Energi Norge

Innhold

Spenningskvalitet i smarte nett

Forskningsprosjekt

Publisert

Bilde av en strømmast

Foto: Camilla M. Granheim / Energi Norge

Det fellesfinansierte forskningsprosjektet Spenningskvalitet i smarte nett har dokumentert de grunnleggende sammenhenger mellom nettstyrke og spenningskvalitet for ulike typer elektrisk utstyr, samt sammenhengen mellom kravene til elektrisk sameksistens (EMC) og harmoniske standarder for emisjonstesting av elektrisk utstyr.

Prosjektet har også pekt på alternative og mer kostnadseffektive løsninger enn tradisjonell nettforsterkning for å oppnå god spenningskvalitet. Deltakerne i prosjektet anser at dette arbeidet vil gi et stort bidrag til å oppnå prosjektets hovedmålsetning om at smartere styring, planlegging, måling av og kontroll med spenningskvalitet, skal redusere behovene for omfattende og svært kostbare forsterkninger av nettet i Norge.

Bakgrunn

Forstyrrelsene tilbake på nettspenningen fra elektriske apparater og utstyr (emisjonsnivået) skal i dag tilfredsstille internasjonale standarder som setter grenseverdier for utstyrets emisjonsnivå. Emisjonsnivået testes med en internasjonalt standard nettimpedans (Referanseimpedansen) som er fastsatt i IEC TR 60725:2002. I svakere nett med høyere impedans enn referanseimpedansen vil forstyrrelsene og avvikene i spenningen bli større og undersøkelser viser at dette gjelder for en stor del av det norske lavspenningsnettet. Det norske lavspenningsnettet har i utgangspunktet en ekstra utfordring med stor andel 230 V IT-nett da 3-fase apparater vil måtte trekke vesentlig større strøm for å ha samme effekt som i et TN-nett der linjespenningen er 400 V.

Utviklingen av et klimavennlig og energieffektivt energisystem gir økte utfordringer med hensyn til å håndtere spenningskvaliteten hos nettkundene på en kostnadseffektiv måte. Økt bruk av varmepumper, lading av elektriske biler, økt bruk av laststyring og innfasing av distribuert produksjon er alle eksempler som er drivere for økte nettinvesteringer for å oppnå tilfredsstillende spenningskvalitet. Beregninger foretatt av norske nettselskap og Energi Norge og deretter etterprøvd av SINTEF, viser at nødvendige investeringskostnader vil bli 100 milliarder kroner om det norske lavspenningsnettet skal forsterkes slik at hele nettet er like sterkt som det referansenettet som benyttes ved emisjonstesting av elektrisk utstyr.

Viktige resultater

Det er utviklet omfattende beskrivelser av hvordan Smart Strøm (AMS) kan benyttes til å overvåke tilstanden i lavspenningsnettet og effektivisere driften og forbedre nettplanleggingen og kundeservicen. Beskrivelsene er også presentert for norske teknologileverandører for å bidra til nødvendig teknologiutvikling for å kunne operasjonalisere nyttepotensialet. Så godt som samtlige 2,9 millioner nye måler er nå kontrahert med spenningsmåling.

Det er gjennomført flere felttester av utfordrende elektriske apparater deriblant trefase jordvarmepumper, trefase kloakkpumper og enfase hurtiglading (7kW) av Tesla Model S. Testene viser at flere enkeltprodukter vil skape forstyrrelser i mange norske lavspenningsnett der forstyrrelsene er større enn det som kan anses å være akseptabelt. Alle testobjekter, nettegenskaper, måleoppsett og måleresultater er dokumentert i en eksempelsamling som inngår i en ny elektronisk versjon av Håndbok Spenningskvalitet.

Det er sluttført en rapport på utfordrende elektriske apparater (UEA) som har bidratt vesentlig til bevisstgjøring om sammenhengen mellom nett- og utstyrs egenskaper, samt gitt anbefalinger til nettstyrke for både IT- og TN nett. Rapporten inneholder tabeller over nettets tilknytningskapasitet for ulikt utstyr som gir hurtige spenningsendringer og usymmetri. Det er også vist kvalitativt hvilke alternative tiltak til nettforsterkning som kan egne seg for ulike typer forstyrrelser i spenningen.

Det er laget en egen veileder på utfordrende elektriske apparater for elektroinstallatører. Formålet er at veilederens innhold kan inkluderes primært i installatørenes planlegging av kunders lavspenningsinstallasjoner og bidra til at det ikke brukes utstyr som unødvendig forårsaker forringet spenningskvalitet for kunden eller i nettet.

Det er utført simuleringer på ulik penetrasjon av solcelleanlegg i lavspenningsnett. Simuleringsresultater, enkelte måleresultater fra Norge, nasjonalt og internasjonalt rammeverk og erfaringer med tilknytning og drift av nett med plusskunder er dokumentert i en omfattende rapport, Relevante erfaringer for tilknytning av plusskunder i Norge.

Energi Norge har benyttet resultatene fra prosjektet til å utvikle et nytt kurs, Effektiv håndtering av spenningskvalitet.

 

Nyttig dokumentasjon fra prosjektet

375-2014 Storskala spenningsmåling med AMS

395-2016 Sikker jordfeildeteksjon

418-2017 Veileder om utfordrende elektriske apparater

417-2017 Utfordrende elektriske apparater - kun kurskompendium

408-2017 Håndbok spenningskvalitet (kommer som abonnement)

Finner du ikke disse publikasjonene på vår nettside, kontakt Ketil Sagen.