Den globala trenden att uppdatera stadsnäten för mellanspänning med elnätsautomation har spritt sig till Finland. Ett av de företag som uppdaterar är JE-Siirto Oy, elnätsdistributör för energiföretaget Jyväskylän Energia Oy, som ägs av staden Jyväskylä i mellersta Finland.
JE-Siirto ser till att lamporna lyser och el strömmar med moderna, intelligenta elnätslösningar, där mobilkommunikation med publik 4G-teknik via ABB:s Arctic-enheter står i centrum. De första stegen mot ett intelligent stadsnät togs 2009. Sedan dessa har 130 fjärrstyrda och fjärrövervakade nätstationer installerats på olika platser i Jyväskylä. De flesta av dem var befintliga RMU-ställverk, där automationen adderades i efterhand som en mycket kostnadseffektiv uppgradering.
”Automationen i vårt elnät har nu uppnått en nivå på ca 30 procent. Den idealiska nivån är 80–90 procent, och det är dit vi strävar. Nu ligger vi på en medelnivå med en av tre fjärrstyrda nätstationer i varje matningsledning i vårt ringnätverk. Redan nu ser vi fördelarna med fjärrdriften jämfört med tidigare”, säger Sakari Kauppinen, driftschef hos JE-Siirto. ”Vi vill verkligen inte gå tillbaka till hur det var förut”, konstaterar han.
Färre och kortare stopp
Enligt Kauppinen har fjärrdriften av nätstationerna inneburit märkbart kortare strömavbrott eller till och med inga strömavbrott alls. Skälet är att dolda fel kan identifieras och lokaliseras innan de orsakar avbrott.
För 50–70 procent av strömavbrotten kan vi lokalisera felet, bryta och koppla in strömmen till de friska delarna i elnätet på endast 2–3 minuter. Nätverksoperatören, som använder ett SCADA-system för övervakning, styrning och datainsamling, fattar de första snabba besluten och ger därmed teknikerna tid att reagera.
”Kunderna gillar aldrig avbrott. Industrianläggningar har känsliga produktionsprocesser där avbrott eller spänningstoppar inte tillåts. Reningsverk har direkt påverkan på miljön, vilket innebär att det är kritiskt att upprätthålla kraftmatningen. Sjukhus med operationssalar och livsuppehållande maskiner är institutioner där en stabil elförsörjning är avgörande. Tillförlitligheten och kvaliteten i kraftförsörjningen är kritisk för dagens samhälle”, säger Kauppinen när han förklarar behovet av automation i stadsnäten.
Kunskap om situationen ökar säkerheten för personalen
Förutom tillförlitlighet är säkerhet en nyckelfråga, och det är därför JE-Siirto investerar i automation i sitt distributionselnät. Både säkerheten och tillförlitligheten har redan ökat märkbart.
JE-Siirto har realtidsöverblick över vad som händer i deras elnät. RMU-ställverken och sensorerna i nätstationerna mäter kraftflöde, spänningar och strömmar och många andra enheter som är värdefulla när det gäller att identifiera och lokalisera fel. De insamlade uppgifterna skickas sedan via intelligenta enheter till SCADA-systemet för vidare bearbetning.
”Utvecklingen av enheter för elnätsautomation har varit enorm under de senaste tio åren. Numera är mätdata från nätstationerna noggranna, och vi vet till och med riktningen på felströmmarna. Onlineövervakning och realtidsdata från elnätet är alltid av värde, inte bara i felsituationer. Bortkoppling och överflyttning av laster på distans gör vårt arbete säkrare och effektivare, både vid planerade avbrott och vid fel”, säger Kauppinen.
Jordfel innebär alltid en risk för konsumenterna och kraftföretagets personal, för att inte tala om den skada de kan orsaka på elnätskomponenterna. Högre personsäkerhet är också målet för forskningssamarbetet med ABB, som går ut på att utveckla ett nytt matningsskydd baserat på jordfelsströmmar. De inledande resultaten visar att den nya algoritmen beräknar jordfelsströmmen mycket noggrant jämfört med traditionella skyddsmetoder, och att den därför ökar skyddets pålitlighet och säkerhet. Med den nya metoden kan anpassade skyddsåtgärder säkerställas i rätt tid under alla driftsförhållanden i enlighet med gällande lagstiftning.
Investeringar i framtida lösningar
Lagkrav i Finland har under de senaste åren utmanat elnätsföretagen att öka tillförlitligheten. På landsbygden innebär det att elnäten gjorts vädersäkra genom att luftledningar har ersatts med markkablar. I städerna, där kraftledningarna redan ligger i marken, uppnås högre tillförlitlighet med lösningar för optimal elnätsautomation.
Färre strömavbrott återspeglas direkt i ökad kundnöjdhet. JE-Siirtos erfarenheter visar att investeringar i automation är lönsamma, inte bara på landsbygden utan även i stadskabelnät, där avstånden mellan nätstationerna är korta men det är tätbefolkat och nya krav ställs på elnätet. Ett ökat antal privata solcellspaneler och distribuerad energiproduktion tillsammans med de alltmer populära elfordonen och deras laddningsmöjligheter är utmanande för traditionella elnät.
”Om du inte gör ditt elnät intelligentare nu, kommer du att få kämpa hårt med alla kommande förändringar om några år”, menar Kauppinen.
