Statusoppdatering – PQA sitt arbeid på solfronten

Tilknytning av plusskunder og nyutviklet teknologi kan by på utfordringer for både nettselskap og leverandør, og PQA tilbyr rådgivning til begge aktører.

I det siste har vi stått for innholdet i et bransjeretningsblad for tilknytning av plusskunder som ble utgitt i mars, fulgt med på de nypubliserte standardene for krav til distribuert produksjon, og ikke minst – nå som solen har begynt å skinne igjen – forsket på solcellevekselrettere med funksjonsproblemer.

PQA har skrevet nytt bransjeretningsblad for tilknytning av plusskunder

REN skriver bransjeretningslinjer og anbefaler praksis for ulike elektrotekniske arbeider, deriblant en rekke publikasjoner om tilknytning av ny kraftproduksjon. PQA har bidratt med det faglige innholdet i den nyeste publikasjonen som ble føyd til i år, med navnet RENblad 3040 – Praktisk håndtering av plusskunder. Denne presenterte vi 10. mars i år under RENs Temadager i Bergen. Bladet går gjennom flere viktige tema, som en gjennomgang av forventet nettpåvirkning, og informasjon om relevante standarder på området. Man finner også forenklede beregninger for forventet spenningsstigning fra solcelleanlegg. Disse bygger på anleggets merkeeffekt, områdets kortslutningsytelse, og hvorvidt det er IT- eller TN-nett. Basert på estimert spenningsstigning kan man vurdere hvilke tiltak som eventuelt er nødvendige før anlegget tilknyttes.

Forskning på problemer i solcelleanlegg

Ny og spennende teknologi har ulempen av å være ny, og nye produkter kan ha barnesykdommer som ikke oppdages før lansering i et nytt marked. Blant annet har Norge et annerledes distribusjonsnett (IT-nett), og ulike problemer kan derfor oppstå når utstyr skal tilpasses norsk nett.

Fordi PQA jobber med analyse av spenningskvalitetsproblemer, et forholdsvis smalt fagfelt, er det nødvendig å være oppdatert på forskningsfronten, og å drive litt med egen forskning. Innen tilknytning av distribuert produksjon undersøker vi i forskningsprosjektet «EMC i smarte nett» ustabile og generelt ikke-fungerende solcelleanlegg. For tiden ser vi på et anlegg i et IT-nett som kobler ut fordi vekselretterens driftsalgoritme selv hevder er et for høyt spenningsnivå. Linjespenningen (der solcelleanlegget og alle andre laster er tilkoblet) er for øvrig stabil og fin. En analyse viste at vekselretteren måler fase-jord-spenning og bruker dette til kontroll av over- og underspenninger. Dette er normalt ikke en god løsning, fordi anlegget vil gi utilsiktet utkobling f.eks. ved jordfeil. Men i dette tilfellet er det i tillegg en varierende DC-spenning mot jord som påvirker fasespenningene.

Arbeidshypotesen for hvorfor vekselretteren kobler ut, er derfor at DC-forskyvningen høyner RMS-spenningen mellom fase-jord nok til at vekselretterens overspenningsvern tripper. Årsaken til at denne DC-spenningen oppstår mellom fase og jord (og ikke mellom fasene) er ikke godt forstått. Men siden det ikke sitter laster mellom fasene og jord, kan det være at det skal lite til før DC-spenningen oppstår. Denne kan i så fall lades ut ved å legge til en liten last mot jord. Dette skal testes ved hjelp av et tidligere benyttet lab-oppsett for feilsøking av elbilladeproblemer, som har mulighet til å variere impedans mellom fase og jord. Vi skal samtidig gjøre et forsøk på å finne selve kilden til DC-spenningen for å kunne fjerne den permanent. Resultatene herfra og fra andre caser vil publiseres her når prosjektet er fullført.

Det er kommet nye standarder for krav til distribuert produksjon. 

Når et land får sine første plusskunder, er det så ikke alvorlig om solproduksjonen skulle koble ut. Det er heller ikke like nødvendig å stille strenge krav til funksjonalitet og tjenester for å understøtte kraftnettet. Etter hvert som land begynner å få en betydelig andel av energimiksen sin fra sol, sånn som i Tyskland hvor solstrøm på en solrik dag i påsken i år utgjorde over 25 % av døgnproduksjonen av strøm[1], blir det imidlertid viktigere å kreve mest mulig stabil drift av solcelleanlegg. Nye erfaringer spiller også inn. Europastandarden «EN 50438» for tilknytning av distribuert produksjon og en tilsvarende tysk standard (VDE-AR-N 4105), som begge har blitt benyttet av norske nettselskap de siste årene, er derfor blitt oppdaterte med nye versjoner de siste månedene. Begge har til felles at de setter høyere krav til hvilke tilstander i nettet en solcellevekselretter skal klare å forholde seg tilkoblet i, samt høyere krav til hvilke tjenester vekselretteren selv skal kunne yte for å bidra til stabilitet i nettet.

En av PQAs kjernekompetanser er god innsikt i relevante standarder og regelverk for elektrisk utstyr og forsyningskvalitet, og vi følger derfor nøye med på denne utviklingen. Om det viser seg nok interesse for en publikasjon som gir oversikt over krav som bør/kan stilles i lys av de nye standardene, vil det være aktuelt for PQA å produsere dette i løpet av året.

For mer informasjon om hva PQA kan tilby av rådgivning og analyse innen plusskunder, klikk her.

[1] https://www.energy-charts.de/energy_pie.htm?year=2019&month=4&day=21