1
Nettselskapenes behov for AMS-data WS – Smart Regions, Trondheim 2012-05-07 Hafslund Nett - Per Edvard Lund
Tema for innlegg!
• Tema som Hanne ønsket innlegg fra: – Nettselskapenes behov for AMS-data« – Dagens metodikk for dimensjonering av lavspentnett – Estimering av forbruksprofiler – planer for AMS i nettdrift
2
Fakta om utredningsområdet Fylker (Oslo Akershus og Østfold) 3 stk
Antall kommuner 40 stk
Mennesker 1.4 mill
Antall sentralnettspunkter 13 stk
Nabonett (Buskerud og Eidsiva) 2 stk
Distribusjonsnett 7 stk
Transformatorstasjoner 164 stk
Kraftstasjoner > 1 MW 18 stk
Antall spenning (33, 50, 66, 132) 4 stk
El. forbruk 22 TWh
El.produksjon 5.3 TWh
Maksimaleffekt 5.500 MW
Elektrisk energi 25 %
Elektrisk effekt (høylasttimen) 7 %
Fjernvarme > 1.4 TWH 2010-05-19
Våler Skiptvet Marker
Eidsberg
Rømskog
Askim
Spydeberg
Hobøl
Moss
Halden
Aremark
Hvaler
Aurskog (-Høland)
Fet
Bærum
Lørenskog
Sørum
Nes
Gjerdrum
Ullensaker
Eidsvoll
Hurdal
Rælingen Asker
Oslo
Nannestad
Skedsmo
Nittedal
Sarpsborg
Vestby
Ås Frogn
Rygge
Råde
Nes-odden (Aurskog-) Høland
Rakkestad
Enebakk Oppegård
Fredrikstad
Trøgstad
Energi 1
Rakkestad
Fortum
Fredrikstad
Høland & Setskog
Hafslund
Trøgstad
Ski
s.3
Dagens og fremtidens rolle for nettselskapet
Vi tror nettselskapets rolle i årene fremover vil inneholde mye av det samme…..
4
Nettselskapets rolle (iht. Forskrift om økonomisk og teknisk rapportering, inntektsramme for nettvirksomheten og tariffer)
a) Overføring av kraft, herunder drift, vedlikehold og investering i nettanlegg
b) Tariffering c) Måling, avregning og kundehåndtering d) Tilsyn og sikkerhet e) Driftskoordinering f) Pålagt beredskapstiltak g) Pålagt energiutredning
Smart Grid – strategi Hafslund Nett
s.5
Funksjoner ved SG
• Kartlegging av funksjoner i et fremtidig smart grid og hvilken relevans disse har for Hafslund
• Ved full-skala AMS, hvilke funksjoner er da innenfor rekkevidde?
6
Nettselskapenes behov for AMS data
• Eksempel på konkrete oppgaver (use-cases) – Saksbehandling av nytilknytninger og forsterkninger
• Dimensjonering av lavspentnett • Dimensjonering av fordelingstransformator • Dimensjonering av 11/22 kV nett • Beregning av anleggsbidrag (kundeinitierte investeringer og relativ andel av investering)
– Nettdrift
• Tapsoptimale oppdelinger i nettet • Vurdering av reserver • Håndtering ved feilsituasjoner og seksjonering /omkoblinger
– Kundeservice
• Forespørsel om forbruk • Vurdering av forsterkninger og nødvendige tiltak • Vurdering av spenningsklager og dokumentasjon ift. «FOL –relaterte» spørsmål • Respons og informasjon ved driftsforstyrrelser og hendelser
7
Forutsetninger for bygging av nett Øke transformatorkapasiteten i regionalnett tar 1-2 år Skifte ut komponenter i stasjoner regionalnettet < 1 år Nytt 50-132kV kabelanlegg i Oslo 1-2 år (med områdekonsesjon) 2-3 år med anleggskonsesjon Ny kraftledning 3-6 år (uaktuelt i bynære strøk) Nytt distribusjonsnett krever ikke konsesjon, men grunneieravklaringer kan ta lang tid! Generelt – viktig at vi har god oversikt over last og prognoser, og dermed har langsiktige planer
8
Hva baserer Hafslund Nett planene på i dag
• Historikk
• Prognoser
• Kjente utbyggingsprosjekter og drivere (f.eks infrastruktur som flyplasser, veier tog )
• SSB statistikk for bla. befolkningsutvikling
• Fjernvarmeutbredelse og andre energiformer
• Andre forhold
Elektrisk effekt Oslo, Akershus og Østfold
0
1 000
2 000
3 000
4 000
5 000
95/9
6
96/9
7
97/9
8
98/9
9
99/0
0
00/0
1
01/0
2
02/0
3
03/0
4
04/0
5
05/0
6
06/0
7
07/0
8
08/0
9
09/1
0
MW
Registrert Temp.korrigert
Effekt pr. innbygger
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
kW Akershus prognoseØstfold prognoseOslo prognoseAkershusØstfoldOslo
Utvikling av befokning og effekt i Oslo
1 500
1 600
1 700
1 800
1 900
2 000
2 100
2 200
2 300
200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019
MW
540
560
580
600
620
640
660
680
tusen
Effekt hist.Effekt prognoseBefolkning prognoseBefolkning
9
Kartlegger hvor de store utbyggingene vil komme
s.10
Input til lastfordeling pr. 2012
• GeoNIS med programmet «GeoNIS Last» – basert på beregninger ut fra årlig energiforbruk
• Registrering av maks.last for kunder med antatt forbruk på >100 000 kWh (timesreg.) • Avlesning av slepevisere i nettstasjoner ved nettstasjonskontroll (der det finnes)
• Øyeblikksmålinger ved nettstasjonskontroll
• Registrering av døgnmaksimale verdier på avgangene fra transf.stasjon (samplede
verdier med korte tidsintervall), men et titalls stasjoner i Oslo mangler disse registreringene, og her lages lastlister ut fra manuell registrering av øyeblikksverdier
11
GeoNIS Last (GeoLast)
• Applikasjon for fastsettelse av belastninger i D-nett for bruk i lastflytberegninger. • GeoLast basert på beregning av sammenlagret maks.effekt vha sannsynlighetsteori • Inndata for GeoLast krever:
– Lastkategori for den enkelte last (for å velge lastprofil) – Årlig energiforbruk for hver last – Døgnmiddeltemperatur (temperaturserier)
• Programmet beregner samtidig effektforbruk under et lastpunkt, der normallast vil være forventningsverdien for last.
• HN benytter pr. i dag 10 generelle lastprofiler: • Nettkunden plasseres i lastkategori med tilhørende lastprofil, igjen gitt av næringskode og forbrukskode ved
forhåndsmeldingen
12
Noen feilkilder i GeoLast
• Kundekategori og forbrukskode er feil (ved registrering eller bruksendring senere) • For få og upresise lastprofiler • Feil ved knytning av kunde og nett i nettinformasjonssystemet • Feil i «årlig energiforbruk» (avlesninger og estimerte/stipulerte verdier) • Umålte anlegg (som f.eks veilys) • Provisoriske anlegg • (fellesmålte anlegg) • Elkjeler • Etc……
13
Slepeviser vs. GeoLast
14
Slepeviser vs. GeoLAST beregn.
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
L0345
T6121
D0576
Y0196
L0265
B1219
R0225
R0181
D0662
D0257
D0754
D0725
D0707
D0802
1043
0006
2643
1801
1149
1562
St.nr
p.u
Slepeviser/trafoytelse[p.u]
Geo-maks/tafoytelse[p.u]
Geo-norm/tafoytelse[p.u]
Kons.
Målerverdiinnsamling – kontinuerlig
A
A Statnett
Regiionalnett Distribusjonsnett
NS Trafostasjon FS KV
TP
TP OV
HS
HS
M
M
Husvegg Installasjon Anlegg 400v
230v
målerstand (per 15 min) spenningsverdi (per time) spenningsverdi min/max(per døgn)
H L målerstand (per 15 min) spenningsverdi (per time) spenningsverdi min/max(per døgn)
strømmåling / ampere på utgående linjer / kabler (per time)
MD
forbruk tidsserie
SCADA
AMS Innsamling
Event Mngmt.
alarm
spenningsverdi (per time)
spenningsverdi min/max(per døgn)
strømmåling / (”Scada” oppløsning)
spenningsverdi (”Scada” oppløsning)
SCADA Innsamling
s.15
Kons.
Spontanspørringer – momentanavlesninger
A
A Statnett
Regiionalnett Distribusjonsnett
NS Trafostasjon FS KV
TP
TP OV
HS
HS
M
M
Husvegg Installasjon Anlegg 400v
230v
målerstand
spenningsverdi
spenningsverdi min/max
H L
målerstand
spenningsverdi
spenningsverdi min/max
strømmåling / ampere på utgående linjer / kabler
bryterstatus
MD
forbruk tidsserie
SCADA
Innsamling
Event Mngmt.
alarm
”who am i”, ”trace route” måleregenskaper
”who am i”, ”trace route” måleregenskaper
”connections”, tilkoblete komm.enheter
s.16
Kons.
Hendelser
A
A Statnett
Regiionalnett Distribusjonsnett
NS Trafostasjon FS KV
TP
TP OV
HS
HS
M
M
Husvegg Installasjon Anlegg 400v
230v
kommunikasjonsstatus, målerstatus spenningskvalitet, grenseverdier
strømavbrudd
H L kommunikasjonsstatus, målerstatus spenningskvalitet, grenseverdier
strømavbrudd
trafo- temperatur, grenseverdier
jordfeil (retningsbestemt) jordfeil (retningsbestemt)
bryterstatus kortslutningsindikator
jordsluntingsindikator
sensorer: vann, brann, trykk
MD
forbruk tidsserie
SCADA
Innsamling
Event Mngmt.
alarm
s.17
Lastkurver og varighetskurver – sammenlagring!
18
∑
Funksjonelt målbilde
19
Applikasjonsmålbilde
20
Tanker om forbedrede funksjoner i Spectrum
• Beregninger og simuleringer i D-nett
– Optimalisere delingspunkt mht tap og KILE – Lastflyt simulering før koblinger
• Bedre overvåkning – flere signaler
– Høyspenning distribusjon • Strøm, spenning, effekt • Kortslutnings- og jordslutningsindikatorer • Temperaturer transformatorer
– Lavspenningsnettet • Smart Strøm
• Integrasjoner
– Vedlikeholdssystem – GIS
s.21
Andre aktiviteter
• The Norwegian Smartgrid Centre
• DeVID – WP2 Smartere nettdrift – WP3 Smartere planlegging, vedlikehold og fornyelse – WP4 Informasjonssikkerhet og personvern – WP5 Forbrukerfleksibilitet i Demo Steinkjer/Smart Energi Hvaler – WP6 Empiri- /use case database
• Fremtidens driftssentral
• Andre FoU-prosjekter
– Spenningskvalitet i Smarte nett – Smartgrid tilstandskontroll ?
• Fjordbyen Oslo
– Filipstadkaia, Oslo Byfornyelse med henvendelse til NCE Halden
s.22