Elkvalitet – en pusselbit i energiomställningen

Finns det olika kvalitet på el? Ja, det gör det faktiskt. Enkelt uttryckt är god elkvalitet att man har en störningsfri leverans: att elen levereras utan störningar eller avbrott. Man kan också förklara det tekniskt med att kvaliteten på elleveransen påverkas av avvikelser i spänning, ström och frekvens.

– Det finns flera typer av störningar, varav några vanligt förekommande är spänningsdippar, transienter, övertoner och flimmer, säger Sylvia Peretti, kraftsystemanalytiker på Svenska kraftnät.  

Läs mer om störningar i faktarutan.

Dålig kvalitet kan innebära skador på apparater

God elkvalitet är en fråga som i hög grad berör slutkunderna, de som använder elen. Bristande elkvalitet kan till exempel förkorta livslängden eller skada apparater i nätet och i värsta fall orsaka stopp eller avbrott. Detta är särskilt viktigt för industrier där dålig elkvalitet kan ge stora skador på anläggningarna. Störningar kan inte helt byggas bort, varför man måste dimensionera (anpassa) apparater för att klara av ojämnheter i ström och spänning.

– Svenska kraftnät har inte slutkunder i och med att regionnät och lokalnät transporterar elen den sista vägen till användarna. Men vi har ett systemansvar och med förändringarna i kraftsystemet behöver vi se över hur vi tillsammans med andra nätägare säkerställer en god elkvalitet i transmissionsnätet, säger Sylvia Peretti.

Vindkraftsanslutningar och växelströmskablar påverkar

För att uppnå de energipolitiska målen och möjliggöra energiomställningen behöver kraftsystemet anpassas, vilket innebär en förändrad produktionsmix och utformning av nätet. Anslutning av vindkraftsproduktion, fler likströmsförbindelser och så kallad STATCOM-utrustning i stationer är exempel på hur kraftelektronik introduceras i allt högre omfattning, något som påverkar elkvaliteten. En annan förändring är att nya stora konsumenter av el etableras, till exempel siktar stålindustrin mot fossilfri produktion och elektrifierar sin verksamhet.

– Sammantaget ser vi att vi behöver tydliggöra och fastställa kraven inom elkvalitet och har därför startat två projekt som kommer resultera i nya tekniska riktlinjer för elkvalitet och att förutsättningarna för uppföljning av elkvalitet förbättras, säger Sylvia Peretti.

Forskningsprojekt för bättre mätning

Svenska kraftnäts ansvar för elkvaliteten i transmissionsnätet innebär att vi har ett ansvar att mäta och följa upp att de parametrar som satts upp för elkvalitet håller sig inom acceptabla nivåer enligt de gränsvärden som är angivna i de tekniska riktlinjerna.

– Att vi har goda möjligheter att mäta är också en förutsättning för att vi ska kunna göra en korrekt fördelning av det utrymme som finns för störningar i transmissionsnätet, säger SylviaPeretti.

Idag finns cirka 300 elkvalitetsmätare installerade i transmissionsnätet i våra 400 kV-stationer. Dessa mätinstrument tar sin spänning från mättransformatorer. Den typ av mättransformatorer som finns installerade i stationerna återger endast korrekt mätdata när frekvensen är 50 Hz. Mätdata blir mindre bra vid andra frekvenser.

– Svenska kraftnät driver tillsammans med forskningsinstitutet RISE ett FoU-projekt där vi ska ta fram standardiserade tekniklösningar för mätning av elkvalitet. Målet är att kunna mäta högre upp i frekvensbandet med bättre noggrannhet än vad som är möjligt idag. Man utvärderar både lämpliga primärapparater såväl som mätinstrument, säger Sylvia Peretti.

Projektet har tagit fram ett antal tekniska huvudalternativ, som i nästa steg ska utvärderas genom labb- och fältmätningar.

Ny riktlinje är en del av energiomställningen

Arbetet med de nya tekniska riktlinjerna för elkvalitet pågår. I dessa kommer begreppslista, teknisk kravställning för gränsvärden, mätmetoder och ansvarsområden att vara uppdaterade. De nya riktlinjerna kommer även samordnas med kravbilden i EU-lagstiftningen på området, de så kallade nätkoderna.

– Under tiden som projekten löper anpassar vi vårt arbetssätt i riktning mot den nya tekniska riktlinjen kopplat till kravställning, metoder och processer för att få en gradvis övergång, säger Sylvia Peretti.

Just nu pågår en mätkampanj där strategiska mätpunkter i transmissionsnätet valts ut för att utvärdera nivåerna av störningar i transmissionsnätet i dagsläget.

– De nya tekniska riktlinjerna kommer påverka både de som ansluter till kraftsystemet och andra nätägare och jag tror att elkvalitet kommer bli nästa stora fråga i branschen. Det är viktigt att vi tar fram de nya ramarna tillsammans. Vi har en kontinuerlig dialog med regionnätsbolagen och de andra systemansvariga i Norden och de ingår i vår externa referensgrupp. Vi har ett gemensamt ansvar för att genomföra energiomställningen; att säkra elkvaliteten är en pusselbit på vägen, säger Ulf Moberg, teknisk direktör på Svenska kraftnät.