Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Modeling, Simulations and Analysis of a Demand-Side Management Pilot Project: A collaboration together with Vattenfall R&D
KTH, School of Electrical Engineering (EES).
2016 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

The increasing number of renewable power sources gives positive outcomes to a more sustainable society. This change does not come without problems, since the power supply from renewable energy sources is intermittent. This leads to uncertainty to keep the balance between production and consumption. One solution could be to make the end-users adapt their consumption to the production.

Vattenfall has encountered this problem with a project called Smart Customer Gotland. The purpose of the project was to give the end-users the opportunity to actively participate in the energy market by remotely steer their space heaters and water boilers. The goals with the project were to investigate if the energy usage and the electricity cost for the end-user got reduced by using a control schedule, without affecting the end-user’s comfort.

The purpose with this master thesis was to answer the project goals with a simulation replica of the Smart Customer Gotland. With the simulation replica could same input parameters be used and the outcomes could easier be compare when the devices were remotely steered. The simulation replica consisted of a house model with a space heater and a water boiler module steered with the same control schedule used in the project. To make the model more accurate, a module which models the end-users’ opportunity to override the remote control schedule was designed. This module was designed from a data analysis, showing that the end-users did few overrides and the overrides that were made tend to switch off the device without affecting their comfort.

The results from the simulation replica showed that the end-users only marginally reduce their electricity cost when a control schedule was used. The end-users com-fort seemed not to be affected, since the indoor temperature and the temperature inside the water tank were kept within acceptable levels.

Abstract [sv]

Installationer av förnybara energikällorna ökar kraftigt, vilket ger positiva påföljder till ett mer hållbart samhälle. Nya omställningar i elförsörjningen kommer inte helt utan problem, då eltillförseln från den förnybara energikällorna är oregelbunden. Det leder till en osäkerhet att bibehålla balansen mellan produktion och konsumtion. Ett sätt att möta den problematiken är att låta slutkonsumenten anpassa sin konsumtionen till produktionen.

Vattenfall har möt problematiken med ett pilotprojekt kallat Smart Kund Got-land. Syftet med projektet var att få slutanvändarna mer delaktiga i elmarknaden genom att automatisk styra deras uppvärmning av hus och varmvatten. Målet med projektet var att undersöka om energianvändningen och elkostnader för slutkonsumenten minskade med hjälp av en automatisk styrning, utan att slutkonsumentens komfort påverkades. Projektet hade även syftet att studera hur effektvariationerna i elnätet förändrades och om elkonsumtionen flyttades till timmar med hög produktion.

Syftet med examensarbetet var att försöka svara på projektmålen med hjälp av en simuleringskopia av Smart Kund Gotland projektet. Med en simuleringskopia kunde samma parametrar användas för att enklare kunna jämföra effekterna utav att använda automtisk styrning av enheterna. Simuleringsmodellen bestod av en husmodell som modellerade uppvärmningen av ett hus och tappvarmvattnet för ett hushåll, med samma styrning som i projektet. För att göra modellen verklighetstrogen adderades en modul som modellerar slutkonsumenternas möjlighet till att skriva över styrschemat. Denna överskrivningsmodul gjordes utifrån en dataanalys som visade att majoriteten av slutanvändarna gjorde få överskrivningar och de som gjorde överskrivningar tenderade att stänga av enheten de timmar då deras komfort inte påverkades.

Resultaten från simuleringskopian visade att slutanvändarna endast marginellt minskade sina elkostnader om ett styrschema användes. Slutkonsumentens komfort verkade inte vara påverkat då temperaturen inomhus och i vattentanken inte avvek från acceptabla nivåer.

Place, publisher, year, edition, pages
2016. , 94 p.
Series
TRITA-EE, ISSN 1653-5146 ; TRITA-EE 2016:135
National Category
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-196865OAI: oai:DiVA.org:kth-196865DiVA: diva2:1049431
External cooperation
Vattenfall
Examiners
Available from: 2016-11-24 Created: 2016-11-24 Last updated: 2016-11-24Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1687 kB)14 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1687 kBChecksum SHA-512
cbeed2f60588ba0331f338df9cbddf100e73867f49545132e8546ba2090b17b1e8e2a9726749e086781364256960fd54e9832787699748c5ad11fa4eb97c533f
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Electrical Engineering (EES)
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 14 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

Total: 14 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link