Probabilistisk risikoanalyse av kraftsystem en forutsetning for effektiv beredskap. Energiberedskap 2019

Like dokumenter
Løsninger for forbrukerfleksibilitet Eilert Bjerkan. NVE s KSU-Seminar 2016 Bodø

Nordisk teknologikonsern med tilstedeværelse i Norge, Sverige og Finland. Ledende miljø- og industriteknologiselskap med kjernekompetanse innen:

Pilotprosjekt Nord-Norge

Elektrifisering av Norsk sokkel -Regularitet på fremtidens kraftforsyning -ESRA 2010

Sårbarhet og forsyningssikkerhet i et kraftsystem i endring - Øker risikoen for omfattende avbrudd?

Praktisk tilnærming til DSO-rolla

Knut Styve Hornnes, Stig Løvlund, Jonas Lindholm (alle Statnett)

01/12/2012. FOU som virkemiddel

Network codes og smartgrids

FOU Laststyring Sørnettet AMS

Har vi et robust kraftsystem og hvordan måler vi det?

En smart vei til et smartere sentralnett

Storskala laststyring. CenSES energi og klimakonferanse 2015 Knut Styve Hornnes, Dr.ing Statnett

Network Codes - en driver for digitalisering?

Hur kan vi på ett bättre sätt utnyttja drifthändelsestatistik?

Pålitelighet og Tilgjengelighet i Programvaresystemer. Tor Stålhane IDI / NTNU

Fremtidens fleksible og intelligente elektriske distribusjonsnett

NEF Teknisk Møte Av Arne Brufladt Svendsen, Yngve Aabø, Goodtech Power

Wind-IRIS Vindturbin for forskning. Øystein Lund Bø

Kundevennlige og fremtidsrettede løsninger i EL-bil markedet. Jan Haugen Ihle Country Manager Charge & Drive - Norway

Agenda Eide Nettverk 24 Februar 2011.

GIS as the Foundation for SmartGrid Andrew Bennett

Linn Cecilie Moholt Karsten Moholt AS. From Motor Service to Motor as a Service

Systemvirkning ved integrasjon av ny HVDC teknologi

EBL Regional- og sentralnettsdagene 16 apr. 2008

Norske og europeiske rammer for utøvelse DSO-rollen

CIGRÉ-undersøkelse om feil i høyspenningskomponenter. Magne Runde SINTEF Energi / NTNU

FoU Pilotprosjekt Nord-Norge

Nytt verktøy for helhetlig dynamisk risikostyring på rigg. Øyvind Rideng

Energi Norges arbeid med tilknytningsplikten. Trond Svartsund

Balansekraft barrierer og muligheter

Neste generasjon kraftsystem Auke Lont, CEO Statnett

hvor står vi og hvor går vi?

Hvordan digitalisering skaper et fremtidsrettet nettselskap CINELDIs bidrag til dette

Vannkraft Ren energi som verdens batteri

DET DIGITALE KRAFTSYSTEMET STRUKTURERTE DATA I KRAFTSEKTOREN BASERT PÅ INTERNASJONALE STANDARDER. Av Lars Ihler, Norsk Elektroteknisk Komite

Forum for ikt-sikkerhet og pålitelighet

Vurdering av forsyningssikkerhet i regionalnettet. Bergen 2. Mai 2019

KONSEKVENSER AV EUS TREDJE PAKKE FOR KRAFTSEKTOREN

Forbedret nettutvikling for å sikre verdiskapning. Grete Westerberg, direktør Plan og analyse Nasjonalt kraftsystemmøte 24.

Nye forsyningsmønstre for kraft - virkning for norsk næringsutvikling på kort og lang sikt

Konsekvenser av forskrift for leveringskvalitet - hva ble forventet

Dynamisk risikostyring i petroleumssektoren. Øyvind Rideng

Denne rapporten er basert på min masteroppgave [1] ved NTNU, Institutt for elkraftteknikk, våren 2013.

Europeiske standarder -- CIM og ENTSO-E CGMES. Svein Harald Olsen, Statnett Fornebu, 11. september 2014

Risiko og sårbarhetsanalyser

Digital situasjonsforståelse

Markedsbasert forbrukstilpasning Prosjektoversikt bakgrunn og framdrift

Future Role of DSO Oppsummering av CEER høring

Jørn Heggset, Jan-Arthur Saupstad, Statnett SF Ketil Sagen, Energi Norge Arnt Ove Eggen, SINTEF Energi AS

Norges vassdrags- og energidirektorat

Sikkerhet innen kraftforsyningen

IoTSec: Consortium Meeting 8-9 Mar Smart Distribution Grid vs Smart Home

Referansegruppemøte nr. 1. Innføring av EU-forordning for tilknytning av forbruk (NC-DCC) Oslo,

HVDC-kabler -utfordringer for systemdriften

Neste generasjons sentralnett muligheter og begrensinger

DATAINNSAMLING OG BENCHMARKING AV PREHOSPITALE TJENESTER I NORDEN

Kraftprisar og energisparing

Statnetts oppdrag og nettutviklingsplaner. Energirike, 24. juni 2011, Haugesund Bente Hagem, Konserndirektør, Kommersiell utvikling

DNB Energy er delt inn i tre prioriterte hovedsegmenter, med utvalgte under-segmenter

Bærekraftig systemutvikling. Matthias Hofmann Statnetts FoU-konferanse,

Status for arbeidet med AMS

IDEELL FABRIKK. Brukerstyrt Innovasjonsprosjekt j (BIP) Generell presentasjon IDEELL FABRIKK. Sist oppdatert av Torbjørn Netland

Implementering av variable, fornybare energikilder i øst-afrikanske kraftsystem

Microgrids for økt forsyningssikkerhet

The new electricity age

Hvordan ledere bør tenke når det gjelder risiko, risikoanalyse og risikostyring. Terje Aven Universitetet i Stavanger

SKYTJENESTER ELLER EGNE SYSTEMER ENTEN ELLER I FREMTIDENS IT-ARKITEKTUR?

Pumpeturbiner og Tekniske Utfordringer

Internasjonale trender og utvikling av programvare Arild Larsen, Unitech Power Systems AS

DMS og AMS smartgridutviklingen

Vår digitale hverdag Hva betyr det for risikostyringen i vår bransje, og meg, rådgiveren?

Norges vassdrags- og energidirektorat

Kraftsituasjonen i Norge og EU, Nettutvikling og Forsyningssikkerhet. Bente Hagem

Referansearkitektur use cases. Kjell Sand SINTEF Energi AS NTNU Institutt for elkraftteknikk

Utbyggingen av vindkraftressursene i Nordsjøen fra Kontinentet

Forsyningssikkerhet i Nord-Norge i et langsiktig perspektiv

MES. løsninger. Jan Ola Strandhagen, NTNU/SINTEF

Smarte nett - Fra tradisjonell distribusjon til intelligent transport og utveksling av elenergi. SINTEF Energiforskning AS

Innføring av nye strømmålesystemer i kraftmarkedet

Digital Grid: Powering the future of utilities

Åpen informasjon / Public information. Agenda

EBL Nettkonferansen 2007 Elisabeth V. Vardheim, avdelingsleder Konsesjonsavdelingen Divisjon Utvikling og Investering

Helt, ikke stykkevis og delt

Promaps Online et simuleringsverktøy

The Proactima way PREPARED. Hvordan bruke oljedriftsimuleringer til å forbedre planlegging av brønner og optimalisere oljevernberedskap

Av Gerd Kjølle og Oddbjørn Gjerde, SINTEF Energi

SCENARIOER FOR FRAMTIDENS STRØMFORBRUK VIL VI FORTSATT VÆRE KOBLET TIL STRØMNETTET?

Vedlikehold av nett. Dag Eirik Nordgård Forskningsleder, SINTEF Energi AS. - Forvaltning av infrastruktur for distribusjon av elektrisitet

Machinery Health Monitoring System

Teknologidrevet verdiskapning

RF Power Capacitors Class1 5kV Discs

Har bransjen tilstrekkelig teknisk kompetanse? - Hvordan skaffe slik kompetanse?

Risikokultur grunnmuren i risikostyring

TriCOM XL / L. Energy. Endurance. Performance.

RF Power Capacitors Class kV Discs

Eksempel på anvendelse

Oversikt over metodikk i Liisa Pottonens avhandling

RF Power Capacitors Class kV Discs with Moisture Protection

Transkript:

Probabilistisk risikoanalyse av kraftsystem en forutsetning for effektiv beredskap Energiberedskap 2019 22.- 23. Mai av Arne Brufladt Svendsen

Innhold Del 1: Hvem er vi og hva gjør vi Del 2: Probabilistiske risikoanalyser i Norsk Energiberedskap Del 3: Erfaring fra operativ drift med probabilistisk risikovurdering i nær sanntid Del 4: Probabilistisk risikovurdering - en metode for å skaffe felles forståelse for kraftsystemutfordringer og muligheter, på tvers av konsesjonsområder

Del 1:Hvem vi er og hva vi gjør

Hvem vi er

Hva vi gjør Se vår introduksjonvideo her https://www.youtube.com/watch?v=wozky4_ixeo

Promaps Realtime data drevet operativ drift Sanntids probabilistisk risikoanalyse av kraftsystem Inndata Full modelleksport fra SCADA-systemet hvert 5. minutt Statistiske feilfrekvenser for hver komponent, reparasjonstid og omkoblingstid Dynamisk værpåvirket feilfrekvens for kraftledninger Resultat Sannsynlighet for svikt for hver komponent, gren og system Forsyningssikkerhet i MWh/h for hver last og hele systemet Gjør det mulig for netteier å kvantifisere kraftsystemets nåværende og fremtidige risikonivå, og teste handlinger og strategier på en «digital tvilling» av kraftsystemet Skaper «baseline» for en konsistent risikostyring i hele netteiers verdikjede Den store mengde av data fra Promaps Realtime gir innspill til maskinlæring Eksempel medium kraftsystem, ett års beregninger: 105 120 system-risiko-beregning, består av ca 840 millioner flyt beregninger (en beregning hvert 5. minutt, 7000 flyt beregning for hver simuleringer)

Programvaren

Kunder

Del 2: Probabilistiske risikoanalyser i Norsk Energiberedskap Hva er en probabilistisk risikoanalyse? Hvorfor bør denne gjøres? Inndata og resultat

Beregningsmetode Risiko = sannsynlighet * konsekvens Promaps-beregningene består av to hoveddeler: Sannsynlighet og frekvens for at situasjoner oppstår Konsekvens av hendelser Inputdata Kraftsystem modell Feilrater og reparasjonstider per komponent og omkoblingsmuligheter Værpåvirkning

Bygge modell Power system data & configuration Rule based system response -System response data from external sources System respons data Reliability data & Branch model libary Consequence model Power flow calculations Power demand Power shortage calculations Real time Day head Weather data Reliability calculations Economic calculations Expected power shortage SMS Economic consequence

Benytte beste tilgjengelige data DC 1 DC 2 Primary equipment State: 1. Function 2. Passing fault 3. Lasting fault P&C 1 Ij< Z< ΔI P&C 2 Ij< Z< ΔI Secondary equipment Power line 300 kv State: 1. Function 2. Unwanted function 3. No function CMF State: 1. Function 2. Fault P&C 1 Ij< Z< ΔI P&C 2 Ij< Z< ΔI Maintenance & Personnel in station State: 1. Function 2. Unwanted function 3. No function DC 1 DC 2 Components Type Age Capacity Technical specification Location State Load Current Voltage Power Frequency Temperature Pressure vibration Events Faults Revisions and maintenance External influence Weather data Geo data Vegetation Reserve stock ʎ µ

Resultat

Hvorfor vi mener probabilistiske analyser er viktig og det rette verktøyet for nettselskap

Utfordringer og muligheter Norsk kraftforsyning står overfor betydelige endringer, utfordringer og muligheter, blant annet som følge av: forsyningssikkerhet har høy fokus fra myndigheter og forbrukere økt fokus på kostnadseffektivitet en rask teknologisk utvikling, hvor nye løsninger og energikilder tas i bruk med økt kompleksitet og kortere responstid for operativ drift konsolidering av nettselskap håndtere forsyningssikkerhet for flere konsesjonsområder Digitalisering og IoT gir tilgang store datamengder som gir informasjon som kan benyttes for å øke forsyningssikkerhet og reduserte kostnader Redusere usikkerhet i beslutninger

Dette utfordrer hovedoppgaven til nettselskapene «å sikre sine kunder en stabil og sikker energiforsyning (forsyningssikkerhet) kombinert med en mest mulig effektiv drift og utbygging av strømnettet i selskapets konsesjonsområde»

Redusere usikkerhetene øke selskapets fortjeneste + Income Grid owner s value chain Income power flow Operational Emergency Re- New - Operation Maintinace planning Planning Investments Investments = Operating profit - cost

Beslutningsstøtte for verifisering og forbedring av forsyningssikkerhet Forsyningssikkerhet Beslutninger og parametere som påvirker forsyningssikkerhet 1 2 3 4 5 6 Grid owner s value chain Sjekke effekt av parametere som skal endres 1 2 3 4 5 6 PROMAPS Nettverksmodell (Digital tvilling)

Del 3: Erfaring fra operativ drift med probabilistisk risikovurdering i nær sanntid Erfaringer og resultatverifisering mot historisk forsyningssikkerhet Hvordan overføre dette til energiberedskap

Forsyningssikkerhet varierer over tid Two days One week Nine months Hva er riktig forsynings sikkerhet?

Sammenligning av resultat mot historiske nivå

Historisk, nåværende og fremtidig forsyningssikkerhet Historisk forsyningssikkerhet Forsyningssikkerhet nå Fremtidig forsyningssikkerhet Beredskapsplanlegging Planlagte investeringer Utsette investeringer?

Del 4: Probabilistisk risikovurdering - en metode for å skaffe felles forståelse for kraftsystemutfordringer og muligheter, på tvers av konsesjonsområder Oppnå et felles vurderingsunderlag i nå-situasjon og fremtidige situasjoner for å koordinere operative handlinger, investeringer og energiberedskap Eksempel

TSO-DSO TSO Statnett SF Overvåkningssentralen Sunndalsøra Investeringer En «digital tvillings» etableres Beredskapsplanlegging Vedlikeholdsplanlegging Driftsplanlegging Operasjonell drift Risiko vurderinger ROS analyser av komponenter Data Interface og datablokk for utveksling av sanntids informasjon om probabilistisk risiko og forsyningssikkerhet etableres Felles påvirkning av risikonivå synliggjøres hos begge i sanntid via data utveksling years Component 1 Component n 1 2 3 month week 1-8h Report last 8h TSO Promaps Realtime Modelleksport fra EMS Scada hvert 10. minutt Tilrettelegging for fremtidig utveksling av sanntids- og prognosert probabilistisk risikoinformasjon mellom TSO og DSO for sanntid- og risikobasert nettovervåkning DSO Promaps Realtime Modelleksport fra EMS Scada hvert 5.- 10. minutt DSO Skagerak Energi Nett AS Investeringer Beredskapsplanlegging Vedlikeholdsplanlegging Driftsplanlegging Risiko vurderinger ROS analyser av komponenter years Component 1 Component n 1 2 3 month week 1-8h Report last 8h Operasjonell drift

TSO/DSO-storforbruker av energi TSO Statnett SF Overvåkningssentralen Sunndalsøra Investeringer En «digital tvillings» etableres Beredskapsplanlegging Vedlikeholdsplanlegging Operasjonell drift Driftsplanlegging Risiko vurderinger Utveksling av sanntids- og prognosert probabilistisk risikoinformasjon mellom TSO og Gassco for optimal risikostyring av operasjonell drift og planlegging av driften ROS analyser av komponenter years Data Interface og datablokk for utveksling av sanntids informasjon om probabilistisk risiko og forsyningssikkerhet etableres Component 1 Component n 1 2 3 month week 1-8h Report last 8h TSO Promaps Realtime Modelleksport fra EMS Scada hvert 10. minutt Promaps Realtime Gassco Nyhavna Promaps Realtime Dashboard server Speiling av utvalgt risiko informasjon til Gassco Gassco drift Promaps Realtime Gassco Kollsnes Driftsplanlegging Operasjonell drift Promaps Realtime Gassco Felles påvirkning av risikonivå synliggjøres hos begge i sanntid via data utveksling Promaps Realtime Gassco Kårstø 1-8h Report last 8h 1-8h

Oppsummering Promaps Technology beregner probabilistisk risikonivå i nær sanntid for 6 TSO og DSOer i Norge og Island Risiko informasjonen i nær sanntid gir netteier mulighet til å gjøre handlinger og vurderinger for å bedre risiko: før, under og etter hendelser. Resultatene i nåtid kan kontrolleres mot historiske faktiske risikonivå per måned per nettselskap, for å verifisere riktighet. Resultatene gir årsakssammenheng og kan gjennomgås av tredjepart Metode og analyseverktøy er derfor velegnet til å beregne forventet forsyningssikkerhet frem i tid for netteiers vurderte nettutvikling, hvor planlagte nettinvesteringer og nettforandringer vurderes KSU Plan og beredskap