Kommissionens förordning (EU) 2017/ artikel 154.3

Transkript

1 Ärendenr: Svk 2019/1420 Version: 1.0 Kommissionens förordning (EU) 2017/ artikel Tekniska minimikrav för frekvenshållningsreserver - ytterligare krav för att säkerställa driftsäkerheten TILLSTYRKT SAMRÅD Pontus de Maré (csd) RAPPORTÖR Ulf Moberg (tf. csic) / Malin Stridh (csm) DATUM erg (SKU) 1

2 Förord Kommissionens förordning 2017/1485 om driften av elöverföringssystem (SO GL) reglerar vilka tekniska krav som ska ställas på frekvenshål] ningsreserver (FCR). Förordningen reglerar vissa krav direkt (artikel 154.1), ger rätt för TSO:er i ett synkronområde att ta fram gemensamma regler (154.2) och ger enskilda TSO:er rätt att ställa ytterligare nationella tekniska krav på frekvenshållningsresurser (154.3) jämfört med de krav som sätts i artikel och denna PM presenteras nationella krav som Svenska kraftnät önskar ställa på frekvenshållningsreserverna. Kraven är framtagna med syfte att säkerställa driftsäkerheten vilket ligger i linje med målen för förordningen, särskilt skäl 12 och 14- I dokumentet beskrivs för varje förslag: Kravställning Enligt SO GL artikel 6.4 d) ska artikel krav enligt godkännas av Energimarknadsinspektionen. 2

3 1 Förslag på kravställning I detta avsnitt beskrivs förslagen till de ytterligare krav för frelcvenshållningsreserver i det svenska kraftsystemet i enlighet med SO GL artikel Tekniska krav på FCR Krav på stabilitet All reglering av FCR(-N/-D) ska bidra till att stabilisera och dämpa de synkront gemensamma frekvensavvikelserna i det synkrona kraftsystemet. Efter att detta krav trätt ikraft kommer samtliga nya aktörer som ansöker om att få leverera FCR behöva uppvisa att dessa krav uppfylls i förkvalificeringsprocessen. Detsamma gäller aktörer vars resurser måste omkvalificeras. Enligt SO GL ska omkvalificering ske minst vart femte år. Det betyder att inom en femårsperiod kommer kravet att gälla för samtliga leverantörer av FCR i Sverige. Det övergripande syftet med FCR är att skapa frekvensstabilitet och aktivt bidra till att dämpa frekvensvariationer. Denna skrivelse införs för att förtydliga kravet på FCR. Nuvarande krav på FCR-N/-D med enbart krav på hastighet på aktivering har bl.a. möjliggjort för aktörer att ställa in turbinregulatorer på så sätt att reglering blir så smidig och följsam som möjligt utifrån ett leverantörsperspektiv, men som i sin tur riskerat att destabilisera kraftsystemet och därmed driftsäkerheten. Enligt SO GL artikel har Svenska kraftnät rätt att ställa ytterligare krav på frelcvenshållningsreserver... För att säkerställa driftsäkerheten.... Flertalet svenska leverantörer av FCR nyttjar en turbinregulator av PI-droop - karaktär. För att få en så smidig och följsam reglering som möjlig har denna kunnat ställas in med Kp=o och samtidigt uppfylla nuvarande ler avställning. Vid reglering av ett vattenkraftverk, där vattenvägarna har icke-minimumfas dynamik, riskerar en inställning med Kp=o att destabilisera den övergripande frelcvensstabiliseringsprocessen (FCP). Detta beror på att vattenkraftverket ska stabilisera ett svagt dämpat kraftsystem, vilket kan liknas vid ett svagt dämpat svänghjul (svängmassa + frekvensberoende last). För att förhindra denna destabiliserande verkan måste ett Kp>o nyttjas så att FCRleveransen i kombination med kraftsystemet som helhet uppnår stabilitet. 3

4 1.1.2 Krav angående linjär regulator Reglering au FCR(-N/-D) ska ske med en linjär regulator med -stationärförstärkning mellanfrekvensavvikelse och regulatorns slutvärde samt -konstant linjär dynamik i relation till den stationära förstärkning en Efter att detta krav trätt ikraft kommer samtliga nya aktörer som ansöker om att få leverera FCR behöva uppvisa att dessa krav uppfylls i förkvalificeringsprocessen. Detsamma gäller aktörer vars resurser måste omkvalificeras. Enligt SO GL ska omkvalificering ske minst vart femte år. Kravet är ett förtydligande av innebörden i SO GL artikel och aktivera de överenskomna frekvenshållningsreserverna genom en proportionell regulator som reagerar på fi'ekvensavvikelser. Dessutom är kravet ett förtydligande av nuvarande krav som beskrivs enligt följande: Vid kontinuerlig reglering ska aktivering ske med en regulator vars slutvärde är linjärt mot frekvensavvikelsen. Genom förtydligandet framgår det tydligare att reglering ska ske med statisk förstärkning mellan uppmätt frekvensavvikelse och styrsignal samt att regleringen ska ske med en linjär dynamik, vilket innebär konstant bandbredd eller tidskonstant. Detta krav kommer med stor sannolikhet inte att påverka nuvarande leverantörer av FCR. Syftet med kravet är att täppa till ett kryphål i nuvarande kravställning kräng nyttjandet av icke-linjära regulatorer. Kraftverk med icke-linjära regulatorer har levererat FCR till andra TSO:er. Svenska kraftnät agerar nu proaktivt och genom att förtydliga kravställningen är tanken att förhindra att detta implementeras i det svenska kraftsystemet, vilket skulle innebära negativa konsekvenser för driftsäkerheten. FCR är en reserv som har en stationär förstärkning mellan uppmätt frekvensavvikelse och aktiverad aktiv effekt. Den stationära förstärkningen beskrivs som kraftsystemets reglerstyrka och uttrycks i MW/Hz. Reglering ska även ske med en regulator med linjär dynamik (ex: LTI-system), som är oberoende av frekvensvariationerna. Reglering med en olinjär regulator där tidslconstanter, tidsfördröjningar m.m. varierar med avseende på frekvensavvikelse eller frekvensderivata tillåts alltså inte med dessa krav. 4

5 1.2 Frekvensstyrd Normaldriftsreserv (FCR-N) Förtydligande krav Kravet på stegsvarsprov för FCR-N är: > Aktivering av FCR-N ska ske vid frekvensavvikelser från 50,00 Hz inom intervallet 49,90 Hz till 50,10 Hz. > FCR-N ska vid en stegvis förändring av frekvensen vara aktiverad till 63 % inom 60 sekunder och 100% inom 3 minuter. Förtydligande av texten som beskriver att: FCR-N ska vid en stegvis förändring av frekvensen vara aktiverad till 63 % inom 60 sekunder och 100 % inom 3 minuter. Detta krav är en beskrivning av ett stegsvarsprov där dynamiken för FCR-N ska uppvisas. Samma dynamik ska sedan även gälla i normal kontinuerlig drift. Förslaget har ingen reell konsekvens, endast ett förtydligande för leverantörer. Vid kontinuerlig drift varierar systemets frekvens kontinuerligt. Ett sätt att pröva dynamiken för FCR-N är genom att genomföra ett stegsvarsprov. 1.3 Frekvensstyrd Störningsreserv (FCR-D) Förtydligande krav Kravet på stegsvarsprov för FCR-D är: > Aktivering av FCR-D ska ske vid frekvens understigande 49,90 Hz. > Vid en stegvis förändring av frekvensen från 49,90 Hz till 49,50 Hz ska FCR- D vara aktiverad till 50 % inom 5 sekunder och till 100% inom 30 sekunder. Förtydligande av texten som beskriver att: Vid en stegvis förändring av frekvensen från 49,90 Hz till 49,50 Hz ska FCR-D vara aktiverad till 50 % inom 5 sekunder och till 100 % inom 30 sekunder. 5

6 Detta krav är en beskrivning av ett stegsvarsprov där dynamiken för FCR-D ska uppvisas. Samma dynamik ska sedan även gälla i normal kontinuerlig drift. Förslaget har ingen reell konsekvens, endast ett förtydligande för leverantörer. Vid kontinuerlig drift varierar systemets frekvens kontinuerligt. Ett sätt att pröva dynamiken för FCR-D är genom att genomföra ett stegsvarsprov. 1.4 Central styrning av FCR Krav på styrning Om lokal styrning inte är möjligt kan Svenska kraftnät vidförkvalificeringen godkänna att tillhandahållande av FCR sker genom central styrning. > Om aktivering av FCR sker genom att Balansansvarig tillämpar central styrning behöver den metod som används för styrning godkännas av Svenska kraftnät vidförkvalificeringen. Med central styrning avses i detta fall att en Enhet eller Grupp som tillhandahåller FCR som styrs genom att frekvensen återkopplas via en central funktion. Mätning av frekvens ska ske inom samma elområde som aktivering av FCR. Efter att detta krav trätt ikraft kommer samtliga nya aktörer som ansöker om att få leverera FCR behöva uppvisa att dessa krav uppfylls i förkvalificeringsprocessen. Detsamma gäller aktörer vars resurser måste omkvalificeras. Enligt SO GL ska omkvalificering ske minst vart femte år. Svenska kraftnät tillåter endast central styrning om ett styrsystem för lokal styrning inte finns. Kravet är primärt ett robusthets- och tillgänglighetskrav som härstammar från behovet att frekvensstabiliseringsprocessen alltid måste fungera. Med lokal styrning är det svårare för en extern part att störa ut frekvensstabiliseringsprocessen och därmed riskera kraftsystemets driftsäkerhet än vad en centralt styrd lösning är. Sekundärt härstammar kravet från att vid ö-drift/nätsplit måste frekvensen kunna uppmätas inom samma elektriska ö som där regleringen sker. Enligt SO GL artikel har Svenska kraftnät rätt att ställa ytterligare krav på frekvenshållningsreserver... För att säkerställa driftsäkeifeten.... Om en FCR-leverantör har ett styrsystem med möjlighet att återkoppla frekvensen lokalt får denna leverantör inte leverera centralt styrd FCR. Om en FCR-leverantör däremot inte har ett lokalt styrsystem med möjlighet att återkoppla frekvensen 6

7 lokalt kommer Svenska kraftnät inte att kräva att ett sådant installeras för att få tillhandahålla FCR. Lokal styrning av FCR kan exempelvis inte ske om ett styrsystem för den grundläggande källan inte finns på plats lokalt. på källor som saknar styrsystem för frekvensreglering är värmepumpar och andra förbrukningsanläggningar. 7

8 2 Tidsplan för implementering I nedanstående Gant-schema visas planen för införande av de nya krav som är beskrivna i detta dokument. Kraven planeras träda ikraft efter det att de i) fått metodgodkännande enligt BA-avtalsprocessen samt ii) har publicerats på ENTSO-E i minst 3 månader. Plan för ikraftträdande: Kvartal 1 år Activity Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun BA-process 1 7/4: Deadline/ k r" 8/5: Pres entatiol) 17/6 Publik <onsultion 20/S 1/9: på MR Avtal 7/4:-> EiA- SO GL-processs O GL a rt. 154( ' r 4^ E godkä nnande process me x6må i.:sog 1-6(4) (c) "1 1 3 S, 1/H Avtal ^ träder ikraft 3S ENTS( D-Epub godkänd Figur 1: Gant schema för införande, obs. februari februari 2020 r f / r / Kravträder ikraft 8

9 3 Bilaga KOMMISSIONENS FÖRORDNING (EU) 2017/ om fastställande av riktlinjer för driften av elöverföringssystem Artikel 154 Tekniska minimikrav för frekvenshållningsreserver 3. För att säkerställa driftsäkerheten ska den systemansvarige för överföringssystem som ansluter reserver ha rätt att fastställa ytterligare krav för grupper som tillhandahållerfi'ekvenshållningsreserv inom intervallen i artikel 15.2 d iförordning (EU) 2016/631 och artiklarna 27 och 28 iförordning (EU) 2016/1388. Dessa ytterligare krav ska baseras på tekniska faktorer såsom den geografiska fördelningen av de kraftproduktionsmoduler eller förbrukning senheter som tillhör en grupp som tillhandahåller frekvenshållningsreserver. Leverantören av frekvenshållningsreserver ska säkerställa att det är möjligt att övervaka aktiveringen av frekvenshållningsreserverna i enheterna som tillhandahåller frekvenshållningsreserver inom en grupp som tillhandahåller reserver. 6. Varje enhet som tillhandahåller frekvenshållningsreserver och varje grupp som tillhandahåller frekvenshållningsreserver ska uppfylla de egenskaper avseende frekvenshållningsreserver som krävs enligt tabellen i bilaga V och de ytterligare egenskaper eller krav som anges i enlighet med punkterna 2 och 3, och aktivera de överenskomna frekvenshållningsreserverna genom en proportionell regulator som reagerar på frekvensavvikelser eller alternativt är baserad på en konstant, diskret, linjär ejfekt-fi-ekvenskaraktäristik när det gäller reläaktiverade frekvenshållningsreserver. De ska kunna aktivera frekvenshållningsreserver inom de frekvensområden som anges i artikel 13.1 iförordning (EU) 2016/631. 9