Optimal koblingssekvens ved oppstart av generator

Elektrifisering og økt andel uregulerbar kraft har ført til større svingninger i strømprisen. Vannkraftverk som tidligere holdt en stabil last, kobler nå inn og ut generatorene sine i takt med prissvingningene. Konsekvensene av denne driftsmodusen for komponentene i kraftverk er foreløpig ukjente. Derfor ønsker Statkraft å utforske hvilken betydning hyppige inn- og utkoblinger har for aldring, risiko, og pålitelighet i vannkraftverk. Målet med oppgaven er å finne den beste koblingssekvensen for ulike typer vannkraftverk. For å nå dette, må det først etableres hvordan ulike vannkraftverk er satt sammen. Disse strukturene betegnes som topologier. For hver topologi er alle mulige koblingssekvenser identifisert. Til slutt er koblingssekvensene analysert for å finne den beste sekvensen for hver topologi. Metoden inkluderer en litteraturstudie, intervjuer med fagfolk, og supplerende simuleringer. Litteraturstudiet forsøker å samle relevant forskning på problemstillingen. Det finnes mye teknisk detaljert forskning, men lite som omhandler drift av kraftverk. Gjennom intervjuer med kraftprodusenter samles det inn mye relevant dokumentasjon, samt nyttige synspunkter og driftserfaringer. Denne tekniske vinklingen blir komplementert med teoretiske vinklinger fra professorer ved NTNU. Simuleringer er brukt for å supplere teorien og tydelig vise hvilke transienter som kan oppstå ved hver koblingssekvens. Resultatene viser åtte distinkte topologier blant de 24 analyserte kraftverkene. To av disse topologiene har trivielle koblingssekvenser. Tre av topologiene har flere koblingssekvenser og blir analysert videre. De siste tre topologiene har koblingssekvenser som bygger videre på de andre koblingssekvensene, og er dermed trivielle. Konklusjonen er at generatortransformatorer bør kobles ut sammen med generatoren for å redusere tomgangstap. Ved innkobling bør generatorbryteren legges inn før høyspentbryteren slik at transformatorspenningen økes sammen med generatorspenningen. Dette forhindrer høye innkoblingsstrømmer i generatortransformatoren. Kraftverk med mulighet for lokal stasjonsforsyning bør benytte seg av denne forsyningen når generatoren er i drift. Resultatenes pålitelighet er preget av manglende eksisterende forskning og subjektive meninger som danner beslutningsgrunnlaget. Dette gjør også resultatene lite reproduserbare. Likevel kan resultatene regnes som troverdige, siden det er stor enighet om konklusjonene og resonnementet blant fagpersoner fra mange ulike ba