Elkonsumtionen i Sveriges samhälle ökar och allt fler lokalnät skall byggas ut eller dimensioneras om samtidigt som vi idag står inför en enorm energiomställning där förnybara energikällor installeras. Solcellsinstallationer och laddningsstationer för elbilar hos privatpersoner blir allt vanligare vilket bidrar till spänningsvariationer i lokalnätet som stör elkvaliteten. Vinnergi AB i Trollhättan som utför beredningar av lokalnät vill analysera hur detta kan komma att påverka arbetet i framtiden med avseende på spänningsvariationer som innefattar spänningsfall och spänningsstegring.D et finns ett flertal metoder att använda vid beräkning av spänningsfall. Bland annat extremfallet ”minimal produktion och maximal konsumtion” samt beräkning med sammanlagring med sammanlagringsfaktorer och Velanders metod.

Velanders metod lämpar sig bäst vid beräkning av spänningsfall i befintligt nät men kräver information om årsenergiförbrukning vilket gör att metoden inte lämpar sig vid nyinstallation av laddningsstolpar. Sammanlagringsfaktorer kan då lämpa sig bättre. Vid beräkning av spänningsstegring vid installation av solceller för privatbruk framgår det att solens position i förhållande till solcellspanelen har stor inverkan på hur stor produktionen blir. Därför kommer något slags sammanlagringstänk kring effektflödet vid denna typ av produktion troligtvis vara nödvändig vid dessa typer av beräkningar. Ett vidare arbete bör utföras för att ta fram en beräkningsmetod för att kunna uppskatta detta. I samband med dessa fall har ledningslängden från matande nätstation till kund viss inverkan på spänningsvariationerna. Vidare undersöks inverkan på lokalnätet från en stor solcellsproduktion som installeras på högspänningssidan av en nätstation. Det visar sig att spänningsstegringen från denna påverkar alla kunder i underliggande elnät ungefär lika mycket oavsett var de befinner sig i nätet.

En beredare kan i framtiden vara i behov av att ta hänsyn till flera faktorer gällande spänningsvariationer i lokalnäten för att undvika ytterligare ingrepp inom överskådlig framtid som eventuellt skulle ge elnätsbolagen extra utgifter.

Electricity consumption in Sweden is increasing and more local grids need to be expanded or re-dimensioned at the same time as we are facing a massive energy transition with the installation of renewable energy sources. Solar panel installations and charging stations for electric cars are becoming more common among private households, contributing to voltage variations in the local grid that affects power quality. Vinnergi AB in Trollhättan, which prepares local grids, wants to analyze how this might affect future projects regarding voltage variations, including voltage drops and voltage rises.

There are several methods for calculating voltage drops. Including the extreme case of 'minimal production and maximum consumption' and calculation using aggregation with aggregation factors and Velander’s method. Velander’s method is most suitable for calculating voltage drops in existing grids but requires information on annual energy consumption, which makes it unsuitable for new installations of charging stations. Aggregation factors may be more suitable in this case. When calculating voltage rise during the installation of solar panels for private use, it is evident that the position of the sun relative to the solar panel has a significant impact on production levels.

Therefore, some form of aggregation method regarding power flow in this type of production will be necessary for these calculations. Further research regarding an aggregation method for these types of approximations is necessary. In these scenarios, the total length of cable from the feeding network station to the customer has some impact on voltage variation.

Furthermore, the impact on the local grid from large solar panel installations on the high-voltage side of a grid station is investigated. It turns out that the voltage rise from this affects all customers in the underlying network roughly equally, regardless of their location in the grid. For a planner, this may be an aspect to consider as all types of power production are increasing.

In the future, a planner may need to consider several factors regarding voltage variations in local grids to avoid further interventions in the foreseeable future, which could potentially incur additional expenses for the power grid companies.