Til hovedinnhold

Tekst og foto: Mette Kjelstad Høiseth

-Det heter småkraft, men kraftmengden kan være av en slik størrelse at den påfører nettet et spenningsproblem, sier Christian Hartmann som er fagansvarlig for nettkomponenter hos Magtech AS.

Hartmann og Hystad er i fornybarlaboratoriet hos SINTEF Energi i Trondheim for å teste et system som skal styre spenningen i distribusjonsnettet slik at den blir jevnest mulig. 

Baklengs problem
Småkraftverk produserer når vannføringen er stor nok, for eksempel i vårløsningen, og de kan stå uten produksjon i deler av året. Hartmann peker på at den uregelmessige produksjonen fra småkraftverk sammen med lange linjer, er en utfordring.
- Vanligvis kommer strømmen fra sentrale strøk og ut til bygdene, mens nå skal den fra bygdene og inn mot regionalnettet. Ved høy produksjon skal kraften motsatt vei enn vi er vant til. Det gjør at spenningsproblematikken får motsatt fortegn.  

 

Styrbar komponent
Komponenten i fokus er en styrbar reaktor som kan styre elektrisk spenning trinnløst etter behov. Fordelen med denne løsningen er at den er flyttbar. Den kan gjøre nytte et sted i en periode og så bli flyttet til neste sted hvor det er behov.

Hva undersøker dere i laben?
Vi kaller dette et ”Proof of concept”. Det er en prinsippstudie. Vi forholder oss til mange detaljer for å få stilt inn modellen slik vi vil ha den, men vi regner ikke på tall og desimaler nå. Vi studerer overgangene mellom effekt den ene og andre veien og prøver ut de forskjellige prinsippene for spenningsstyring.

Testingen foregår på en demonstrasjonsmodell av den styrbare regulatoren.  Den regulatormodellen som testes er tilpasset distribusjonsnettmodellen i laben, det vil si at den er konstruert for å være på samme ytelsesnivå som resten av modellen. Det som testes er styringsalgoritmer som er uavhengig av størrelsen på modellen.  Det er inne i styreskapet det viktigste skjer og det er viktig at spenningsstyringen oppfører seg likt uansett forhold.

-Fornybarlaboratoriet er svært godt egnet fordi det har en nedskalert modell av høyspentlinjer med en typisk vannkraftgenerator tilkoblet. Det er perfekt, fremhever Hartmann og Hystad. Forsøkene blir reelle og vi kan teste ut problemer som vi kan tenkes å møte i felten.


Christian Hartmann (t v) øker kraftproduksjonen i laboratoriet og Kjell Hystad konstaterer at spenningsregulatoren responderer som den skal. 

Kjell Hystad måler spenningen på Magtech-regulatoren mens modellen av småkraftverket produserer for fullt.



 


 

Kontakt:

Dette er utfordringen

Småkraftverk i Norge er hovedsaklig elvekraftverk. De produserer når vannføringen er stor nok og kan stå uten å produsere deler av året. Det er dermed lite samsvar mellom perioder med mye produksjon og perioder med høy last. Det er dessuten lite samsvar mellom lokal produksjon og lokalt forbruk siden de fleste småkraftverkene er plassert i områder med spredt befolkning.

Mye av kraften fra disse må derfor transporteres ut av området, ofte på lange luftlinjer som er dimensjonert for å forsyne noen få lastkunder.

I et slikt svakt distribusjonsnett vil småkraft ha en stor innvirkning på effektflyten og spenningsnivået ute i nettet. I høylastperioder med liten lokal produksjon vil effektflyten gå utover i nettet og medføre lave linjespenninger. I perioder med stor lokal produksjon vil flyten av aktiv effekt snu og det leveres kraft til regionalnettet. I slike tilfeller vil spenningen ute i nettet være høyere enn i stasjonen.

Når effektflyten i slike nett blir toveis, stor og sterkt varierende, må det i mange tilfeller iverksettes tiltak for å unngå for store spenningsvariasjoner i nettet i forhold til hva forskriftene krever.

Referanse:
Astrid Petterteig, 2011, Smart aktiv regulering av spenning og reaktiv effekt i nett med lokal produksjon, NEF Teknisk møte, Trondheim 24-25 mars 2011, s 73-82