Rapport

Risker med obalans på grund av solpaneler med enfas växelriktare

Det är troligt att ett större antal enfasiga solpaneler installeras framöver. En sådan situation kan leda till ökad obalans i lågspänningsnäten. Resultaten visar att risken för stor obalans är liten.

Projektet, som har drivits av Energiforsks Risk- och Tillförlitlighetsprogram, kvantifierar risken för att tillåtna gränsvärden överskrids och att trefasutrustning drabbas. Projektet levererar även uppskattning av acceptansgränsen vid olika typer av realistiska elnät samt stora och små produktionsanläggningar. Avslutningsvis ger projektet rekommendationer angående behovet att ställa krav på solpaneler.

Projektet kom fram till följande resultat:

  • För en stor del av nätet kommer risken att vara liten för att obalansen blir för stor, även om en stor del av kunder ansluter solpaneler genom enfasiga växelriktare. För ett typiskt lågspänningsnät på landsbygden visade det sig att anslutning av 6 kW växelriktare för nästan alla kunder, inte leder till att obalansen blir för stor. I svagare landsbygdsnät finns det en stor risk att 2-% gränsen i minusföljdspänning kommer att överskridas. Det gäller framförallt när det redan innan anslutningen finns höga värden på spänningens obalans.
  • En tillkommande risk med anslutning av enfasiga anläggningar är att risken för överspänning ökar.
  • Risken med för höga värden av obalans är att livslängden för trefasmotorer minskas. Men varaktighet av höga obalansvärden på grund av enfasig-anslutna solpaneler är begränsade. Därför förväntas det inga märkbara minskningar av livslängden.
  • En annan risk är att trefasomriktare slås ut. Denna risk går inte att uppskatta med nuvarande information och förväntas vara stark beroende på fabrikat.
  • Vid anslutning av enfas växelriktare mot svaga delar av nätet kommer obalansen med stor sannolikhet att överskrida de tillåtna värdena. Att ställa krav att alla växelriktare är trefasiga skulle förebygga detta. Men författarna anser ändå inte att det är rimligt att ställa detta krav på alla kunder. Istället är det mer rimligt att tillåta enfasväxelriktare för största delen av nätet men att ställa krav på trefasväxelriktare när förimpedansen överskrider ett visst värde. Gränsvärden på förimpedansen beror på storleken av panelen som ansluts.
  • Det föreslås att elnätägarna får ansvar för att solpanelerna fördelas mellan de tre faserna. Det borde även bedömas vilka förberedande mätningar av förimpedans och befintlig sobalans är möjliga i de lågspänningsnät där solpaneler förväntas installeras.

Det gjordes allmänna beräkningar på förenklade nätmodeller, samt detaljerade beräkningar på ett typiskt landsbygdsnät hos Skellefteå Kraft Elnät. I sistnämnda fallet beräknades den så kallade transferimpedans-matrisen med hjälp av programvaran PowerFactory. Denna matris används i programvaran Matlab för att räkna ut obalansen för ett stort antal kombinationer.

Det finns i allmänhet begränsade kunskaper om obalans. Det behövs särskilda studier för att kartlägga konsekvenser av obalans samt nivåerna på obalans i Svenska lågspänningsnät.

Utöver det rekommenderar rapportens författare att metoden som används i rapporten, tillämpas på flera distributionsnät; starkare nät men även svagare nät.

Till slutet bör det påpekas att alla slutsatser och rekommendationer i denna rapport gäller endast obalans, inte andra former av påverkan av enfasig anslutna solpaneler.

Nyheter

Ökad innovationskraft med värmekluster

Energiforsks värmekluster, som nu håller på att byggas upp, är ett forum för kunskapsöverföring, nätverkande, informationsspridning och samarbete mellan innovationsintresserade företag i energibranschen.

14 aug 2019


Värdens mest undersökta borrhål

För att öka kunskapen om att lagra och utvinna energi ur berggrunden behövs både teoretiska studier och praktiska tester. I Linköping utvecklar nu en grupp forskare och experter med olika inriktning tekniken med lagring av värme.

22 jul 2019


Vi ställde några frågor till vår vd Markus Wråke

Nu har halva 2019 gått. Vad har varit särskilt roligt under det här halvåret tycker du? –Jag skulle nog säga Greta Thunbergs förmåga att föra upp klimatfrågan till högsta politiska nivå i världen. Även om det är för tidigt att avgöra om det är en historisk vändpunkt i hur klimatfrågan behandlas, så är jag enormt imponerad av vad hon har åstadkommit.

29 jun 2019


Bli praktikant hos oss!

Vill du pröva hur det är att arbeta i energibranschens framkant och samtidigt vara beredd att hugga in där det behövs? Kanske går du en utbildning inom energi och miljö och vill ta ett sabbatsår, eller står i begrepp att välja utbildning och vill jobba ett tag.

26 jun 2019


Innovativa lösningar i elnätet

Energiforsk har fått i uppdrag att sammanställa exempel på innovativa digitala lösningar som testas eller används i det svenska elsystemet. Det är Forum för smarta elnät som står bakom projektet och som publicerar de olika exemplen löpande.

4 jun 2019


Nyhetsarkiv

Ladda ner

Om rapporten

Rapportnummer

2015:130

Författare

Daphne Schwanz, Math Bollen, Sarah Rönnberg