Nye muligheter i belastningsstudier basert på data fra AMS. Smart estimering av P og Q

Transkript

1 Nye muligheter i belastningsstudier basert på data fra AMS. Smart estimering av P og Q Kjell Sand, Seniorforsker, SINTEF Energi Teknologi for et bedre samfunn 1

2 kwh/år Algoritmer P, Q Planleggings- og beslutningsprosesser Algoritmer P, Q Planleggings- og beslutningsprosesser Teknologi for et bedre samfunn 2

3 Nye instrumentering gir nye muligheter og utfordringer eksempel fra Smart Energi Hvaler WWW Smarte energi målere Kommunikasjon Forretnings-systemer WWW HAN Wi-Fi / ZigBee Mesh KIS Radionettverk Push GPRS / Fiber VPN NIS Push IS Plattform MVDB Event manager SCADA Mesh Radionettverk Brannmur Innsamlingssystem Teknologi for et bedre samfunn 3

4 Teknologi for et bedre samfunn 4

5 Kvalitetssikring og filtrering blir avgjørende I 2001 rapporterte Price Waterhouse Coopers at 75 % av alle selskaper har problemer på grunn av for dårlig datakvalitet. En annen undersøkelse utført av Data Warehousing Institute i 2002 konkluderte med at dårlig datakvalitet koster amerikanske selskaper 600 millioner dollar årlig. Gartner Group hevdet i 2003 at det innen 2006 var stor sannsynlighet for at selskaper ville tape mer penger på ineffektivitet forårsaket av dårlig datakvalitet enn det de ville investere i IKT Datakvalitet og kostnader ved lav datakvalitet. I Norsk adresseforum er kostnader ved lav datakvalitet et viktig incentiv til å jobbe for bedre bruk av adresseopplysninger. Teknologi for et bedre samfunn 5

6 Hva får vi til disposisjon etterhvert? 2,8 millioner tilknytningspunkt med times-/ kvartersmålinger Hundretalls målepunkter på apparatnivå med minutts oppløsning Et femtitall målepunkter med avanserte elkvalitetsmålere ned til 20 ms oppløsning Og lengre frem i tid: Elektriske apparater med IPv6 (de finnes nå, men det tar tid før markedsandelen blir betydelig) Teknologi for et bedre samfunn 6

7 Direkte varmtvannsbereding Eksempel på muligheter for å generere nye lastprofiler basert på eksisterende detaljerte måledata (1. minuttsoppløsning) måledata som ikke inneholder nye forbruksapparater som gjennomstrømningsvarmere, elbil I et test case har vi Estimert virkning ved skifte fra varmtvannsbereding med varmtvannstank til direkte oppvarming Maksimaleffekt og årsenergi for varmtvanns bereding Endret totalforbruk for husholdingskunder Slik modellering kan brukes som input til Useload for å lage nye lastprofiler (timesoppløsning) og studere sammenlagring Teknologi for et bedre samfunn 7

8 Estimering av forbruk ved direktebereding Kortvarig varmtvannsbruk (f.eks. håndvask) Direkte Tank (estimat) Langvarig varmtvannsbruk (f.eks. dusj) Direkte Tank (estimat) Lang periode uten forbruk betyr varmetap Direkte Tank (estimat) Teknologi for et bedre samfunn 8

9 Forventet forbruk med og uten tank (timesverdier) 0,8 Forventet energiforbruk med og uten tank 0,7 0,6 0,5 kwh/h 0,4 0,3 0,2 0, Uten tank Med tank Teknologi for et bedre samfunn 9

10 Oppsummering så langt Direkte varmtvannsberedning er uten akkumulering i tank sparer ca 25% av energien ved at varmetap fra tank unngås Effektbehovet øker voldsomt fra 2 kw til 25 kw eller mer. Teknologi for et bedre samfunn 10

11 Analyse av detaljerte målinger av aktiv (og reaktiv) effekt Teknologi for et bedre samfunn 11

12 Tidsoppløsningen i lastmodelleringen påvirker resultatene - eksempel vurdering av spenningskvalitet hvor forskrift om leveringskvalitet krever 1 min. verdier innenfor 230V+/- 10% U rms Time 1-minute mean 10-minute mean 10 min mean: U< 207 V in 3,5 % of the time. 1 min mean: U< 207 V in 28,5 % of the time. Dette er en faktor som er meget viktig for kostnadene bl. a. for tilknytning av distribuert produksjon, plusshus.. Teknologi for et bedre samfunn

13 Detaljerte data for P ned til 20ms oppløsning 2009 Forholdet mellom 20ms Pmin og Pmax: Forholdet mellom 3s Pmin og Pmax: Forholdet mellom 1-min Pmin og Pmax: Forholdet mellom 10 min Pmin og 10 min Pmax moving: Forholdet mellom 60 min Pmin og 60 min Pmax moving: Forholdet mellom 10 min Pmin og Pmax fixed: Forholdet mellom 60 min Pmin og Pmax fixed: Forholdet mellom 1-min Pmin og 10 min moving Pmin: Forholdet mellom 1-min Pmax og 10 min moving Pmax: Forholdet mellom 1-min Pmin og 10 min fixed Pmin: Forholdet mellom 1-min Pmax og 10 min fixed Pmax: Forholdet mellom 20ms Pmin og Pmax: Inf Forholdet mellom 3s Pmin og Pmax: Inf Forholdet mellom 1-min Pmin og Pmax: Inf Forholdet mellom 10 min Pmin og 10 min Pmax moving:inf Forholdet mellom 60 min Pmin og 60 min Pmax moving: Inf Forholdet mellom 10 min Pmin og Pmax fixed: Inf Forholdet mellom 60 min Pmin og Pmax fixed: Inf Forholdet mellom 1-min Pmin og 10 min moving Pmin: NaN Forholdet mellom 1-min Pmax og 10 min moving Pmax: Forholdet mellom 1-min Pmin og 10 min fixed Pmin: NaN Forholdet mellom 1-min Pmax og 10 min fixed Pmax: Forholdet mellom 20ms Pmin og Pmax: Forholdet mellom 3s Pmin og Pmax: Inf Forholdet mellom 1-min Pmin og Pmax: Inf Forholdet mellom 10 min Pmin og 10 min Pmax moving:inf Forholdet mellom 60 min Pmin og 60 min Pmax moving: Inf Forholdet mellom 10 min Pmin og Pmax fixed: Inf Forholdet mellom 60 min Pmin og Pmax fixed: Forholdet mellom 1-min Pmin og 10 min moving Pmin: NaN Forholdet mellom 1-min Pmax og 10 min moving Pmax: Forholdet mellom 1-min Pmin og 10 min fixed Pmin: NaN Forholdet mellom 1-min Pmax og 10 min fixed Pmax: Teknologi for et bedre samfunn 13

14 Detaljerte data for Q ned til 20ms oppløsning 2009 Forholdet mellom 20ms Qmin og Qmax: Forholdet mellom 3s Qmin og Qmax: Forholdet mellom 1-min Qmin og Qmax: Forholdet mellom 10 min Qmin og 10 min Qmax moving: Forholdet mellom 60 min Qmin og 60 min Qmax moving: Forholdet mellom 10 min Qmin og Qmax fixed: Forholdet mellom 60 min Qmin og Qmax fixed: Forholdet mellom 1-min Qmin og 10 min moving Qmin: Forholdet mellom 1-min Qmax og 10 min moving Qmax: Forholdet mellom 1-min Qmin og 10 min fixed Qmin: Forholdet mellom 1-min Qmax og 10 min fixed Qmax: Forholdet mellom 20ms Qmin og Qmax: Forholdet mellom 3s Qmin og Qmax: Forholdet mellom 1-min Qmin og Qmax: Forholdet mellom 10 min Qmin og 10 min Qmax moving: Forholdet mellom 60 min Qmin og 60 min Qmax moving: Inf Forholdet mellom 10 min Qmin og Qmax fixed: Forholdet mellom 60 min Qmin og Qmax fixed: Inf Forholdet mellom 1-min Qmin og 10 min moving Qmin: Forholdet mellom 1-min Qmax og 10 min moving Qmax: Forholdet mellom 1-min Qmin og 10 min fixed Qmin: Forholdet mellom 1-min Qmax og 10 min fixed Qmax: Forholdet mellom 20ms Qmin og Qmax: Forholdet mellom 3s Qmin og Qmax: Inf Forholdet mellom 1-min Qmin og Qmax: Inf Forholdet mellom 10 min Qmin og 10 min Qmax moving:inf Forholdet mellom 60 min Qmin og 60 min Qmax moving: Inf Forholdet mellom 10 min Qmin og Qmax fixed: Inf Forholdet mellom 60 min Qmin og Qmax fixed: Forholdet mellom 1-min Qmin og 10 min moving Qmin: NaN Forholdet mellom 1-min Qmax og 10 min moving Qmax: Forholdet mellom 1-min Qmin og 10 min fixed Qmin: NaN Forholdet mellom 1-min Qmax og 10 min fixed Qmax: Teknologi for et bedre samfunn 14

15 Korreksjonsfaktorer aktiv effekt c P og reaktiv effekt c Q Observation period to to to Average 1 hour peak power 106 kw 77 kw 74 kw c P1min 0,108 0,138 0,091 0,112 c P10min 0,077 0,041 0,032 0,050 c Q1min 0,155 0,098 0,098 0,117 c Q10min 0,125 0,055 0,071 0,084 c P1min - 1 minute correction factor active power P 1min - 1 minute peak load P 60min - 60 minute peak load Teknologi for et bedre samfunn 15

16 Oppsummert: Nye utfordringer Nye data Nye muligheter Teknologi for et bedre samfunn 16