Nettplanlegging i lys av timesmålinger fra AMS-målere og solceller

Abstract

Nettplanlegging er et viktig område for alle nettselskap, og kartlegging av forventet kapasitetsbehov har blitt mer utfordrende med den økende andelen effektkrevende apparater og solcelleanlegg tilkoblet distribusjonsnettet. Dagens nettselskaper har ulike planleggingsmetodikker, og for nettplanlegging i NTE anvendes NetBAS. Verdiene for lastmodellene i NTE baserer seg på en rapport av belastningsundersøkelser utgitt i 1992. AMS-målerne som nå installeres hos alle norske strømkunder vil gi nettselskapene sanntidsinformasjon om belastningen i strømnettet. Smartere planlegging som utnytter slik informasjon vil være et viktig bidrag i utviklingen mot fremtidens smarte nett. Målet med denne masteroppgaven gitt av NTE Nett, er å analysere forbruket til ulike sluttbrukergrupper. Dette gjøres for å avdekke forskjeller og likheter mellom målt forbruk hos kunder, og forventet forbruk gitt av dagens modeller for forbruk. I denne oppgaven har forbruket til seks ulike sluttbrukergrupper blitt analysert ved å innhente timesmålinger for et utvalg kunder for en periode på opptil fire år. Gjennom analysen undersøkes variasjonen i forbruk mellom de ulike kundene. I tillegg vil nye modeller for forbruk og distribuert produksjon fra solceller utvikles, og modellene vil sammenlignes med dagens modeller. I denne oppgaven vil ikke modellene temperaturkorrigeres. Modellene vil testes på en case i NetBAS med formål om å undersøke hvordan de kan påvirke og eventuelt forbedre nettplanlegging. I løpet av de fire årene som analysen omfatter viser analysen at maksimalt døgnforbruk til en kunde i gjennomsnitt vil inntreffe for et gitt tidspunkt i mindre enn 10% av dagene. I tillegg viser analysen at det er store variasjoner i forbruket til ulike sluttbrukergrupper, og tidspunktet for maksimalt døgnforbruk varierer. En sammenligning viser at de nye produksjonsmodellene gir verdier som er lavere enn faktisk solcelleproduksjon i 7% av timene, mens for dagens modeller skjer tilsvarende i 35% av timene. De største forskjellene mellom modellert produksjon og faktisk produksjon er mindre enn 33% ved bruk av nye modeller. Simuleringen i NetBAS viser at nye modeller for forbruk vil påvirke forskjellen i last og spenning i liten grad, mens forskjellen i årlig energitap er 19% lavere med nye modeller. Simulering med solceller viser derimot store forskjeller i årlig produksjon mellom modellene, og med nye modeller vil mengden innmatet effekt til samleskinnen reduseres med opptil 60% i en time sammenlignet med dagens modeller. Med dagens planlegging vil simulert last i nettet være 7% høyere enn målt maksimal last. Dersom det i fremtiden kan planlegges med en risiko for overlast i noen timer i løpet av året, viser dette at størrelsen på transformator og forsyningskabler kan reduseres noe. Større usikkerhet i fremtidig belastning vil gi økt usikkerhet i planleggingen, noe som kan bety at dagens deterministiske planleggingsmetoder må erstattes av probabilistiske modeller, der de nye modellene for forbruk og solcelleproduksjon utviklet i denne masteroppgaven inngår.