The energy landscape of the medium voltage alternating current (MVAC) networks is changing. Fossil fuel-driven synchronous generators disconnect from the transmission network, and more renewable inverter-based energy sources are rapidly connecting to the MVAC network. Moreover, the MVAC network is facing the integration of new electrical loads like fast EV charging. This development changes the conditions and means to maintain stable and safe operation. This report focuses on the small signal stability of the future MVAC network with high share of grid following converters and on identifying critical factors impacting the stability. This study comprises a simple test system with a synchronous generator representing the upstream high voltage network. The results of this study indicate that small signal stability issues can occur if the proportion of the power supplied by the grid following converters is too high. For example the risk of instability in MVAC networks may occur when power production from renewable energy sources is high during the middle of the day, forcing synchronous generators to operate at lower levels. Moreover, the risk of instability significantly increases when the synchronous generator is located further away from the grid following converters and loads of the MVAC network. The identified instabilities are voltage-related problems, and the critical and unstable modes are related to the synchronous generator. While measures such as tuning the synchronous generator automatic voltage regulator, managing the reactive power of the grid following converters and adding a reactive power loop to the grid following converters can enhance stability, additional efforts are required to support a system with a 100% share of inverter based resources.

Förutsättningarna för distributionsnätet (mellanspänningsnätet) håller på att förändras i takt med att mer förnybar energi integreras i våra energisystem. Fossildrivna synkrona generatorer stängs ned och kopplas bort från transmissionnätet då det kan ersättas av kraftelektronik baserade resurser som istället ansluter direkt till distributionsnätet. Samtidigt ansluter nya elektriska laster som snabbladdningsstationer för elbilar till distributionsnätet. Denna utveckling innebär att förutsättningarna och verktygen för att upprätthålla säker och stabil eldrift förändras. Denna uppsats fokuserar på småsignalstabilitet i framtida distributionsnät med hög andel energiresurser som ansluter vi nätföljande omvandlare (solceller, vind och batterier). Denna studien utgörs av ett enkelt testnätverk som ska representera det framtida distributionsnätet. Transmissionsnättet representeras av en synkron generator. Resultaten indikerar på att småsignalstabilitet kan uppstå om andelen kraft från dom nätföljande omvandlarna är hög och kraft från synkrona generatorer är låg. Risken för instabilitet ökar signifikant om avståndet mellan laster och omvandlare till den synkrona generatorn är långt. Instabiliteten uppstår nästan alltid i de synkrona generatorerna, inte i omvandlarna. För att öka stabiliteten i det givna nätverket föreslogs tre åtgärder: justering av parametrar i synkrona generatorns kontroll strukturer, injektion och konsumtion av reaktiv kraft i omvandlarna samt implementering av droppkontrol i omvandlarna. Dessa åtgärder kunde till viss mån öka stabilitet, men tydligt är att mer insatser krävs för att kunna möjliggöra ett nätverk som baseras 100% på omvandlar driven kraft.