Mid Sweden University

I detta examensarbete har en optimeringsmodell för vattenkraft utvecklas, där fokus ligger på att maximera effektuttaget genom en optimal fördelning av det genomgående vattenflödet.

Modellen har utvecklats i utvecklingsmiljön Spyder utifrån effekt- och verkningsgrads kurvor med hänsyn till tekniska begränsningar och förbjudna områden. Modellen baseras på ett givet vattenflöde som indata och returnerar en optimal fördelning mellan aggregaten ”Lilla” och ”Stora”. Resultatet presenteras i form av producerad effekt, verkningsgrad och eventuellt spill. 

Resultatet visar att utan behov av fysiska investeringar och enbart med smartare styrning, finns det stor potential till ökad elproduktion och effektivare användning av tillgängligt vatten. Genom att testa modellen för timvisa flöden 2024 kunde en teoretisk årsproduktion på ca 91 GWh uppnås, det är en ökning på 14,5 % jämfört med historisk årsproduktion. Modellen kan även användas för beslutsstöd vid planering av driftstrategier och har möjlighet att anpassas för att appliceras på andra kraftverk. 

In this thesis project an optimization model for hydropower has been developed, with a focus on maximizing power output through optimal distribution of water flow. The model was build in Spyder development environment and is based on performance- and efficiency curves, taking into account technical limitations and forbidden operating zones. The model uses a given water flow as input and returns an optimal distribution between the two generating units, referred to as ”Lilla” (small) and ”Stora” (large). The output includes total generated power, efficiency, and possible waste. 

The result show that without the need of physical investments and solely through smarter control strategies, there is significant potential for increased electricity production and more efficient use of available water resources. When testing the model with hourly flow data from 2024 a theoretical annual production of approximately 91 GWh was achived. An increase of 14,5 % compared to historical annual output. The model can aslo serve as a decision support tool for operational planning and has the potential to be adapted for use at other power plants.