Digitala ställverk för stabila elnät och rättvis elhandel

Omställningen från fossil elproduktion till småskalig, decentraliserad och förnybar elproduktion ställer nya krav på övervakning, kontroll och styrning av våra elnät.

En viktig pusselbit i våra elnät är så kallade ställverk som hanterar energiflöden under högspänning upp till 400 kilovolt för att minimera förluster i överföringen. Elkraft genereras vid lågspänning (förnyelsebar energi) upp till 10kV (till exempel kärnkraft), och transformeras upp till 400 kV för överföring över långa avstånd. Där elen förbrukas omvandlar återigen transformatorer den höga spänningen till en spänning som vi kan använda i hushållen och industrin, till exempel 230 volt i våra eluttag. 

I ställverken finns föråldrad analog utrustning för mätning av överförd el. Utrustningen är i slutet av sin livstid och kräver mycket arbete för att övervaka och styra. Energitransporten i elnätet är i ständig förändring på grund av den ökande andelen producerad småskalig och förnybar el, lagring av el och ökad förbrukning på grund av exempelvis övergången till eldrivna fordon. Här behövs nya lösningar för att kunna övervaka och kontrollera driften av elnätet i realtid.

Stödjer elnätsdriften

Projektet ska ta fram lösningar och förutsättningar för drift och övervakning i realtid av ställverk som utrustats med digital mätteknik. Grundproblemet är att säkerställa att mätvärden och händelser synkroniseras i tid. Det handlar om metoder för mätningar och kalibreringar, om att ta fram förslag kring en mätinfrastruktur och om att föreslå och bidra till att ta fram reviderade standarder för utrustning i digitala ställverk i samarbete med internationell standardisering, till exempel IEC.

Ett stabilt och tillförlitligt elnät

Resultaten kommer att användas av elnätsägarna, till exempel Svenska Kraftnät i Sverige, och för att ta fram nya standardiserade lösningar för övergången från traditionell analog utrustning till ny digital mätteknik som kan bidra till ett stabilt och tillförlitligt elnät med rättvis elhandel. Nyckeln för ett stabilt och tillförlitligt nät är att kunna kommunicera i realtid med utrustningen i ställverk och generatorer av elkraft. 

Projektmål 

Det övergripande målet är att utveckla mätteknisk infrastruktur för spårbar mätning och kalibrering av utrustning i digitala ställverk.

European Partnership on Metrology

Denna forskning genomförs inom projektet 21NRM02 (Metrology for digital substation instrumentation). Projektet 21NRM02 har finansierats av programmet EPM som samfinansieras av de deltagande staterna och European Partnership on Metrology research funding programme.