideringsexempel. Dessa skall kunna användas för att testa simuleringsverktyg.

Tidplan
Under 20 veckor enligt överenskommelse, placeringsort är Älvkarleby med möjlighet att arbeta från Uppsala.
- Litteraturstudie, initial analys av nuvarande befintliga mätdata. Sammanställning av beräkningsmodeller

- Utvärdera mätdata

- Applicera beräkningsmodeller på befintlig mätdata

- Rapportskrivning och presentation

Handledare:
Niklas Dahlbäck ([email protected])

Ämnesgranskare:
Urban Lundin ([email protected])

Förutsättningar
Examensarbetet genomförs vid Vattenfall Research and Development i samarbete med avdelningen för elektricitetslära vid Ångströmlaboratoriet. Handledare blir Niklas Dahlbäck.

God förmåga att hantera analysprogram typ MatLab och viss kunskap inom ämnesområdet är en fördel (t.ex. genomgången vattenkraftkurs)

Vill du vara med och bidra med din kunskap och samtidigt få värdefulla erfarenheter från vattenkraftsbranschen? Då är du välkommen att skicka en ansökan till kontaktpersonen i denna annons.

OBS! Ansökan skickas senast 2010-06-27 till [email protected] och ska innehålla:
· CV med meritförteckning
· betyg
· personligt brev

Kontaktperson:
Magnus Lövgren
Vattenfall Research and Development
814 26 Älvkarleby

Tel: 026-83663
[email protected]