26. mai 2021

Hvordan påvirker elektriske ferger og busser nettstasjonene dine?

Det grønne skiftet bringer med seg nye storforbrukere av effekt, som el-ferger og el-busser. Nye uregulerte produsenter gir også nye utfordringer. Elektrifiseringen av samfunnet kan føre til overharmonisk støy på nettstasjonen, som reduserer levetiden betraktelig. Vi viser hvordan du bruker SafeMon til å følge med på overharmonisk støy – og hvilke tiltak du burde iverksette.

I vårt andre webinar i serien om operasjonell intelligens i kraftnettet viste vi hvordan du bruker THD-rapporten til å holde oversikt over nettstasjoner som kan få sterkt redusert levetid på grunn av støyende forbrukere eller produsenter.

Sinusformet strøm vs. firkantformet strøm

Det hadde vært enkelt å være nettselskap dersom alle kundene kun hadde en panelovn, for da ville effektfaktoren vært 1. Panelovnene er snille mot nettet, mens lading av el-biler, ferger og busser ofte belaster nettet på en mye mer krevende måte.

Mens strømmen fra panelovnen er sinusformet, ser strøm fra for eksempel en ladestasjon til ferger mer ut som en spiker eller firkantpuls. Dette gir mye overharmonisk støy, som fører til svært høye strømpulser.

Grenseverdiene for THD

Myndighetene har satt forvrengingsgrensene for THD på 5 % maksimal forvrengning målt som gjennomsnitt over en uke, og 8% som gjennomsnitt innenfor en time.. Det er tillatt med høyere enn 5% og 8% forvrengning i kortere perioder.

THD-rapport fra vindmølle

I webinaret startet vi med å vise et utsnitt fra dashbordet i SafeMon, der vi trakk frem en vindmølle fra Byneset i Trondheim som produserer strøm til nettstasjonen. I oversikt-funksjonen så vi at den hadde vært oppe i 400 ampere, og i visningsøyeblikket var den på 2 ampere. Den store variasjonen viser hvordan vindstyrke og retning påvirker produksjonen.

Slik finner du den prosentvise forvrengingen

Noen hakk til høyre for oversikt-funksjonen kan du velge THD. Ved å klikke på THD-rapporten får du opp en graf øverst til venstre som viser den prosentvise forvrengingen i en tidslinje.

Se oss vise frem en prosentvis forvrenging av spenning:

For å se hvordan bildet varierer hentet vi frem historiske data. Ved å se på samme graf øverst til venstre oppdager du skraverte felter, som viser minimums- og maksimumsforløp, i tillegg til en linje i midten med gjennomsnittet. Det gir et oversiktsbilde over hvordan THD er på nettstasjonen vindmølla er koblet til.

Se oss vise frem historiske THD-data:

Disse kravene kan du stille til utstyr på nettstasjonen

Vi anbefaler å følge med på utstyr som overstiger grenseverdiene, fordi utstyret påvirker andre brukere av nettet i tillegg til levetiden på ditt eget utstyr. Grunnen til at noe av utstyret kan skape overharmonisk støy er at omformerne ikke er gode nok. De gode omformerne er også dyre, og derfor er det mange som prøver seg med billigere, men dårligere alternativer rundt omkring.

THD-rapport fra ladestasjon til ferge

I webinaret viste vi også frem rapporten fra en ladestasjon til ferge, nærmere bestemt på Fosen-siden av Trondheimsfjorden.

Rapporten viste oss at forvrengingen hadde vært helt oppe i 8 %, som er maksverdien fra myndighetene. Det er i utgangspunktet alt for høyt. I dette tilfellet kan vi anbefale nettselskapet å be leverandøren om å lage en bedre omformer, da ladestasjonen vil slite ut nettstasjonen raskere enn ønsket.

Effektivverdi på overharmonisk strøm

I grafen under (nederst til venstre) ser vi en oversikt over effektivverdien på den overharmoniske strømmen. Grafen til ladestasjonen vi viste frem i webinaret hadde en effektverdi på opptil 500 ampere. I praksis vil det si 500 ampere som ikke brukes til noe, men bare lager støy. [OJS1] [IiC2] 

Ved å zoome inn på dataserien får du et bedre bilde av hva som skjer. I rådataen ser vi helt klart voldsomme svingninger i belastningen når fergen lades.

Se at vi zoomer inn på den høyeste effektverdien:

THD-rapport for ladestasjon til buss

Til slutt viste vi frem en THD-rapport fra en ladestasjon til buss. I den ene grafen så vi at verdiene ikke overgikk grenseverdiene. Det tyder på at det er satt inn en omformer av høy kvalitet i ladestasjonen.

Trenden viser at nettselskap gjør lurt i å innføre flere målepunkter for å kunne gjøre proaktive tiltak når det skal settes opp nye nettstasjoner – og ikke minst finne gode måter å fordele kostnader på når utstyret lever kortere enn forventet.