Titel: ASP – Anslutning av större produktionsanläggningar till elnätet, Elforskrapport 06:79
Författare: Åke Larsson, Richard Larsson
Utgivare: Elforsk, Vindforsk
Årtal: 2006
Ämnesord: Infrastruktur
Sökord: effektflöde, elnät, spänningsvariation, driftströmmar, förluster, Kriegers flak, Lillgrund, Alavattnet, Råbelövsjön, Rya.
Rapport (Pdf)
Sammanfattning: Vindkraft är ett teknikområde som är under snabb utveckling och stor förändring. Både teknik och uppförande har under de senaste åren förbättrats. Utvecklingen pekar på att mindre enskilt uppförande kompletteras med stora vindkraftgrupper anslutna till region- och stamnätet. Vindkraftverken blir allt mer sofistikerade och får egenskaper som ökar möjligheten till lyckade nätanslutningar med bibehållen eller förbättrad elkvalitet.
Anslutning av stora produktionsanläggningar kräver normalt mer ingående studier än vad som krävs vid anslutning av enskilda mindre produktionskällor. Omfattning på nätägarens insatser beror på produktionsanläggningens och anslutande elnäts egenskaper. ASP fokuserar på anläggningar större än 25 MW anslutna till regionnätet.
I samband med förfrågan om anslutning av större produktionsanläggningar uppstår frågeställningar hos nätägaren om överföringsförmåga, spänningsvariationer, förluster, felströmmar, reläskydd, dynamisk stabilitet etc.
Få större vindkraftparker har byggts varför erfarenheter från anslutningar av denna anläggningstyp är få. Det kan därför vara svårt att överblicka vad som måste studeras vid sådana anslutningar.
För att säkerställa att produktionsanläggningar inte har oacceptabel negativ påverkan på elnätet har Svenska Kraftnät tagit fram föreskrifter som bland annat beskriver inom vilka intervall av spänning och frekvens som en produktionsanläggning skall kunna producera effekt. Även krav på bibehållen nätanslutning vid dimensionerande fel föreskrivs. Kraven och konsekvenserna av dessa föreskrifter belyses.
Effektinmatning från en produktionsanläggning påverkar bl.a. lastflödet på det anslutande nätet. Generellt finns tre huvudsakliga frågeställningar som måste beaktas vid anslutning av produktionsanläggningar:
• Produktionsanläggningens påverkan på resulterande effektflöde i anslutande elnät avseende spänningsvariationer, driftströmmar, förluster etc.
• Olika typer av produktionsanläggningar och elektriska drivsystem bidrar med olika nivåer på felströmmar till elnätet. Därför krävs att de resulterande felströmsnivåerna i nätet studeras.
• Produktionsanläggningar skall enligt krav från Svenska Kraftnät klara olika typer av driftfall och felfall. Dessa egenskaper skall vara verifie-rade av exploatören.
Studier på effektflöden och dynamisk stabilitet kräver normalt datormodeller. Fullständig dynamisk datormodell av t.ex. en vindkraftpark kan vara tidsödande att ta fram samt att en sådan modell ofta kräver stor datorkraft. Därför beskrivs i denna rapport lämpliga förenklade metoder för relevanta studi-er. Generellt beskrivs hur en produktions-anläggning kan modelleras/representeras avseende felströmmar och dynamisk stabilitet vid fel.
Anslutning av en produktionsanläggning ger även upphov till frågor kring ad-ministrativ hantering. För att en nätägare skall kunna utföra erforderliga studier vid en anslutnings-förfrågan krävs informationsutbyte mellan denne och exploatören. Förslag på arbetsmetodik och handläggning ges.
Generellt är det stor skillnad mellan utformning av land- och havsbaserade produktionsanläggningar eftersom möjligheterna för uppförande är betydligt mindre begränsade för landanläggningar. Befintliga projekt används som exempel för att belysa och utreda frågeställningarna i samband med anslutning av större produktions-anläggningar.
Rapporten är tänkt att vara nätägaren behjälplig med att identifiera de frågor som är relevanta och därmed utgöra ett underlag för planering och utförande av nödvändiga systemstudier inför en eventuell anslutning. Frågeställningarna fokuseras på större vindkraftetableringar men är även utformad till att vara ett generellt hjälpmedel vid anslutning av andra typer av produktionsanläggningar.