När mer ostadiga källor för förnybar energi som sol och vind integreras i nätet, hjälper vattenkraftverk att upprätthålla konstant elkvalitet genom att stabilisera frekvensen och spänningen i elnätet. Enligt Internationella energirådet (IEA) representerar vattenkraften 20 % av världens elproduktion.
Internationella standarder för vattenturbiner behövs inte bara för att specificera vibrationsmätning eller definiera leveransprovning osv. De är också avgörande för driften av vattenkraftverk, särskilt när hela elsystemet blir digitalt och automatiserat, eller "smartare".
IEC 61850 för vattenkraft
IEC 61850 är en serie grundläggande standarder som banar väg för användningen av digital teknik för smart energi. De hanterar viktiga frågor som integration av förnybara energikällor och distribuerade energiresurser (DER) i det befintliga elnätet och arbetas fram av IECs tekniska kommitté 57. En av dessa standarder, IEC 61850-7-410, handlar specifikt om vattenkraft.
- Vi har använt vattenkraft i hundratals år så det finns en lång historia bakom det. Vattenkraftverk har mycket specifika krav, till exempel när det gäller maskiner eller datorer som hanterar vattenflöde, rotationshastigheter och så vidare. IEC 61850-7-410 täcker dessa aspekter, förklarar Erik Wejander på Svenska kraftnät, som är sammankallande för arbetsgruppen i IEC TC 57 där den tagits fram. Den har också fastställts som europeisk standard och som svensk standard SS‑EN 61850‑7‑410.
Utökat användningsområde
Standarden kan nu också användas för värmekraftverk.
- Den modell och de lösningar som föreslås i IEC 61850-7-410 är också i hög grad tillämpliga på turbiner och generatorer för värmekraft. Standarden har därför kompletterats med ett tillägg A1 för att möta kraven från denna målgrupp, säger Wejander till IEC-bloggen blog.iec.ch/.
Hans arbetsgrupp har nära kontakt med IEC TC 4 som skriver standarder för vattenturbiner. Gruppen tillämpar den modelleringsstruktur och de objektbeteckningar som är standardiserade av IEC TC 3.
- Vi har utvecklat datamodellen för turbinregleringen tillsammans med TC 4. När systemen blir smartare öppnas nya möjligheter med ”big data” och hur man kan utnyttja den på bästa sätt. En nyckel till framgång är att ha maskinläsbara lösningar strukturerade på ett standardiserat sätt. Det är en av drivkrafterna för utbyggnad av smarta nät, indikerar Wejander. Arbetsgruppen har 43 medlemmar, varav de flesta kommer från kraftbolag eller leverantörer.
- Vi är väldigt användardrivna. Ett av de viktigaste kraven från kraftbolagen är att specifikationerna också ska vara plattformsoberoende. Ägarna till vattenkraftverk vill kunna lansera smarta tekniker utan att oroa sig för proprietära system och kraftverkspecifika hårdvarulösningar, tillägger han.