Inertial Support from Variable Speed

Det naturliga energilagret är avgörande för att vidhålla frekvensstabiliteten i elnätet vid stora effektbortkopplingar.

Vindkraftverk har kinetisk energi lagrad i sina turbiner, men den används inte i deras standardutförande på grund av de kraftelektroniska omvandlarna i verken. Syftet har här varit att studera mängden kinetisk energi som kan utnyttjas från ett vindkraftverk med variabelt varvtal under stora effektbortkopplingar samt hur denna energi kan stödja frekvensstabiliteten i elnätet.

Ett resultat är en ny kontrollstrategi för vindkraftverk med variabelt varvtal. Den låter vindkraftverket under kontrollerade former extrahera delar av sin kinetiska energi för att stödja frekvensstabiliteten i elnätet. I en fallstudie baserad på det nordiska elnätet ger den föreslagna strategin 5,2 procent mindre frekvensavvikelse än den mest lovande strategin beskriven i litteraturen som efterliknar frekvenssvaret från en traditionell synkrongenerator.

År 2015 fanns i genomsnitt ca 2,2 GWs kinetisk energi att extrahera från vindkraften i Sverige. Då vindhastigheten är mycket låg går även den kinetiska energin ner till noll. För att alltid kunna leverera stöd till frekvensstabiliteten har därför möjligheterna med ett extra energilager, installerat i likspänningslänken hos de kraftelektroniska omvandlarna, studerats. Ett vindkraftverk kan ge 10 procent extra kraft, i relation till toppeffekten, för att stödja nätfrekvensen oberoende av vindförhållandena.