TITTEL PROSJEKTPLAN Optimalisering av leveringspålitelighet i kraftnett (OPAL) SINTEF Energiforskning AS Postadresse: 7465 Trondheim Resepsjon: Sem Sælands vei 11 Telefon: 73 59 72 00 Telefaks: 73 59 72 50 www.energy.sintef.no OPPDRAGSGIVER(E) EBL Kompetanse OPPDRAGSGIVER(E)S REF./KONTAKTPERSON Ketil Sagen Foretaksregisteret: NO 939 350 675 MVA BUDSJETT KR (TOTALT) DATO REVIDERT PR. 5 889 000 NOK 2002-05-03 2006-05-29 PROSJEKTNR. GRADERING PROSJEKTLEDER (NAVN, SIGN.) ANTALL SIDER Åpen Jørn Heggset 7 ELEKTRONISK ARKIVKODE 020201JHe122440 PROSJEKTANSVARLIG (NAVN, SIGN.) Gerd Kjølle START DATO SLUTT DATO FORSKNINGSSJEF (NAVN, SIGN.) 2002-02-01 2006-12-31 Petter Støa AVDELING BESØKSADRESSE LOKAL TELEFAKS Energisystemer Sem Sælandsvei 11 73 59 72 50 MÅL Fremskaffe ny kunnskap og nye metoder og verktøy for optimalisering av leveringspålitelighet i kraftnett, samt bidra til en standardisering innenfor dette området i Norden. Delmål: Utarbeide felles nordiske retningslinjer for registrering og rapportering av feil og avbrudd Bidra til bedre utnyttelse av feil- og avbruddsstatistikk Videreutvikle metoder for beregning av leveringspålitelighet i kraftnett NYTTEVERDI Prosjektet skal gi metodikk for samfunnsøkonomisk optimalisering av leveringskvaliteten i kraftnett. Dette vil gi en mer kostnadsoptimal drift av kraftnettet der fokus er riktig leveringskvalitet til riktig kunde til riktig kostnad. Betydningen kraftnettets ulike komponenter har for leveringskvaliteten vil bli bedre synlig, noe som vil gi et bedre beslutningsgrunnlag for nettselskapene. Standardisering av metoder og verktøy vil medvirke til at de beslutninger som tas blir mer konsistente og i tråd med overordnede målsetninger om samfunnsøkonomisk optimale kraftnett. I tillegg vil ulike beslutninger bli enklere å dokumentere og evaluere. Alle rettigheter tilhører SINTEF Energiforskning AS. Foreliggende materiale og dets idègrunnlag kan ikke benyttes av noen, eller overlates til tredje part, uten SINTEF Energiforskning AS sitt skriftlige forhåndssamtykke.
2 BAKGRUNN OG STATUS Norske nettselskaper registrerer og rapporterer feil og avbrudd ved hjelp av 2 systemer: FASIT (Feil- og AvbruddsStatistikk I Totalsystemet) benyttes av distribusjons- og regionalnettsselskap til å registrere feil og avbrudd i nettet og beregne sluttbrukernes avbruddsforhold, ILE (ikke levert energi) og KILE-beløp (kostnaden for ILE). På grunnlag av disse registreringene og beregningene utarbeides landsstatistikkene FASIT - 20xx Feil og avbrudd i høyspennings fordelingsnett tom. 22 kv (EBL-K), Avbruddsstatistikk 20xx (NVE) og 33-110 kv-delen av Statistikk over driftsforstyrrelser i det norske 33-420 kv nettet (Statnett) SDI (Statnetts DriftsforstyrrelsesInformasjonssystem) er et system Statnett benytter for å registrere og rapportere driftsforstyrrelser i 132-420 kv nettet. SDI er koordinert med FASIT mht. terminologi, struktur, osv. I Sverige benyttes DARWIN til registrering av feil og avbrudd på spenningsnivåene 0,4-220 kv, mens registreringen fra og med 220 kv foretas i et eget system i regi av Svenska Kraftnät. I Danmark benyttes EL-FAS til registrering av feil og avbrudd på alle spenningsnivå. I Finland benyttes egne excel-ark for rapportering av feil og avbrudd, mens registreringen skjer i ulike DMS-program. I teorien gir disse verktøyene en god oversikt over feil og avbrudd i kraftnettet. Erfaringen viser imidlertid at det til dels er ulik oppfattning av hvordan hendelser skal registreres, og det er også store forskjeller i hvor nøyaktig dette arbeidet utføres i de ulike nettselskapene. For spenningsnivåene over 100 kv er det foretatt en nordisk koordinering av feil- og avbruddsstatistikken gjennom Nordel. Når det gjelder distribusjonsnettene, registreres og rapporteres feil og avbrudd ved hjelp av egne systemer for hvert land, med ulike innsamlingsrutiner og -regler. Det er derfor behov for å harmonisere systemer og statistikker mellom landene for å få til felles retningslinjer. Slike retningslinjer vil gjøre statistikkene mer anvendelige både for sammenligninger og til å gjennomføre ulike analyser som krever omfattende datagrunnlag (f.eks. livsløpsanalyser av ulike komponenter og apparater). Så langt har heller ikke evnen til å utnytte det statistiske materialet lokalt vært god nok. Det er derfor behov for å se nærmere på hvordan det foreliggende materialet kan utnyttes lokalt. Økt lokal utnyttelse vil være en viktig motivasjonsfaktor i forhold til å forbedre registreringsarbeidet. Håndtering av leveringspålitelighet på en korrekt og konsistent måte er avgjørende for å oppnå en optimal forvaltning av energisystemet. Både i forbindelse med utbygging, drift og vedlikehold kreves det gode verktøy og metoder for å kartlegge den virkningen ulike løsninger og tiltak har for påliteligheten i nettet. Dette er blant annet viktig for å kunne estimere fremtidige avbruddskostnader knyttet til ulike nettløsninger og tiltak. I EFFEKT-prosjektet Leveringspålitelighet ble det fremskaffet modeller, metoder og dataunderlag (feilstatistikk og avbruddskostnader) for å beregne pålitelighet i radielle kraftnett. Det ble også arbeidet med metoder for å beregne pålitelighet i maskenett. Prosjektet vil basere seg på disse arbeidene, samt det arbeidet som gjøres parallelt i prosjektet Optimale løsninger for vern, kontroll og automatisering i kraftsystemet.
3 MODULER 1. Nordiske retningslinjer for registrering og rapportering av feil og avbrudd Modulen omfatter i første fase en sammenligning av systemer og rutiner for registrering og rapportering av feil og avbrudd i Norge og Sverige, eventuelt også i de øvrige nordiske land. Følgende elementer skal sammenlignes: Organisering av arbeidet, samt rutiner for innsamling og rapportering av data Publiserte feil- og avbruddstatistikker Systemer for registrering og rapportering Myndighetskrav knyttet til leveringskvalitet Første fase vil resultere i en rapport som dokumenterer likheter og ulikheter i systemer, rutiner, krav, etc. Med utgangspunkt i sammenligningen og resultater fra andre deler av prosjektet skal man forsøke å harmonisere rutiner, systemer og statistikker med siktemål å utarbeide felles nordiske retningslinjer for registrering og rapportering av feil og avbrudd. Prosjektet skal også gi en anbefaling om hvorvidt det er hensiktsmessig å arbeide videre for å få til europeiske retningslinjer innenfor dette området. Modulen forutsetter egeninnsats i de ulike landene i forbindelse med statuskartleggingen og i arbeidet med å harmonisere statistikkene. Arbeidet skal gjennomføres av en arbeidsgruppe med representanter fra de enkelte landene. Andre fase vil resultere i (første versjon av) retningslinjer for registrering og rapportering av feil og avbrudd i Norden, samt anbefalinger til videre arbeid. Spesielt i forbindelse med andre fase (utarbeidelse av nordiske retningslinjer) er det viktig med relativt omfattende (og noenlunde lik) innsats fra alle deltakende nasjoner. 2. Bedre utnyttelse av feil- og avbruddsstatistikk Nettselskapene har gjennom en årrekke samlet inn og rapportert et omfattende datagrunnlag om feil og avbrudd i kraftsystemet. Selv om denne informasjonen er utnyttet på mange ulike måter er det fortsatt mye å hente. Vi mener at kompetansenivået og motivasjonen hos de som registrerer feil og avbrudd bør kunne heves ytterligere, registreringsrutiner og systemer kan forbedres, og de statistikkene som utarbeides bør bli bedre tilpasset aktuelle behov. Innføringen av KILE i Norge har ytterligere forsterket behovet for god feilanalyse og riktig bruk av datagrunnlaget. Innenfor denne modulen ser man for seg følgende aktiviteter: Beskrive forbedringer og nye anvendelser av feil- og avbruddsdata, inkludert de krav dette stiller til standardisering og kobling mellom aktuelle datakilder. Dette arbeidet vil i stor grad bli formidlet ved hjelp av eksempler. Bidra til økt anvendelse av feil- og avbruddsstatistikk gjennom utvikling av kurs, og deltakelse på ulike seminar. Utvikle/tilrettelegge statistiske modeller (basert på innsamlet feilstatistikk) for å beskrive sammenhengen mellom feil på anleggsdeler i kraftnettet og ulike parametere som alder, type/fabrikat, påkjenninger, vedlikeholdsnivå, osv.
4 3. Videreutvikling av metoder for beregning av leveringspålitelighet Gjennom tidligere prosjekter har man kommet et godt stykke på vei mht. å fremskaffe datagrunnlag, verktøy og beslutningsstøtte for beregning av leveringspålitelighet i kraftnett. Men fortsatt er det mye som gjenstår før dette håndteres på en standardisert og gjennomtenkt måte på alle nettnivå. Det er for eksempel behov for å se på grensesnittet mellom registrerte hendelser i kraftsystemet og bruken av disse dataene i forbindelse med pålitelighetsanalyser. I den forbindelse bør det undersøkes om såkalt utfallsstatistikk egner seg bedre til pålitelighetsanalyser enn den tradisjonelle feilstatistikken. Følgende aktiviteter planlegges gjennomført: Vurdere bruk av utfallsstatistikk i pålitelighetsanalyser, og undersøke hva dette i så fall betyr for registreringssystemer og retningslinjer Gjennomgang av hvordan ulike typer feil skal håndteres i pålitelighetsanalyser (forbigående, varige, samtidige, feil på vern, kontroll- og automatiseringsutstyr, osv) Utarbeid kravspesifikasjon for verktøy for beregning av pålitelighet i maskenett Standardisering av metodikk på alle nettnivå (mai 2006: besluttet strøket fra planen) Bidra til at metodikken implementeres i aktuelle beregningsprogrammer Denne modulen vil bli koordinert med tilgrensende aktiviteter innenfor prosjektet Optimale løsninger for vern, kontroll og automatisering i kraftsystemet.
5 BUDSJETT Tabellen nedenfor viser budsjett pr modul og aktivitet for hele prosjektperioden. Prosjektledelse og markedsføring er inkludert i de enkelte modulene. Alle beløp er oppgitt i 1000 NOK (eks. mva). Tallene for 2002, 2003, 2004 og 2005 er regnskapstall. Modul Aktivitet 2002 2003 2004 2005 2006 SUM 0 Forprosjekt 106 106 1 Nordisk standard for registrering og rapportering av feil og avbrudd 1.1 Sammenligning av systemer og rutiner for registrering og rapportering 331 105 436 1.2 Utarbeidelse av nordiske retningslinjer for registrering og rapportering 258 608 866 2 Bedre utnyttelse av feil- og avbruddsstatistikk 2.1 Behovskartlegging 164 164 2.2 Anvendelse av feil- og avbruddsdata 356 410 766 2.3 Utvikle statistiske modeller for bl.a. feilfrekvens 545 310 855 2.4 Kurs / temadager 55 65 49 95 264 3 Videreutvikling av metoder for beregning av leveringspålitelighet 3.1 Vurdere utfallsstatistikk som basis for pålitelighetsanalyser 219 82 301 3.2 Modellering av ulike feiltyper 414 212 626 3.3 Standardisering av metodikk på alle nettnivå 0 0 3.4 Kravspesifikasjon for beregning av pålitelighet i maskenett 184 476 845 1505 SUM 656 1434 1479 1070 1250 5889 I tillegg kommer egeninnsats fra prosjektdeltakerne, spesielt fra DEFU. FREMDRIFTSPLAN/RAPPORTERING Fremdriftsplan: Modul Aktivitet 2002 2003 2004 2005 2006 1 Nordisk standard for registrering og rapportering av feil og avbrudd 1.1 Sammenligning av systemer og rutiner for registrering og rapportering R 1.2 Utarbeidelse av nordiske retningslinjer for registrering og rapportering N D RR 2 Bedre utnyttelse av feil- og avbruddsstatistikk 2.1 Behovskartlegging N 2.2 Anvendelse av feil- og avbruddsdata N N R 2.3 Utvikle statistiske modeller for bl.a. feilfrekvens N N R 2.4 Kurs og seminar S S S S 3 Videreutvikling av metoder for beregning av leveringspålitelighet 3.1 Vurdere utfallsstatistikk som basis for pålitelighetsanalyser N 3.2 Modellering av ulike feiltyper R 3.3 Standardisering av metodikk på alle nettnivå 3.4 Kravspesifikasjon for beregning av pålitelighet i maskenett N N R Forklaring til tabellen: R = Rapport; N = notat; D = Draft rapport; S = seminar; P = prototyp
6 Planlagt rapportering: Milepæl Mnd/År Leveranse Status Prosjektstart jun/02 Prosjektplan Revidert: jan/05 Modul 1.1 des/02 Rapport: Registrering og rapportering av feil og avbrudd i Norden Ferdigstilt apr/03 Modul 1.2 mai/03 Notat: Muligheter og begrensninger for nordisk standard Ferdigstilt des/03 Modul 1.2 des/03 Draft rapport: Retningslinjer for registrering og rapportering av feil og avbrudd i Norden Modul 1.2 apr/04 Rapport: Nordiska riktlinjer för registrering av fel för spänningsnivåerna 1-100 kv Rapport: Nordisk standardisering av feil- og avbruddsstatistikk På høring: aug/04 Ferdigstilt: nov/04 Ferdigstilt: des/04 Modul 2.1 apr/03 Notat: Behovskartlegging (anvendelse av feil- og avbruddsdata) Ferdigstilt aug/03 Modul 2.2 sep/03 Notat: Oppgaver, analyser og databehov der feil- og avbruddsstatistikk inngår Modul 2.2 okt/03 Notat: Gruppering av selskaper og nettområder for sammenligningsformål Ferdigstilt nov/03 Ferdigstilt: jun/04 Modul 2.2 apr/04 Notat: Eksempelsamling Ferdigstilt: jun/04 Modul 2.2 apr/04 Notat: Hvordan presentere feil- og avbruddsdata? Ferdigstilt: sep/04 Modul 2.2 apr/04 Notat: Distribusjon av feildata via internett: Nytteverdier og ønsket funksjonalitet Ferdigstilt: jun/04 Modul 2.2 apr/04 Notat: Kobling mellom feil-, anleggs- og vedlikeholdsdata (grovspes.) Ferdigstilt: jun/04 Modul 2.2 jun/04 Rapport: Anvendelse av feil- og avbruddsdata Ferdigstilt: nov/04 Modul 2.3 Modul 2.3 Moudl 2.3 Modul 2.3 nov/05 apr/06 apr/06 jun/06 Notat: Failure models for power network components Notat: Lifetime model for circuit breakers Notat: Lifetime model for XLPE 2 nd generation cables Rapport: Beskrivelse av metoder og underlag for estimering av feilfrekvens Modul 3.1 des/02 Notat: Utfallsstatistikk for kraftsystemenheter som grunnlag for pålitelighetsberegninger i kraftnett Ferdigstilt: des/05 Ny dato: jun/06 Ny dato: jun/06 Ny dato: aug/06 Ferdigstilt okt/03 Modul 3.2 des/03 Rapport: Modellering av feil Ferdigstilt: jun/04 Modul 3.3 des/06 Rapport: Forslag til standardisering av metodikk på alle nettnivå Utgår jul/05 des/06 Notat: Leveringspålitelighetsindekser Notat: Consequence analysis Prosjektslutt des/06 Sluttrapport (brosjyre) Notat: Calculation of upper and lower bonds for reliability Notat: Handling of stochastic variations and time correlations Rapport/prototype: Requirement specification for calculation of reliability of supply in meshed networks Ferdigstilt okt/05 Planlagt: apr/06 Planlagt: apr/06 Planlagt: apr/06
7 ORGANISERING Prosjektet utføres ved SINTEF Energiforskning i samarbeid med EBL Kompetanse, Elforsk, Svensk Energi, Statnett, Powel, diverse nettselskap, DEFU, Tampere University of Technology (TUT) og Kungliga Tekniska Högskolan (KTH). Prosjektet har en brukergruppe med representanter fra alle deltakende land: Sven Jansson, Elforsk (leder) Rune K. Mork, Statnett Jørgen S. Christensen, DEFU Ketil Sagen, EBL Kompetanse Kimmo Kivikko, TUT I tillegg er det i Sverige og Norge opprettet egne referansegrupper bestående av finansiører av prosjektet. Det vil bli opprettet arbeidsgrupper etter behov innenfor de enkelte modulene. REVISJONSLOGG Dato Kort beskrivelse av hva som er endret 2002-05-06 Prosjektledelse og resultatspredning inkludert i de faglige modulene. 2002-06-14 Modulen Videreutvikling av FASIT og SDI er tatt ut av prosjektplanen. Denne aktiviteten kjøres videre som eget prosjekt i Norge. Aktivitetslisten under ny Modul 3 er revidert. 2003-01-28 Budsjettet økt fra 5,3 mill NOK til 5,66 mill NOK. Fremdriftsplan og budsjett er konkretisert, og planlagt rapportering er inkludert. Brukergruppens medlemmer listet opp. Fjernet referanser til de opprinnelige 3 prosjektforslagene. 2003-01-30 Budsjett og fremdriftsplan oppdatert i hht det som ble besluttet på møte nr 2 i brukergruppen. 2003-04-25 Budsjett og fremdriftsplan oppdatert i hht det som ble besluttet på møte nr 3 i brukergruppen. Dette medfører at aktivitet 2.3 gjennomføres i 2004 og 2005 (avsluttes 1 år tidligere enn opprinnelig planlagt). Budsjett for 2005 er dermed øket med 350 knok. Modifisert (og mer detaljert) rapportering og beskrivelse av modul 2. Budsjettet på aktivitet 2.2 er øket med 225 knok (i 2006). 2004-02-12 Oppdatert budsjett, fremdriftsplan og planlagt rapportering. 2004-02-24 Endret tittel på modul 1.2 (fra "forslag til standard" til "retningslinjer") 2005-01-11 Oppdatert budsjett, fremdriftsplan og planlagt rapportering. 2005-02-10 Oppdatert budsjett og fremdriftsplan oppdatert i hht til det som ble besluttet på møte nr 10 i brukergruppen. 2005-05-18 Oppdatert budsjett og fremdriftsplan. 2005-11-21 Oppdatert fremdriftsplan og planlagt rapportering (Modul 2.3 og 3.4) 2006-02-17 Oppdatert planlagt rapportering og satt inn ny person fra EBL Kompetanse. 2006-05-29 Oppdatert budsjett, fremdriftsplan og planlagt rapportering. Modul 3.3 ble besluttet strøket fra prosjektplanen i brukergruppemøtet 18. mai 2006. Midlene overføres i hovedsak til modul 3.4.