HVDC transmission across the Icelandic highlands

Abstract

A technical feasibility study on an HVDC link connection between the North and the South coast of Iceland across the highlands. A study done with respect to improved stability of the Icelandic transmission system and increased opportunities in load control.Simulations and analysis are carried out in the PSS/E software on a complete model of the Icelandic transmission system, as well a system validation to a real event.Dynamic analysis on the system led to the conclusion that the Icelandic transmission system is in need of an upgrade, especially because of near future energy development, as well as with respect to the fact that the system has been few sizes to small for the last years. The results show that the interconnection between North and South Iceland is very important to the system for damping power oscillations in the ring connection as well as making the northern part of the system stronger. However, from economical and reliability point of view the AC highland option would be recommended, where the DC option has lower reliability, is very expensive and increases operation risks. However if the pricing of the system is ignored and Landsnet has to meet the demands of a longer cable connection over the highland to minimize the visual effects the HVDC link would be a good option especially with it’s power control capabilities. The results show that the HVDC link could solve all events generated with good results, considering that the system was made to monitor the right branch and given enough space to operate.Future recommendations are to develop a smart grid solution for the HVDC controller and to analyse, adjust geothermal generator response of the modelled Icelandic system.

Tæknilegt hagkvæmnimat á HVDC hlekk milli norður og suður Íslands yfir miðhálendið. Rannsókn gerð með tilliti til bætts stöðugleika íslenska raforkukerfisins og aukinna möguleika á aflstjórnun.Hermanir og greiningar eru gerðar í PSS/E hugbúnaðinum á líkani af íslenska raforkukerfinu, ásamt fullgildingu módelsins.Greining á svipuli svörun kerfisins leiðir í ljós að íslenska raforkukerfið hefur mikla þörf á uppfærslu, sérstaklega út frá orkuspá. Einnig leiða þær í ljós að íslenska kerfið er búið að vera nokkrum númerum of smátt undanfarin ár. Niðurstöður sýna að samtenging norður og suður Íslands er mjög mikil væg kerfinu til að dempa aflsveiflur í byggðarlínuhringnum og einnig með styrkingu kerfisins fyrir norðan. Út frá hagkvæmni- og áreiðanleika sjónarmiði er mælt með AC hálendistengingunni, þar sem DC tengingin er bæði mjög dýr í samanburði við AC, hefur minni áreiðanleika og eykur rekstraráhættu. Ef litið er framhjá kostnaðarhliðinni og ef Landsnet þarf að mæta þeim kröfum að leggja jarðstreng til að minnka sjónræn áhrif tengingar um lengri vegalengd en mögulegt er með AC, myndi HVDC möguleikinn vera frábær kostur auk eiginleika hans til að róa kerfið. Niðurstöður sýna að HVDC hlekkurinn gat leyst öll þau vandamál sem lögð voru fyrir hann að því gefnu að hann væri látinn horfa á rétta línu og gefið nógu mikið svigrúm til að vinna.Mælt með eftirfarandi framtíðarverkefnum, að hanna snjallnetslausn fyrir HVDC kerfið og rannsaka, stilla jarðhitarafala svörun í módelinu af íslenska kerfinu.