2021-12-28

Spänningsreglering central för förnybar energiproduktion

Framtidens elnät kommer att bli allt mer komplexa. Vindkraftverk och solcellsanläggningar ansluts ofta till lägre spänningsnivåer än konventionell produktion. Det leder till förändrade effektflöden och påverkar även spänningen. I det här projektet har forskarna undersökt hur mycket mer distribuerad elproduktion som kan installeras med koordinerad spänningsreglering i komplexa distributionsnät.

Med ökad produktion i låg- och mellanspänningsnäten kommer spänningarna att variera ännu mer än idag och det kan bli spänningen som sätter gränsen för hur mycket förnybar produktion som kan installeras i framför allt lågspänningsnät. Avsikten med det här projektet är att belysa hur mycket mer distribuerad elproduktion som kan installeras med koordinerad spänningsreglering och med utnyttjande av produktionsenheternas omriktare även för spänningsreglering. Målet är att ta fram metoder och principer, som kan appliceras i modern digitaliserad IT-säkerhetsklassad hård- och mjukvarumiljö, för koordinerad spänningsreglering i komplexa eldistributionsnät med olika typer av produktion, och varierande nätbelastning.

Digitalisering medför tekniska, praktiska och ekonomiska möjligheter till koordinerad spänningsreglering även i komplexa eldistributionsnät med stora variationer i elproduktion och elkonsumtion. Med koordinerad spänningsreglering kan tillgängliga reglerresurser utnyttjas optimalt och därmed möjliggöra maximal förnybar produktion i ett visst område.

– Resultaten från projektet är direkt applicerbara, och innebär förbättrad spänningsreglering i distributionsnät med betydande produktion, och kan även tjäna som underlag för strategiska val när det gäller spänningsreglerförmåga i framtida digitaliserade eldistributionssystem, berättar Daniel Karlsson från DNV som varit involverad i projektet Koordinerad spänningsreglering i nät med distribuerad produktion.

Projektrapporten beskriver metoder för att via koordinerad spänningsreglering optimera mängden förnyelsebara produktionskällor som kan installeras med bibehållen kvalitet. En förbättrad koordinerad spänningsreglering kan genomföras mycket tack vare de möjligheter som digitaliseringen medför i form av till exempel ökat antal sensorer i distributionsnäten, bättre kommunikationslösningar och spänningsreglering med omriktaranslutna produktionsmoduler.

Resultaten från studien visar att för vissa speciella nät och driftsituationer, där höga spänningar riskeras i inmatningspunkterna, så kan ett reglerat uttag av reaktiv effekt vara ett bra sätt att sänka spänningen och på så sätt öka effektinmatningen i befintlig nätstruktur. Ju högre upp i nätet spänningsregleringen sker, desto större blir utbytet av ökad aktiv effektinmatning.

Arbetet med projektet har gett flera viktiga insikter som att cybersäkerhet och säkerhetsmedvetandet när det gäller små privatägda anläggningar måste upp på betydligt högre nivåer, menar Daniel Karlsson:

– Problemet är att små kraftproducenter ofta har ett gemensamt tillverkargränssnitt vilket gör det lätt att göra intrång i många enheter samtidigt. Vikten av hög säkerhet kan inte tillräckligt understrykas!

 

Läs rapporten

 

Nyheter