Abstract
Formålet med projektet er at undersøge vindmølleparkers indflydelse på elsystemers pålidelighed. Det er et særligt vigtigt emne i forhold til store havmølleparker, fordi hvis en stor havmøllepark havarerer, kan det have betydelig indflydelse på balancen i elsystemet, og fordi havmølleparker normalt er vanskeligere at nå frem til end landmøller.
En vindmølleparks pålidelighed og produktion afhænger af vindhastigheden, vindmølleteknologien, mølleparkens layout og nettilslutning. Desuden stiller havmiljøet installatørerne over for nye udfordringer, såsom parkens dimensioner og vanskeligheder med at nå frem til de havarerede komponenter i tilfælde af hårdt vejr. Denne afhandling beskriver de faktorer, der påvirker vurderingen, og undersøger de mest brugbare modeller til analyse af disse faktorer.
Projektet indeholder et overblik over de tilgængelige modeller til undersøgelse af havmølleparkers pålidelighed, og en ny model, der tager hensyn til alle relevante faktorer, som påvirker evalueringen, er udviklet. I henhold til denne beskrivelse er der udført simuleringer, og både vindmølleparkejerens og elsystemoperatørens interesser evalueres og sammenlignes. Disse beregninger er udført med en sekventiel Monte Carlo-metode, der, på trods af længere beregningstid, har vist stor fleksibilitet i udførelsen af pålidelighedsundersøgelser, især i forbindelse med vindproduktion, og samtidig opnås et stort udvalg af resultater, som kan bruges i vurderingen.
Modelleringen udvides herefter til at omfatte hele systemet; det vil sige inklusive centrale kraftværker, decentral produktion baseret på både vindenergi og kraftvarmeteknologi (CHP), last og transmissionskomponenter. De forskellige modeller er så anvendt til at repræsentere to velkendte model-elsystemer, RBTS og IEEE-RTS, og til at beregne deres pålidelighed for at verificere de fremsatte teser ved at sammenligne de opnåede resultater med dem, der er tilgængelige i litteraturen. Desuden vurderes pålideligheden af det nuværende scenarie og mulige fremtidige scenarier for elsystemet i det vestlige Danmark, hvor vindproduktionen udvides med både havmøller og landmøller, og belastningen stiger, mens nogle konventionelle kraftværker kan nedlægges. De beregnede resultater for pålidelighed refererer både til en ”generation adequacy assessment” og en ”composite reliability analysis” med henblik på at nå en bred række af resultater.
Undersøgelserne i dette projekt udføres ved hjælp af simuleringer af steady-state-betingelser samt dedikerede pålidelighedsanalyser ved hjælp af Matlab og elsystem-analyseværktøjet Power Factory fra DIgSILENT.
Resultaterne af de forskellige analyser bør give nye instrumenter og overvejelser med henblik på at udføre pålidelighedsevalueringer af elsystemer, hvor en stor mængde af vindenergi er tilsluttet. Samtidig kan resultaterne bruges til at vurdere, hvilke yderligere aspekter der kan være relevante for elsystemoperatør og vindmølleparkejer, når store vindmølleparker er forbundet til transmissionssystemet, og til at analysere pålideligheden af fremtidige konfigurationer af elsystemer, når en stor mængde vindenergi er sluttet til systemet.
En vindmølleparks pålidelighed og produktion afhænger af vindhastigheden, vindmølleteknologien, mølleparkens layout og nettilslutning. Desuden stiller havmiljøet installatørerne over for nye udfordringer, såsom parkens dimensioner og vanskeligheder med at nå frem til de havarerede komponenter i tilfælde af hårdt vejr. Denne afhandling beskriver de faktorer, der påvirker vurderingen, og undersøger de mest brugbare modeller til analyse af disse faktorer.
Projektet indeholder et overblik over de tilgængelige modeller til undersøgelse af havmølleparkers pålidelighed, og en ny model, der tager hensyn til alle relevante faktorer, som påvirker evalueringen, er udviklet. I henhold til denne beskrivelse er der udført simuleringer, og både vindmølleparkejerens og elsystemoperatørens interesser evalueres og sammenlignes. Disse beregninger er udført med en sekventiel Monte Carlo-metode, der, på trods af længere beregningstid, har vist stor fleksibilitet i udførelsen af pålidelighedsundersøgelser, især i forbindelse med vindproduktion, og samtidig opnås et stort udvalg af resultater, som kan bruges i vurderingen.
Modelleringen udvides herefter til at omfatte hele systemet; det vil sige inklusive centrale kraftværker, decentral produktion baseret på både vindenergi og kraftvarmeteknologi (CHP), last og transmissionskomponenter. De forskellige modeller er så anvendt til at repræsentere to velkendte model-elsystemer, RBTS og IEEE-RTS, og til at beregne deres pålidelighed for at verificere de fremsatte teser ved at sammenligne de opnåede resultater med dem, der er tilgængelige i litteraturen. Desuden vurderes pålideligheden af det nuværende scenarie og mulige fremtidige scenarier for elsystemet i det vestlige Danmark, hvor vindproduktionen udvides med både havmøller og landmøller, og belastningen stiger, mens nogle konventionelle kraftværker kan nedlægges. De beregnede resultater for pålidelighed refererer både til en ”generation adequacy assessment” og en ”composite reliability analysis” med henblik på at nå en bred række af resultater.
Undersøgelserne i dette projekt udføres ved hjælp af simuleringer af steady-state-betingelser samt dedikerede pålidelighedsanalyser ved hjælp af Matlab og elsystem-analyseværktøjet Power Factory fra DIgSILENT.
Resultaterne af de forskellige analyser bør give nye instrumenter og overvejelser med henblik på at udføre pålidelighedsevalueringer af elsystemer, hvor en stor mængde af vindenergi er tilsluttet. Samtidig kan resultaterne bruges til at vurdere, hvilke yderligere aspekter der kan være relevante for elsystemoperatør og vindmølleparkejer, når store vindmølleparker er forbundet til transmissionssystemet, og til at analysere pålideligheden af fremtidige konfigurationer af elsystemer, når en stor mængde vindenergi er sluttet til systemet.
| Originalsprog | Engelsk |
|---|---|
| Udgivelsessted | Aalborg |
| Udgiver | |
| ISBN'er, trykt | 978-87-89179-72-8 |
| Status | Udgivet - 2008 |