Niklas Stråth1 Metoder för önätsdetektering Niklas Stråth Institutionen för Industriell Elektroteknik och Automation LTH

Niklas Stråth2 Distribuerade produktionsanläggningar ska kunna hantera felsituationer i kraftnätet:

Niklas Stråth3 Distribuerade produktionsanläggningar ska kunna hantera felsituationer i kraftnätet: Fel i distributionsnätet

Niklas Stråth4 Distribuerade produktionsanläggningar ska kunna hantera felsituationer i kraftnätet: Fel i överliggande nät

Niklas Stråth5 Distribuerade produktionsanläggningar ska kunna hantera felsituationer i kraftnätet: Önät

Niklas Stråth6 Felsituationer hanteras med: Överströmsskydd Jordfelsskydd Önätsskydd

Niklas Stråth7 Önätsskydd ska förhindra oönskade önätssituationer. Detektering sker idag oftast med: Underfrekvens Överfrekvens Underspänning Överspänning Spänningsstegring Frekvensstegring Lastvinkelmätning

Niklas Stråth8 Önätdrift kan vara önskvärt.  Önätsdetektering

Niklas Stråth9 2-fasig kortslutning –150 kV-nivå i Eltras nät Spänningsdipp Kraftverk bortkopplas –>2MW CHP: 47, 60%, 347 MW –< 2 MW CHP+vind: ? Spänningsmätande skydd/detektering kan leda till fel beslut.

Niklas Stråth10 De befintliga algoritmerna för önätsdetektering kan delas upp i: Passiva metoder Aktiva metoder Kommunikativa metoder

Niklas Stråth11 Passiva metoder Passiva metoder mäter lokalt vid produktions- källan och fattar beslut baserat på: Underfrekvens Överfrekvens Underspänning Överspänning Spänningsstegring Frekvensstegring Fasvinkelmätning Impedansförändring

Niklas Stråth12 Under-/överfrekvens Mäter frekvensen och signalerar vid avvikelser som uppstår då det starka nätet försvinner. Enkel och billig lösning. Vid balans mellan konsumtion och produktion ändras inte frekvensen. Metod: Fördel: Nackdel:

Niklas Stråth13 Under-/överspänning Mäter spänning och signalerar vid avvikelser som ofta uppstår då nätet skiljs åt. Enkel och billig lösning. Spänningsfall pga fel i överliggande nät kan uppfattas som “önät”. Metod: Fördel: Nackdel:

Niklas Stråth14 Spänningsstegring Triggar på den spänningsderivata som ofta uppstår i samband med bortfall av yttre nät. Enkel och billig lösning. Spänningsspikar uppstår även i andra situationer i kraftnätet. Metod: Fördel: Nackdel:

Niklas Stråth15 Frekvensstegring Mäter frekvensderivatan och triggar på höga nivåer. Enkel och billig lösning? Höga frekvensderivator uppstår även i andra situationer i kraftnätet. Metod: Fördel: Nackdel:

Niklas Stråth16 Impedansförändring Mäter spänning och ström och beräknar impedansen. Signalerar vid avvikelser. Spänningsfall pga fel i överliggande nät leder till impedansförändringar som kan uppfattas som “önät”. Metod: Fördel: Nackdel: ?

Niklas Stråth17 Fasvinkelförändring Mäter spänning och ström och beräknar fasvinkeln. Signalerar vid avvikelser. Lastkopplingar kan också ge upphov till förändringar av lastvinkeln. Metod: Fördel: Nackdel: ?

Niklas Stråth18 Aktiva metoder Aktiva metoder förlitar sig på någon form av yttre påverkan. Uppskattning av S k Frekvensändring &  f

Niklas Stråth19 Uppskattning av S k Relativt enkel teknik. Metoden kan ge elkvalitetsproblem i form av spänningsdippar. Speciellt då flera verk finns samlade i ett litet område. Metod: Fördel: Nackdel: Ett motstånd kopplas in och ger upphov till en spänningssänkning. När sänkningen blir större än för- väntat anses önätsdrift föreligga.

Niklas Stråth20 Frekvensändring &  f Används vid KE-matning. KE-styrningen försöker “driva” frekvensen bort från 50 Hz. ? ? Metod: Fördel: Nackdel:

Niklas Stråth21 Kommunikativa metoder Kommunikativa metoder förlitar sig på någon form av kommunikation med omgivningen. Power Line Communication SCADA + teleförbindelse

Niklas Stråth22 Power Line Communication Signalering via högspänningsledningen. Relativt billigt och enkelt. Signalen kan försvinna av andra orsaker än önät. Metod: Fördel: Nackdel:

Niklas Stråth23 SCADA + teleförbindelse SCADA-systemet håller koll på nätets status. Bra tillförlitlighet. Fördröjningar kan uppstå, speciellt då SCADA-systemet är belastat. Metod: Fördel: Nackdel:

Niklas Stråth24 För ytterliggare information om metoder för önätsdetektering hänvisas till en kommande rapport om litteraturstudierna.