Stabilitetsvurdering ved Nettimpedansmetoden og Adaptiv Kontroll

I løpet av de siste tiårene har mengden kraftomformere i det elektriske kraftnettet økt raskt. En økende del av effekten i nettet sendes også gjennom slike omformere da økende mengder fornybar kraft introduseres. Denne nødvendige økningen i fornybar kraft skaper derimot nye utfordringer for omformerne. Dette er fordi mye av den fornybare kraften installeres under veldig varierende nettforhold. Det har vært flere hendelser med uforutsett ustabilitet i slike systemer. Det anses som sannsynlig at flere av disse er forårsaket av resonans mellom omformeren og nettimpedansen. Tiltak burde iverksettes for å unngå slike hendelser om den ønskede økningen i fornybar kraft skal kunne fortsette på en trygg måte. En mulig måte å oppdage slike problemer på er å bruke den såkalte nettimpedansmetoden. I denne avhandlingen undersøkes og forklares det teoretiske grunnlaget for denne metoden. Basert på dette blir også et stabilitetskriterie avledet. An viktig del av dette stabilitetskriteriet er å ha tilgang til den ekvivalente nettimpedansen utenfor omformeren. I virkelige systemer vil denne være ukjent og variere med tiden. Flere mulige måter å estimere nettimpedansen på undersøkes, og «maximum length binary sequence» metoden velges på bakgrunn av anvendbare kriterier. Det teoretiske grunnlaget for den valgte estimeringsmetoden undersøkes og forklares før den implementeres både i datasimuleringer og laboratorieeksperimenter. Den estimerte nettimpedansen viser tett korrelasjon med de teoretiske verdiene for enkle simuleringer uten begrensninger på samplingstid eller dataintegritet. Videre blir det vist at estimeringsmetoden på sin nåværende form ikke er egnet for bruk i oppsett med de nevnte begrensningene på dataintegritet. Dette er også gjelder også for de utførte laboratorieeksperimentene. På grunn av dette ble stabilitetsvurderingene gjort utelukkende ved bruk av teoretiske verdier for nettimpedansen for å unngå falske resultater. Stabilitetsvurderingen viste seg å være nøyaktig innenfor 16\% av sanntidssimuleringer. Det konkluderes med at dette er et akseptabelt avvik da sanntidssimuleringene inneholder elementer som ikke inkluderes i de analytiske modellene. En original adaptiv kontroll prosedyre, basert på den utledede stabilitetsvurderingen, foreslås også mot slutten av avhandlingen. Tester viser at den adaptive kontrollen presterer bra da den øker stabiliteten til omformeren ved hjelp av minimale endringer av omformerens kontrollparametere