Dynamiske analyser av ny distribuert produksjon i Namsskogan

Abstract

Denne masteroppgaven omhandler en dynamisk stabilitetsanalyse av et område med mye planlagt distribuert småkraft, og er gitt av NTE Nett AS. Bakgrunnen for oppgaven er en endring av nettet i området, for å tilknytte ny planlagt produksjon.En dynamisk simuleringsmodell av planområdet er utviklet i analyseprogrammet DigSilent PowerFactory. De dynamiske analysene tar utgangspunkt i tre ulike driftssituasjoner; Case A med maksimal produksjon og lavlast, Case B med produksjon og last i en antatt middelverdi samt Case C med minimum produksjon og høylast.Systemet er funnet småsignalt stabilt for alle de tre driftssituasjonene, med laveste dempningsfaktor observert på 13,9%. Det er utført en følsomhetsanalyse av systemets egenverdier, som viser at småsignalstabiliteten ikke blir mye dårligere som følge av en endring i generatorens parametre. Dersom spenningsregulatorenes forsterkninger endres mye ut over de foreslåtte verdiene, kan det føre til ustabilitet.I alle de tre driftssituasjonene er det undersøkt symmetriske og usymmetriske kortslutninger ulike steder i modellen, utfall av produksjon, inn- og utkobling av reaktor samt øydrift. Det er i tillegg studert effekten av spenningsregulering, som er viktig for systemstabiliteten. Den korteste kritiske klareringstiden funnet, opptrer ved en symmetrisk kortslutning nær det eksterne nettet i Case A, på 155ms.Det er tatt utgangspunkt i feilen som medfører den korteste kritiske klareringstiden, og forsøkt å forbedre responsene som følge av denne feilen. Det viser seg at generatoren i Brekkvasselva kraftverk skaper pendlinger, som får de andre generatorene til å miste synkronisme. Etter nærmere undersøkelser er det konkludert med at det er generatorens plassering som er hovedårsaken til problemene. De mest effektive tiltakene for å forbedre systemets stabilitetsmargin, er å koble ut Brekkvasselva kort tid etter feil, endre maskinparametre eller å trinne sekundærtransformatoren ned i situasjoner med høy produksjon. Dette for å øke systemets stabilitetsmargin.