Projekt

Beräkningsmetoder för elnät under stor osäkerhet

Kraftsystemet står inför ett antal förändringar, däribland en storskalig kablifiering, en övergång till förnyelsebara energikällor samt förändringar i belastningens sammansättning. Dessa förändringar påverkar resonanserna i nätet, där den allmänna trenden är att resonanserna blir allvarligare medan osäkerheten ökar. Resonanser har i sin tur inverkan på såväl överspänningar som spridning av övertoner. Detta kan ha stora konsekvenser för såväl kunder som nätbolag, där några exempel inkluderar avbrott eller komponentskador till följd av en ökad risk för överslag eller oönskade skyddsutlösningar.

Nuvarande beräkningsmetoder som används inom isolationskoordinering och elkvalitet utgår från en komplett kännedom av hela systemet. Då det finns osäkerheter (exempelvis vad gäller nätets driftläge) görs uppskattningar, ofta baserat på ett värsta fall, vilket leder till att stora marginaler används, med stora kostnader som följd. Projektets övergripande syfte är att bidra till utvecklingen av ett robust, säkert och flexibelt nät, utan att mängden förnyelsebar energi som kan anslutas begränsas. Detta kommer att uppnås genom utveckling av nya beräkningsmetoder som kan användas för att studera isolationskoordinering och elkvalitet i nät med stora osäkerheter i driftläge, ansluten produktion samt komponentmodeller/parametrar. Som en del i detta kommer en metod att tas fram vilken kommer tillämpas på isolationskoordinering och spridning av övertoner i ett eller flera exempelnät som är relevant för svenska förhållanden. Den metod som tas fram i projektet kommer att vara applicerbar på stamnät, regionnät och distributionsnät och de exempelnät som används kommer att tas fram i samråd med projektets referensgrupper och baseras på verkliga nät. Arbetet kommer även resultera i rekommendationer och investeringsförslag vilka kommer att presenteras i slutrapporten.

Projektet kommer att utveckla effektiva beräkningsverktyg som är lämpliga för elnät med stor osäkerhet. Tillämpningsområden kommer att vara i huvudsak isolationskoordinering och elkvalitet, då elektriska resonanser är grundläggande för dessa tillämpningsområden. Projektet kommer att bygga upp erfarenhet kring vilka osäkerheter som uppstår till följd av att ny utrustning (kablar, omriktare etc.) ansluts till nätet, samt andra osäkerheter som till exempel nätets driftläge, samt hur dessa osäkerheter kan hanteras. De beräkningsmetoder som tas fram inom projektet kan appliceras på isolationskoordinering och elkvalitetsstudier överallt i världen. Liknande metoder kan utvecklas för andra tillämpningsområden inom elkraftsystem då det finns stor osäkerhet.  Tillämpningar gäller framförallt elnät som del av övergången till ett hållbart energisystem samt snabbt växande elnät i utvecklingsländer.

Ladda ner artikeln Power system impact of decreasing resonance frequencies här. 

Om projektet

Projektledare

Oscar Lennerhag, I2G

Tid

november 2017 - november 2020