Spänningsvariationer och intermittent produktion

Acceptansgränsen
Elnätet sätter gränsen på mängden sol- och vindkraft som kan anslutas innan tillförlitlighet eller spänningskvalitet äventyras. Den högsta tillåtna mängden ansluten produktion refereras till som ”acceptansgränsen” (eng. ”hosting capacity”). Det har gjorts flera studier, världen runt, då acceptansgränsen studerades och beräknades för överbelastning av komponenter och för långsamma spänningsvariationer (på tidskalor av 10 minuter och längre). Det har hittills bara gjorts ett mycket begränsat antal studier för tidskalan mellan 1 sekund och 10 minuter samt för tidskalan under 1 sekund. Brist på mätdata och brist på prestandamått har bidragit till detta.
För båda tidskalorna sattes acceptansgränsen (begränsningen i mängden förnybar elproduktion som kan anslutas till nätet) i de flesta fall i denna studie av den maximalt tillåtna spänningshöjningen i nätet eller av belastningsförmågan hos komponenter i nätet, snarare än av de beräknade störnivåerna.

Tidskalan 1 sekund till 10 minuter
På denna tidskala används begreppet mellansnabba spänningsvariationer (eng. ”Very Short Variations” - VSV) för att kvantifiera inverkan från sol- och vindkraft på spänningsvariationerna. Resultatet jämfördes med befintliga störnivåer från mätningar utförda på verkliga låg- och mellanspänningsnät, samt banmatningar. Det konstaterades i studien att de befintliga störnivåerna kan karaktäriseras som ett bakomliggande brus med pålagda toppar.
Variationerna från vindkraft delar denna karaktär medans solkraft har en helt annan karaktär, med en avsaknad av brus och ett större antal toppar.
Resultatet från studien antyder att en ökad mängd sol- och vindkraft under vissa förutsättningar kan leda till en ökning av dessa mellansnabba spänningsvariationer, eller VSV. Men det förväntas inga stora ökningar på de flesta ställen då det ansluts sol- eller vindkraft.

Konsekvenserna av en ökning av VSV kan vara bromsande eller accelererande moment för motorer, försämring av elektrisk utrustning där de elektroniska delarna påverkas av fluktueringar i matningsspänningen och små, men ändå oacceptabla, variationer på produktionsparametrar som exempelvis färg och diameter. Ytterligare studier behövs för att kunna bedöma vad som är acceptabla nivåer för VSV.