Att hålla spänningen inom säkra gränser är en av de viktigaste uppgifterna för ett stabilt elnät. När mer förnybar energi matas in på olika punkter i nätet ökar risken för spänningsvariationer och oönskade effektflöden. En avancerad lösning är att använda fasförskjutningstransformatorer (Phase-Shifting Transformers, PST), som kan styra strömflöden mellan olika ledningar och därmed förbättra både spänningsstabilitet och nätets flexibilitet.
Hur fungerar en fasförskjutningstransformator?
En PST ändrar fasvinkeln mellan spänningen på ingående och utgående sida av en ledning. Genom att justera fasvinkeln kan man påverka hur stor del av strömmen som går genom en viss ledning jämfört med alternativa vägar. Det är alltså ett sätt att styra kraftflöden utan att ändra spänningsnivåerna.
Till skillnad från traditionella transformatorer, som mest används för att höja eller sänka spänning, är PST:er konstruerade för att ge exakt kontroll över effektfördelningen i nätet.
Fördelar för stödtjänster och nätoptimering
Fasförskjutningstransformatorer ger flera viktiga fördelar:
- Flaskhalsreducering – genom att leda om ström från överbelastade ledningar.
- Stabilare spänning – minskar variationer och risken för över- eller underspänning.
- Bättre integration av förnybar energi – styr överskottsproduktion dit den gör mest nytta.
- Högre driftsäkerhet – förhindrar att mindre störningar sprider sig i nätet.
Dessutom kan PST:er kombineras med andra flexibla resurser, som dynamisk ledningskapacitet och energilager, för ännu mer precisionsstyrd nätoptimering.
Exempel på praktisk användning
I Centraleuropa används PST:er för att hantera oplanerade effektflöden mellan länder, särskilt vid hög vindkraftproduktion i Tyskland som annars kan belasta grannländernas nät. Genom att justera fasvinkeln kan operatörerna dirigera om flödena och hålla sig inom säkerhetsmarginalerna.
I Kanada har man installerat PST:er för att möjliggöra större överföring mellan provinsnät, samtidigt som man minimerar risken för överlast på enskilda ledningar.
Möjligheter för Sverige
För Sverige kan PST:er bli särskilt intressanta i övergången till mer väderberoende produktion. De kan bidra till att jämna ut flöden mellan norra och södra elområden, optimera export- och importkapacitet och minska behovet av att strypa förnybar produktion vid flaskhalsar.
Om tekniken kombineras med realtidsmätning och prognosstyrning kan den även leverera stödtjänster som spänningsreglering och frekvenshållning i kritiska situationer.
Utmaningar att hantera
Installationen av PST:er är en betydande investering och kräver noggrann planering. De tar plats i stationer och kräver kompetens både för drift och underhåll. Dessutom måste de integreras i nätets övergripande styrstrategi för att verkligen ge maximal nytta.
Marknadsreglerna behöver också utvecklas för att värdera den typ av flexibilitet som PST:er tillför, så att nätägare och operatörer får incitament att investera.
En strategisk komponent i framtidens elnät
Fasförskjutningstransformatorer är kanske inte lika omtalade som batterier eller smarta mätare, men de kan spela en avgörande roll i att skapa ett robust och flexibelt elnät. Genom att styra effektflöden med hög precision kan de bidra till både spänningsstabilitet och bättre kapacitetsutnyttjande – två faktorer som är avgörande när elnätet ska klara 100 % förnybar energi.
När Sverige ställer om till ett mer komplext och decentraliserat elsystem kan PST:er bli en viktig pusselbit i kombination med andra avancerade stödtjänster.