Bakgrunn og målsetninger Organisering Nye muligheter og nye løsninger Terminologi og registreringsprinsipper Brukergrensesnitt og funksjonalitet Integrasjon med andre systemer AMS Arnt Ove Eggen FASIT-dagene Gardermoen 27. november 2014 arnt.o.eggen@sintef.no +47 926 18 730 1
Bakgrunn FASIT (Feil- og AvbruddsStatistikk I Totalnettet) som system ble utviklet i første halvdel av 1990-tallet basert på de behov man så den gang FASIT kravspesifikasjon er en teknisk rapport som delvis stiller krav til en programvare og delvis er en veiledning til brukere, og det er ikke alltid tydelig hva som er forskriftskrav, hva som er (tilleggs)krav/ønsker til programvaren, og hva som er krav/forventninger til brukeren FASIT kravspesifikasjon har blitt utviklet og oppdatert årlig for å ivareta endringer i forskrifter, og for å innføre forbedringer mht. brukervennlighet og nytteverdier FASIT kravspesifikasjon har, etter mange år med inkrementelle endringer, blitt stadig vanskeligere å vedlikehold og videreutvikle 2
Målsetning Prosjektets målsetning er å utvikle en kravspesifikasjon for neste generasjon programsystem for registrering og rapportering av feil og avbrudd (FASIT), som ivaretar nettselskapenes og myndighetenes behov for økt effektivitet i deres arbeidsprosesser innenfor FASIT, heve datakvalitet og bidra til økt anvendelse av feil- og avbruddsdata til ulike forbedringer i nettvirksomhetene. Varighet 2013-2016 Budsjett 8,7 mill. NOK (ekskl. betydelig egeninnsats fra partnerne) 3
Behov for videreutvikling av FASIT? Utfordringer Lite formell og delvis ustrukturert kravspesifikasjon for FASIT programvare Mangelfull kompetanse, motivasjon og prioritering hos mange brukere (hevder noen ) Varierende kvalitet på registrering og rapportering (f.eks. ifm. feilanalyse) Mangelfull anvendelse av FASIT-data for liten nytteverdi tas ut lokalt Mange ønsker forenklinger (trengs/brukes all informasjon som registreres?) Muligheter Moderne datateknologi og nye datasystemer hos nettselskapene (KIS, NIS, GIS, DMS, AMS...) åpner for integrasjonsmuligheter som ikke var til stede på 1990-tallet Overgangen til smartere nett kan medføre nye behov og muligheter (distribuert produksjon, nye komponenter/datainnsamlingsmetoder, tilgang til mer data, osv.) AMS kommer snart, og FASIT bør utnytte de nye mulighetene dette gir Internett og web-tjenester Behov for en grundig gjennomgang av ønsker og behov slik at FASIT møter morgendagens krav! 4
Delmålsetninger 1. Forbedre, forenkle og effektivisere alle ledd i kjeden fra feil og avbrudd oppstår, via feilanalyse, registrering av data, og til rapportering er foretatt 2. Legge til rette for å fremskaffe nye typer data / ny informasjon gjennom å utnytte kunnskap fra avsluttede og igangværende forskningsprosjekter 3. Legge grunnlag for effektivisering av registrering og rapportering av feil og avbrudd gjennom bedre utnyttelse av og samspill med IKT-systemer og -verktøy 4. Legge til rette for økt anvendelse av datagrunnlaget til ulike formål, inkl. opplegg og verktøy for kompetanseheving og kursing 5. Utarbeide plan for overgangen mellom gammel og ny FASIT-versjon, inkl. opplegg for stegvis implementering av ny kravspesifikasjon (dvs. implementere delresultater i eksisterende FASIT underveis i prosjektperioden) 6. Utvikle kravspesifikasjon for FASIT programvare tilpasset neste generasjon FASIT, inkl. testopplegg for ny programvare 5
Organisering Prosjekteier Energi Norge Prosjektutfører SINTEF Energi, med egeninnsats fra partnerne Partnere Statnett NVE Nett- og produksjonsselskap (9 + 15 selskap) Programvareleverandører (Cascade, NOIS, Powel, Smallworld) Aktuelle samarbeidspartnere SmartGrid-senteret Nordiske bransjeorganisasjoner (Svensk Energi og Dansk Energi ) Nordiske TSO'er (Svenska Kraftnät, Energinet og Fingrid) 6
Brukergruppen Jørn Heggset (Statnett) (leder) Geir Solum (TrønderEnergi Nett) Bjørn Tore Hjartsjø (Skagerak Nett) Vidar Solvang (SFE) Bernhard Bolsøy (NTE Nett) Bente Heimen (Istad Nett) Torgeir Våge (Haugaland Kraft) Kjell Anders Tutvedt (Hafslund) Knut Grafsrønningen (Eidsiva Energi) Kari Merete Nilsen (BKK) Hege Sveaas Fadum (NVE) Ketil Sagen (Energi Norge) 7
Arbeidspakker og hovedleveranser WP0 Prosjektadministrasjon WP1 Prinsipper og metoder for registrering og rapportering av feil og avbrudd WP2 Utnyttelse av tilgjengelige datakilder WP3 Overgang til neste generasjon FASIT WP4 Kravspesifikasjon for neste generasjon FASIT programvare FASIT kravspesifikasjon Versjon 2018 WP5 Kompetansebygging og anvendelse Veiledning til utfylling av FASIT-rapporter, inkl. eksempelsamling WP6 Resultatformidling 8
Faglig hovedfokus så langt WP1.1 Kartlegge nasjonale og internasjonale standarder og prosjekter med relevans for FASIT WP1.2 Gjennomgang og oppdatering av FASIT terminologi (Egen arbeidsgruppe) WP1.3 Beskrive nye behov og formål som neste generasjon FASIT skal dekke (inkl. databehov) (Egen arbeidsgruppe) WP1.4 Beskrive forbedring av FASIT-registrering og -rapportering (Egen arbeidsgruppe) WP1.6 Beskrive og vurdere sentralisert koordinering av informasjon mellom ansvarlig og berørt konsesjonær WP2.1 Kartlegge aktuelle IKT-systemer (KIS, NIS, GIS, DMS, SYSBAS, AutoDIG, osv.) WP2.2 Kartlegge annen teknologi som kan benyttes inn mot FASIT (smart grids, sensorer, feilskrivere, tidsfølgemeldere, GPS, Internet of things, osv.) WP2.3 Beskrive samspill mellom ulike IKT-systemer WP2.4 Beskrive og spesifisere utnyttelse av AMS i avbruddsregistreringen WP4.1 Utarbeide use-case-beskrivelse av neste generasjon FASIT WP4.2 Gjennomgang og presisering av ulike beregningsrutiner som skal benyttes WP4.8 Utarbeide kravspesifikasjon for neste generasjon FASIT programvare 9
Interne og eksterne dokumenter (foreløpige delresultater) Prosjektplan (2014-03-05) nytt verktøy for håndtering av feil- og avbruddsdata i kraftsystemet (NEF Teknisk møte 2014) Nasjonale og internasjonale standarder og prosjekter med relevans for FASIT (2014-08-08) Definisjoner knyttet til feil og avbrudd i det elektriske kraftsystemet (2014-09-23) Behovskartlegging FASIT (2014-09-30) Bruk av AMS i avbruddsregistrering (2014-08-15) Utveksling av informasjon mellom ansvarlig og berørt konsesjonær (under utarb.) Use case beskrivelser (under utarb.) 10
Implementere delresultater i eksisterende FASIT (2015) Post 14b "Geografisk posisjon" Gjennomgang og presisering av metode for beregning av Pref K j Pref kp, ref fk, m fk, d fk, h P ref ( A K, d, h T u B K, d, h) d W SB W N, SB 11
Forslag til nye datatekniske løsninger (brukergrensesnitt) Tydeliggjøre hva som SKAL, hva som BØR, og hva som KAN registreres (f.eks. med fargekoding av felt, osv.) Moduloppbygde skjermbilder (f.eks. bruk av faneblader, gjerne med selskaps-/brukerkonfigurert layout) Dynamiske skjermbilder (avhengig av nettnivå, tidligere valg, osv.) Entydige og konsistente definisjoner og retningslinjer, inkl. beskrivelse/forklaring på alle valgmuligheter innbygd i programvaren (slik at "alle" krysser likt) Angivelse av antatt/sannsynlig feilårsak i stedet for "Årsak ikke klarlagt" Automatisk og kontinuerlig kvalitetskontroll av data som registreres Støtte til feilanalyse, mulighet for utfyllende beskrivelse og vurderinger gjort under feilretting, samt mulighet til å legge ved dokumentasjon (ved kompliserte hendelser) Synliggjøre antall berørte sluttbrukere Bedre/enklere publisering/framstilling av FASIT-data (rapporter og statistikker) 12
Predefinerte "maler" for ofte forekommende hendelser (konfigurerbar med ferdigutfylte enkeltposter) Hendelse Nettype Lynnedslag Høysp dist luft forbigående Trefall Høysp dist luft varig Graveskade Høysp dist kabel varig Trefelling Høysp dist luft varig Bryterfall (pent vær) Bryterfall (vind) Bryterfall (snøvær) Feilkarakter Feilbeskriv. kortslutning, jordslutning kortslutning med jordber. kortslutning med jordber. kortslutning med jordber. Utløsende årsak Utløsende årsak, det. Medvirk. årsak Medvirk. årsak, det. Omgivelser tordenvær Ingen kjent - Omgivelser vegetasjon Omgivelser vind Mennesker graving/ sprenging Ingen kjent - Mennesker trefelling Ingen kjent - Høysp dist luft forbigående kortslutning Omgivelser fugl/dyr Ingen kjent - Høysp dist luft forbigående kortslutning Omgivelser vind Ingen kjent - Høysp dist luft forbigående kortslutning Omgivelser snø/is Ingen kjent - Basert på mal fra Hafslund - 13
Integrasjon med eksterne systemer KIS Sluttbrukerinfo, må kunne importere KIS-data kontinuerlig ved endringer i KIS. NIS Anleggsinfo, lastkurver, feilstatistikk/historikk,, sårbarhetsinfo Utfordring GIS Posisjon til anleggsdel med feil og brytere som koples, kobling til kartinfo (omgivelser) og info om værårsaker Mange ulike typer eksterne systemer AMS Tidspunkt fra mange for ulike avbrudd, leverandører hvilke kunder som ble berørt, varigheter, sluttbrukerinformasjon, lastdata/-profil med mange ulike grensesnitt FDV informasjon fra montører, bilde av feil, reparasjon av feil, reparasjonskostnad, Løsning (?) annen vedlikeholdsinformasjon Lage et eget generelt grensesnitt som åpner for at andre systemer kan kommunisere med ERP Kostnader (KILE, reparasjonskostnader, osv.) SCADA/DMS Topologi, bryterstatus, tidspunkter, berørte FASIT, i utgangspunktet basert på CIM/XML (?) sluttbrukere, lastmålinger. Sårbarhets-/forsyningssikkerhetsinfo. DNMI import av aktuelt vær, primært DMT SYSBAS Anleggsinformasjon i regional- og sentralnettet (funksjon og ID) AutoDIG Automatisk diagnose basert på informasjon fra feilskrivere, tidsfølgemeldere, vern, osv. "Internet of things" Utnytte komponenter med direkte kommunikasjon for innhenting av status og nøkkelopplysninger GIS AMS FDV NIS ERP KIS FASIT SYSBAS SCADA AutoDIG DMS DNMI Internet of things 14
Forslag til nye datatekniske løsninger (integrasjon) Import av alle predefinerte valg (som holdes oppdatert og tilgjengelig) 15
Import at alle predefinerte valg Type hendelse Nettnivå Anleggsdel Komponent Feilbeskrivelse Feilårsak Konsesjonærer Generelle lastprofiler <xsd:simpletype name="type_hendelse"> <xsd:restriction base="xsd:string"> <xsd:enumeration value="driftsforstyrrelse"/> <xsd:enumeration value="planlagt varslet"/> <xsd:enumeration value="planlagt ikke varslet"/> <xsd:enumeration value="ingen utkopling"/> <xsd:enumeration value="annet"/> </xsd:restriction> </xsd:simpletype> <xsd:simpletype name="nettnivaa"> <xsd:restriction base="xsd:string"> <xsd:enumeration value="sentralnett"/> <xsd:enumeration value="regionalnett"/> <xsd:enumeration value="høyspennings distribusjonsnett luft"/> <xsd:enumeration value="høyspennings distribusjonsnett kabel"/> <xsd:enumeration value="høyspennings distribusjonsnett blandet"/> <xsd:enumeration value="lavspennings distribusjonsnett"/> </xsd:restriction> </xsd:simpletype> 16
Forslag til nye datatekniske løsninger (integrasjon) Import av alle predefinerte valg (som holdes oppdatert og tilgjengelig) Import av klimadata (primært temperaturdata) fra eklima 30 års gjennomsnittstemperaturer i januar for beregning av Pref Døgnmiddeltemperatur for aktuelt døgn Forespørsel og mottak av informasjon fra eksterne system ved utfylling av FASIT-rapport (typisk anleggsarkiv, AMS, bryterkoblinger/tidspunkt fra DMS/SCADA) Initiering av ny FASIT-rapport basert på eksternt generert informasjon (typisk bryterkoblinger/tidspunkt, berørte sluttbrukere osv. fra DMS, eller fra valgt komponent i NIS/GIS) Nye format for rapportering til regulator og systemansvarlig Egen rapport om "ekstremhendelser" inkl. antall berørte sluttbrukere, og gjerne et kart over berørt område 17
Informasjonsflyt mellom ansvarlig berørt konsesjonær Melding om hendelse Ansvarlig konsesjonær Sentral "hub" med låsing av data Berørt konsesjonær Melding om Avbrutt effekt, ILE og KILE 18
Bruk av AMS i avbruddsregistrering AMS skal primært brukes til avregning AMS kan sekundært også brukes til avbruddshåndtering (driftsstøttesystem) Hurtig varsling om hendelser (typisk PUSH-funksjon) Trenger ikke høy presisjon... og til avbruddsregistrering (FASIT) Behandles i ettertid (typisk PULL-funksjon) Høyt krav til presisjon og tilgjengelighet NB! Det er ingen krav om registrering av avbruddsdata i AMS-målere 19
Forutsetninger for avbruddsregistrering med AMS En egen definisjon av "avbrudd registrert med AMS" bør inneholde: Spenningsgrense for starttidspunkt (forslag: 70 % av U N ) Spenningsgrense for sluttidspunkt (forslag: 90 % av U N på alle faser/linjer) Varighet, for å hindre forveksling med spenningsdipp (forslag: minimum 2 sek) Det trengs også en definisjon av, eller målekrav til, avbrutt effekt (forslag: gjennomsnitt av aktiv effekt siste 1 minutt før avbrudd) Det må avklares forventninger til kvaliteten på selve målingene Korrekt klokkereferanse (forslag: UTC +1 time) Nøyaktig klokke (forslag: maksimalt avvik ± 7 sekund) Nøyaktig registrering av spenning (forslag: maks ± 1 % av U N ) Nøyaktig registrering av effekt (forslag: maks ± 2 % av P N ) Tilfredsstillende registrering ved kortvarige hendelser, dipp vs. avbrudd Kilde: H. Sæle "Kravspesifikasjon fullskala utbygging av Avansert Måle- og Styringssystemer (AMS)" SINTEF Energi TR A7273, 2012 20
Innhold i avbruddsmelding fra AMS Et absolutt minimum for å gi nytte i avbruddsregistreringen er: Starttidspunkt for avbrudd Tidspunkt for når alle forsyningsspenninger er over 90 % av avtalt spenningsnivå I tillegg vil det være nyttig å registrere: Avbrutt effekt Tidspunkt for gjeninnkobling/gjenoppretting (uten krav om 90 %) Spenning etter gjeninnkobling (indikasjon på fasebrudd etter gjeninnkobling) 21
Foreløpig konklusjon for bruk av AMS AMS vil primært kunne brukes til å øke nøyaktigheten på registrering av avbrudd i lavspenningsnettet AMS vil også kunne brukes til å øke nøyaktigheten på registrering av avbrudd i høyspenningsnettet (men her vil man primært bruke tidspunkt for egen bryterkoblinger) AMS vil kunne bli en kilde til timesverdier som kan brukes til å generere bedre tilpassede lastprofiler for aktuelle sluttbrukere (hvis slik bruk av data tillates ) 22
Andre aktuelle forbedringsområder i FASIT Informasjon om øydrift (separat nett), f.eks. knytte koder til hendelsesliste (Ringdrift RD, Øydrift ØD) for lettere å identifisere varighet av øydrift FASIT programvare bedre tilpasset "FASIT-prosessen" Unik knytning av FASIT-rapporter til anleggsdeler i anleggsarkiv Bedre statistikk- og rapportgeneratorer for lokale anvendelser Statusrapportering til ledelsen/styret Rapport til kundesenter, som da kan gi bedre informasjon til kunder Underlag for nettutviklingsplan, prioritering av reinvesteringer, osv. "Nasjonal" database med interaktiv generering av feil- og avbruddsstatistikk Øke lesbarheten på NVE-rapporten 23
Veien videre Registreringsprinsipper (egen arbeidsgruppe) Spesifisere standardstatistikker og standardrapporter Beskrive samspill mellom aktuelle IKT-systemer, inkl. å spesifisere utvekslingsformat Starte på utarbeidelse av selve kravspesifikasjonen Use case beskrivelser Datamodellering (basert på CIM Common Information Model) 24
Hovedleveranser fra prosjektet (Forslag til ny) FASIT kravspesifikasjon Versjon 2018 Utformet for utvikling av programvare, basert på UML (inkl. use-case, datamodeller, funksjonskrav, osv.) Kravspesifikasjonen må skille tydelig på MÅ-krav (bl.a. forskriftskrav) og BØR- og KAN-krav slik at programvareleverandørene kan konkurrere på funksjonalitet og brukervennlighet Kravspesifikasjonen må være detaljert nok til at den kan realiseres, men samtidig grov nok til at programvareleverandørene har fleksibilitet ifm. realiseringen Feilanalyse Administrator Operatør Bruker Kundebehandler Ansvarlig Logg inn Godkjenn rapport Lag underlag for erapp Send årsrapport til Regulator Send melding om ekstremhendelse Administrer brukere og domenelister Importer KIS-data Ferdigstill rapport Send driftsforstyrrelsesrapport til Systemansvarlig Send årsrapport til Systemansvarlig Importer predefinerte valg Send «Melding om Avbrutt effekt, ILE og KILE» Hent data fra eksterne system Motta data fra eksterne system Motta «Melding om hendelse» Sluttbruker Regulator Systemansvarlig Ansvarlig konsesjonær Hent klimadata Send «Melding om hendelse» Motta «Melding om Avbrutt effekt, ILE og KILE» Berørt konsesjonær KIS NIS GIS FDV AMS DMS DNMI Veiledning til utfylling av FASIT-rapporter, inkl. eksempelsamling 25
Tidslinje Fremdriftsplan Workshop I drift Forprosjekt Kurs Oppstart NGF Kravspesifikasjon 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 Realisering Testing 26
Oppsummering FASIT-arbeidet er svært omfattende, og har store økonomiske konsekvenser for nettselskapene (både i timer og KILE) Forventede nytteverdier Redusert ressursbehov knyttet til registrering og rapportering av feil og avbrudd Økt datakvalitet og mer konsistent datagrunnlag Økt anvendelse (stort potensial for nettforvaltningen!). Ved å utnytte ny teknologi og andre muligheter vil man kunne svare på mange av utfordringene man har med dagens FASIT-system, og løse morgendagens behov knyttet til registrering, rapportering og anvendelse av FASIT-data 27
Takk for oppmerksomheten! 28