Til hovedinnhold

Virtuell svingmasse fra HVDC

Virtuell svingmasse fra HVDC

Publisert 8. august 2017

Frekvensreguleringsmekanismene i tradisjonelle kraftsystemer er basert på de elektromekaniske karakteristikkene og den roterende svingmassen til synkronmaskinene i konvensjonelle kraftstasjoner.

HVDC - ABB Troll A omformerstasjon

Etter hvert som fornybar energiproduksjon basert på solceller eller vindturbiner med kraftelektroniske energiomformere blir mer utbredt, vil færre kraftverk med synkronmaskiner holdes i drift. Dette vil medføre at den totale svingmassen i kraftsystemet vil reduseres, som videre kan føre til utfordringer med å opprettholde god frekvensregulering og tilstrekkelige stabilitetsmarginer.

I det nordiske kraftnettet vil utfordrende driftssituasjoner kunne oppstå ved høy import og lav last i systemet. I slike situasjoner vil de fleste generatorene i magasin-baserte vannkraftverk stanses, og den ekvivalente svingmassen i systemet blir lav. Samtidig kan høyspente likestrømforbindelser (HVDC systemer) bidra til å unngå problemer med lav ekvivalent svingmasse, hvis kraftelektronikkomformerne i slike systemer kan reguleres til å bidra med virtuell svingmasse. Dette kan oppnås ved å la reguleringssystemet i omformerstasjonene emulere de generelle karakteristikkene til en synkronmaskin.

Hensikten med dette prosjektet er å identifisere verdien av virtuell svingmasse fra HVDC systemer, samt hvilke krav som må settes til reguleringssystemer som skal bidra med virtuell svingmasse. Videre vil prosjektet analysere hvordan reguleringssystemer for ulike typer omformerstasjoner i slike systemer bør designes for å oppfylle disse kravene. Nøyaktige modeller for HVDC forbindelser som kan bidra med virtuell svingmasse vil bli utviklet for å studere hvordan de kan utnyttes til å bedre systemstabiliteten i driftssituasjoner med lav fysisk svingmasse. De mest relevante reguleringsalgoritmene vil bli testet i et laboratoriemiljø der sanntidssimuleringer integrert med Power-Hardware-in-the-Loop utnyttes for å verifisere responsen til kraftelektronikkomformere i utfordrende kraftsystemkonfigurasjoner.

Partnere i prosjektet:

  • Statnett
  • Statoil
  • RTE
  • Elia
  • NTNU
  • Central de Lille
  • •L2EP – Centrale Lille
  • KU Leuven

Dette er et KNP-prosjekt (Kompetanseprosjekt for næringslivet) delfinansiert av Norges Forskningsråd under ENERGIX programmet.

Forsker

Prosjektvarighet

2017 - 2021