Forebyg nedbrud i elnettet med digitalisering

Forebyg nedbrud i elnettet med digitalisering

Produktionen af el bliver stadig mere decentral og mindre styrbar i takt med nye forbrugs­mønstre. Med digitalisering af elnettet er det muligt at tage kontrollen tilbage, udarbejde prognoser og sikre forsyningssikkerheden.

I Danmark tager de fleste af os det som en selvfølge, at der er strøm i kontakterne, men juleaften havde 335 borgere i Fredericia svært ved at få juleanden klar, da elnettet pludselig gik i sort. Desværre er eksemplet ikke unikt, og det kunne lige så godt være sket i en anden by.

Elforsyningen i Danmark er nemlig under forandring, og med den grønne omstilling følger mere fluktuerende produktion fra vind og sol i el-systemet . Og for at gøre ondt værre popper ladestandere til elbiler og varmepumper op i de små hjem og skaber både støj på linjen og øget belastning af nettet. En udvikling som først lige er begyndt..

Energiflowet i elnettet bliver med andre ord mere og mere komplekst, så forsyningsselskaberne har behov for data til brug i prognoser for at sikre stabil drift og cost-effektiv udbygning.

Teknikken er klar

Med en digitalisering af elnettet får elselskaberne værdifuld indsigt og bedre overblik, så nedbrud kan forebygges via prognoser og vedligehold af netværket. Ved øget digitalisering opnås automatisk overvågning og kontrol med det elnet, som driftslederne i elforsyningerne i stærkt stigende grad ikke har mulighed for at kontrollere.

Her er digitalisering integreret i koblingsudstyret.
Her er digitalisering integreret i koblingsudstyret.

Digitalisering af elnettet har hidtil været begrænset og oftest kun benyttet til større hovedstationer. For eksempel kan netstationer med DSO – distribueret styring og overvågning – lynhurtigt omkoble nettet og genskabe spændingen, uden at der skal sendes mandskab af sted.

I netstationer med DSO kan styring og overvågning foregå ved hjælp af en ARC600 RTU – en remote terminal unit – fra ABB, som opsamler bryderstilling, målinger og fejldetektering. Informationerne sendes til SCADA, hvor koblingslederen modtager informationerne på sin skærm, så han hurtigt kan reagere og dirigere strømmen udenom, fortæller Bo A. Hansen, der er Sales Manager i ABB Electrification.

Han tilføjer, at løsningen er uafhængig af, hvilken type netstation (kiosk) eller mellem­spændings­anlæg (sekundært anlæg), som netselskabet har, og den kan anvendes til både nye anlæg og opgradering af ældre.

Ny reguleringsmodel?

Sidste år i april kom Energistyrelsen med en analyse af leveringskvaliteten i distributionsnettet. Den skal være med til at afgøre behovet for en ny reguleringsmodel.

Leveringskvaliteten opgøres i dag i form af afbrudshyppighed (SAIFI) og afbrudsvarighed (SAIDI), og med ca. 20 minutters afbrud pr. kunde om året ligger Danmark absolut i toppen i sammenligning med de øvrige europæiske lande.

Netvirksomhederne står dog over for en naturlig udskiftning af et aldrende net, så det forventes, at afbrudsminutterne vil stige til 28 minutter i 2030. Kompensation til kunder for udetid har ikke tidligere været noget problem, men det kunne blive et fremtidigt scenarie for elforsyningen, forudser Bo A. Hansen.

Begynd gradvist

En del af løsningen vil være øget digitalisering. Bo A. Hansen understreger, at den sagtens kan indføres gradvist og på forskellige niveauer. Jo mere digitalisering, des bedre investering og bedre drift med et mål om en oppetid på 99,9 pct.

ABB definerer digitalisering på fire niveauer:

Niveau 1: Monitorering, dvs. stillingsindikering på afbrydere, kortslutningsindikering
Niveau 2: Monitorering og styring af afbrydere på mellemspændingsniveau
Niveau 3. Måling, monitorering og styring
Niveau 4: Beskyttelse, måling, monitorering og styring

Alle fire niveauer kan være med måling på lavspændingsnettet. De laveste niveauer kan beskrives som overvågning og hurtig fejlfinding i nettet, hvor de højere niveauer har decideret styring, mens der på højeste niveau både er beskyttelse og selektivitet.

Niveau 4 giver højeste driftssikkerhed målt på SAIDI og SAIFI. De anvendes i dag på højere distributionsniveauer, men fremover forventes de også at gælde for alle forbrugere, vurderer Bo A. Hansen

Han siger videre:

- Selv om ingen danske elforsyninger endnu er fuldt digitaliserede helt ned til lavspændings­nettet, er potentialet stort. Det er naturligvis størst ved fuld digitalisering, og business-casen er bedre ved de digitaliseringsniveauer, hvor der implementeres både målinger og beskyttelse. Det sikrer, at integration af netop ladere, varmepumper, solceller, vindmøllere, batterier etc. forløber fuldstændig automatisk og omkostningsfrit, hvorved nettet fremtidssikres for optimal drift.

Det gælder bare om at komme i gang. Tag en bid ad gangen, ligesom når man spiser elefanter, opfordrer Bo A. Hansen.

Nordisk ABB-projekt

ABB har for nylig gennemført et projekt sammen med en nordisk kunde, der ønskede en stor grad af forsyningssikkerhed. En opgave der blev optimeret med digitalisering af nettet – det selvtænkende net.

Samtidig havde kunden fokus på cybersecurity, og her overbeviste ABB’s udbud af prækonfigurerede, fuldt digitaliserede netstationer og automatisk fejlfinding ved jordfejl – early warning – kunden om at investere med ABB. 

Eksempel på fremtidssikret forsyning med fuld digitalisering.
Eksempel på fremtidssikret forsyning med fuld digitalisering.

Links

Kontakt os

Downloads

Del denne artikel

Facebook LinkedIn Twitter WhatsApp