Projekt

Rapid power response to improve electrical grid stability

Projektet handlar om att förbättra frekvensstabiliteten på det nordiska elnätet. Målet är att beskriva vattenkraftens förmåga att svara på stora frekvenstörningar samt bygga en anläggning som kan leverera syntetisk svängmassa.

Den elektriska frekvensen på det nordiska elnätet är 50 Hz, men frekvensen avviker från sitt nominella värde vid obalanser i produktion och konsumtion. Då är det frekvensregleringens jobb att kompensera för obalansen och återställa frekvensen till 50 Hz. Idag sköts frekvensregleringen i Norden till stor del av vattenkraft.

Vid stora, plötsliga obalanser i produktion och konsumtion (till exempel efter snabbstopp av en kärnkraftsreaktor eller bortkoppling av exportkablar) förändras elnätets frekvens snabbt. Om frekvensen avviker för mycket från 50 Hz riskerar vi att kunder kopplas bort eller att vi får strömavbrott i hela det nordiska elnätet. För att undvika sådana konsekvenser är det viktigt att elnätet har tillräckligt god frekvensstabilitet.

Frekvensstabiliteten i det nordiska elnätet försämras allteftersom vi installerar mer vindkraft och solenergi. Dessa produktionsslag bidar inte med så kallad svängmassa, som ger tröghet mot att frekvensen ändrar sig för snabbt. Ju mindre svängmassa vi har i nätet, desto svårare blir det för frekvensregleringen att stabilisera frekvensen vid en stor störning.

Det här projektet kommer bidra med ökad kunskap om de snabbaste fenomenen som styr frekvensen på elnätet. Förhoppningen är att Norden ska kunna fortsätta installera förnybar elproduktion utan att vi behöver oroa oss för dålig frekvensstabilitet.

Projektet utförs av doktoranderna Elin Dahlborg och Martin Fregelius vars olika inriktningar kompletterar varandra. Elin undersöker om, hur och hur mycket vattenkraftens frekvensreglering kan förbättras. Dessutom tittar Elin på hur snabbt effektsvaret från riktig svängmassa är, vilket är viktig input till Martins forskning. Martin bygger nämligen en anläggning som kan leverera syntetisk svängmassa med hjälp av smart styrning av batterier och superkondensatorer. Anläggningen är kopplad till Uppsala universitets micronät där egenskaperna hos den syntetiska svängmassan testas och utvärderas.

 

Om projektet

Projektledare

Elin Dahlborg och Martin Fregelius Uppsala universitet med Per Norrlund respektive Urban Lundin som handledare.

Tid

maj 2018 - december 2020