Snart reparerer strømnettet seg selv
Stømbrudd? Ingen fare. Sensorteknologien er satt på saken.
Middagen er snart klar, lampene er tent. Med ett blir alt svart, og stearinlysene må frem. Etter en time eller to er strømmen tilbake. Alle har opplevd dette, men om et par år blir det langt sjeldnere. Strømbruddet vil være over på sekunder.
Det er SINTEF Energi, Hafslund Nett og Skagerak Nett som sammen jobber med å utvikle den sensorbaserte løsningen som på fagspråket kalles selvhelende nett. Prosjektet ser spesielt på strømnettet mellom transformatorstasjonene og husstandene, det såkalte distribusjonsnettet. Dette nettet leverer strøm til flere hundre husstander via ulike “greiner” med strømkabel.
Samfunnsøkonomisk analyse
Gerd Kjølle i SINTEF.
I dag kan det ta sin tid før kundene får strømmen tilbake etter et strømbrudd: Når det oppstår feil i en kabel, sørger først et vern for å koble ut all strøm fra nærmeste transformatorstasjon, og alle kundene i området mister strømmen. Transformatorstasjonen sender samtidig et varsel til operatørene på driftssentralen. Deretter sendes montører ut for å finne feilen og til slutt reparere kabelen.
– I prosjektet utvikler vi metoder som skal redusere tiden det tar å få gjenopprettet strømforsyningen etter strømbrudd. Da får brukerne mindre ulemper og de samfunnsøkonomiske avbruddskostnadene blir redusert, sier sjefforsker Gerd Kjølle i SINTEF Energi.
Fakta:
Prosjektet Feil- og avbruddshåndtering i smarte distribusjonsnett (FASaD) undersøker hvordan smartgrid-teknologi kan utnyttes i det elektriske distribusjonsnettet til å redusere brudd i strømforsyningen og redusere de samfunnsøkonomiske kostnadene ved strømbrudd.
Hafslund Nett er prosjekteier med SINTEF Energi og Skagerak Nett som utførende partnere. I tillegg er Eidsiva Nett, Lyse Elnett og Istad Nett med som partnere og får nytte av resultatene. Dette er et innovasjonsprosjekt støttet av Forskningsrådet.
Prosjektperioden er 2015-2018, og budsjettet er 16,35 millioner kroner.
Kunnskapen som bygges opp i prosjektet vil bli brukt videre i Forskningssenteret for miljøvennlig energi (FME) – CINELDI (Centre for Intelligent Electricity Distribution).
Les mer om prosjektet på SINTEFs egne hjemmesider.
Uten menneskelig innblanding
Prosjektet tester også ut tolv feilindikatorer (sensorer) fra ulike leverandører og tre løsninger for selvhelende nett. Feilindikatorer er sensorer som registrerer når det oppstår et strømbrudd og peker i hvilken retning feilen er. I tillegg finnes vern som registrerer kortslutningsstrømmer for å beregne avstanden til feilstedet.
Hafslund Nett og Skagerak Nett har nå montert feilindikatorer i åtte distribusjonsnett, deriblant tettbefolkede Grorud i Oslo og den mindre befolkede Sørkedalen i Oslo.
Ved feil kan operatørene i driftssentralen bruke informasjonen fra indikatorene til å få strømmen raskere tilbake til kundene, og montørene sparer tid på å finne feilstedet. Men det blir virkelig spennende når nettet heler seg selv, ifølge SINTEF-forskeren:
Feilindikatorer rundt strømkablene i transformatorstasjonen sender signal når noe er feil. Foto: Hafslund Nett.
Da går signalene fra feilindikatorene til bryterne uten menneskelig innblanding. Bryterne kobler automatisk ut delen av nettet der det er en feil og kobler inn alle de andre delene av nettet. Det tar bare noen sekunder. Alle kundene i området vil fortsatt få et strømbrudd, men det vil gå så fort å gjenopprette forsyningen at strømbruddet nesten ikke merkes.
– Hva er SINTEFs rolle i prosjektet?
– Vi utvikler vi en matematisk modell som er basert på pålitelighetsanalyser utviklet i andre prosjekter. Målet er å kunne beregne nytteverdien av et slikt system og i tillegg finne ut hvor det lønner seg å ta i bruk denne teknologien, hvor mange sensorer som trengs og i hvilke deler av nettet teknologien vil ha mest for seg, utdyper Gerd Kjølle.
– Vi regner på de samme nettene som teknologien testes i, slik at vi kan verifisere metoder og verktøy opp mot virkelige nett, sier Kjølle. Analysen skal gi anslag på det økonomiske potensialet til teknologien for å hjelpe nettselskapene til å investere riktig. Nettselskapenes rolle er å prøve ut sensor-teknologien i praksis.
Hafslund Nett tester selvhelende nett i Groruddalen og Frogn mens Skagerak Nett tester selvhelende nett i Sande. Testing av feilindikatorer og beregning av avstand til feilstedet gjør Hafslund Nett i Minnesund, Grålum og Sørkedalen mens Skagerak Nett gjør det samme i Langesund, Myrene og Frogner i Telemark.
– For Hafslund er delen med demonstrasjon og testing ekstra attraktiv i dette prosjektet. Det gjør veien kortere til å ta resultatene i bruk når prosjektet er ferdig, sier senioringeniør Kjell Anders Tutvedt i Hafslund Nett.
Ønsker seg feil
Sensorer plassert på stolper i de kritiske delene av strømnettet sender signal når noe er feil slik at nettet kan hele seg selv. Foto: Hafslund Nett.
Nettselskapene får ikke testet systemet uten at det faktisk skjer feil og avbrudd i nettene deres i løpet av prosjektperioden.
– Vi har simulert en del ved å late som det er en feil i nettet og sett hvordan systemet responderer. Men noe av poenget med dette prosjektet er å få harde fakta fra testing under reelle forhold. Blant annet for å få sjekket om feilindikatorene indikerer riktig under feilhendelsen, sier Tutvedt.
Fordeler både for kunder og nettselskaper
Når prosjektet er ferdig håper nettselskapene på flere gevinster:
- Redusere varigheten for kundene som blir berørt av strømbrudd. Tiden som strømmen er borte, går fra timer til sekunder.
- Få ned strømbrudds-kostnadene for nettselskapene. Norge har en ordning der nettselskapene ved strømbrudd blir pålagt kostnader for ikke levert energi (KILE-kostnader). Disse kostnadene er mange steder så store at det vil lønne seg å ta i bruk ny teknologi.
- Redusere feilrettingstiden ved at nettet forteller hvor feilen er, slik at montørene kan dra rett til feilstedet.
