I takt med att installationen av solcellsanläggningar ökar i Sverige ställs högre krav på elnätsbolag som Mölndal Energi att anpassa sina nät för att hantera de elkvalitetsproblem som kan uppstå vid ökad mikroproduktion. En studie har därför genomförts för att undersöka hur en ökning av mikroproduktion påverkar elkvaliteten i elnätet, samt vilka åtgärder som kan vidtas för att lösa eventuella problem.

Spänningsvariationerna har beräknats utifrån olika scenarier i befintliga lågspänningsnät, som är anslutna till specifika nätstationer och tillhörande transformatorer i de aktuella områdena. Beräkningarna bygger på förbrukningsdata hämtade från Mölndal Energis system för debiteringsmätning, och inkluderar både normal och hög belastning. För scenarier med hög solcellsproduktion har man utgått från en installerad effektstorlek som Mölndal Energi ofta ser i inkommande föranmälningar om mikroproduktion.

Spänningsvariationerna har analyserats i två steg. Först har variationerna i lågspänningsnätet vid olika belastnings- och produktionsnivåer kartlagts. Därefter har spänningsvariationerna över transformatorn beräknats. Dessa två delar har sedan summerats för att få fram de totala spänningsvariationerna i nätet.

Resultaten visar att spänningsvariationerna i de flesta delar av nätet ligger inom de gränsvärden som Energimarknadsinspektionen och Svensk Elstandard föreskriver, både vid normal och hög belastning. Ett undantag identifierades dock i villaområde 1, där spänningsvariationerna överskred tillåtna gränser vid ett extremt scenario med hög produktion och låg förbrukning. Detta scenario visade också de största procentuella avvikelserna från referensspänningen 0,4 kV, och användes därför som grund för att ta fram lämpliga åtgärder.

De åtgärder som föreslogs och analyserades, huvudsakligen en förstärkning av det befintliga elnätet, visade sig effektiva för att minska spänningshöjningarna i villaområde 1, där kraven tidigare inte uppfylldes. Enligt gällande regelverk är Mölndal Energi endast skyldiga att vidta åtgärder om spänningsvariationerna överskrider de tillåtna gränserna eller om det inkommer klagomål som kan kopplas till försämrad elkvalitet.

As the installation of solar panels increases in Sweden, higher demands are being placed on grid operators such as Mölndal Energi to adapt their networks to manage power quality issues that may arise due to increased levels of microgeneration. A study has therefore been carried out to examine how increased microgeneration affects power quality in the grid, as well as to identify potential measures to address any problems.

Voltage variations have been calculated based on various scenarios in existing low-voltage networks connected to specific substations and associated transformers in the relevant areas. The calculations are based on consumption data retrieved from Mölndal Energi’s billing measurement system and include both normal and high load conditions. For scenarios involving high solar production, an installed capacity value commonly seen in incoming microgeneration applications to Mölndal Energi has been used.

The voltage variations have been analyzed in two steps. First, the variations in the low-voltage network at different load and production levels were mapped. Then, voltage variations across the transformer were calculated. These two parts were then combined to obtain the total voltage variations in the network.

The results show that voltage variations in most parts of the network remain within the limits specified by the Swedish Energy Markets Inspectorate and the Swedish Electrical Standard, under both normal and high load conditions. However, one exception was identified in residential area 1, where voltage variations exceeded the permissible limits in an extreme scenario involving high solar production and low consumption. This scenario also showed the greatest percentage deviation from the reference voltage of 0.4 kV and was therefore used as the basis for developing appropriate mitigation measures.

The measures that were proposed and analyzed, mainly a reinforcement of the existing electricity grid, proved effective in reducing voltage rise in residential area 1, where the requirements were previously not met. According to current regulations, Mölndal Energi is only obligated to implement corrective actions if voltage variations exceed the permissible thresholds or if complaints are received that can be linked to poor power quality.