Nytteverdi og lønnsomhet ved bruk av sensorer og fjernstyring for raskere feillokalisering i distribusjonsnett

Abstract

Det er i denne oppgaven utført pålitelighetsanalyser på høyspennings distribusjonsnett. Analysene er utført på tre fiktive nett, representative for distribusjonsnettet til Hafslund Nett, i pålitelighetsprogrammet NetBas Levsik. Bakgrunnen for oppgaven er at Hafslund Nett vurderer å installere sensorer som indikerer feil i nettet i utvalgte punkter for å oppnå raskere feillokalisering og reduksjon av tid til feilretting i distribusjonsnettet. Formålet med oppgaven er å etablere en forenklet metodikk som Hafslund Nett kan nyttiggjøre for å finne hensiktsmessig plassering og antall SmartGrid-komponenter når de vurderer å investere i slike tiltak. Med SmartGrid-komponenter menes her sensorer, fjernstyrte brytere og effektbrytere. Det er etablert en oversikt over begrensinger i beregningsverktøyet Levsik, samt hvilke forutsetninger som ligger til grunn for pålitelighetsanalysen. Det er gjort funn under arbeidet med å sette seg inn i Levsik som har krevd forenklinger av oppgaven og pålitelighetsberegningene. Det har blant annet ikke vært mulig å innføre fjernstyrt bryter på utvalgte nettstasjoner, og virkningen av denne komponenten betraktes kun teoretisk. Pålitelighetsdata til beregninger i NetBas Levsik er etablert. Programmet benytter RELRAD-metoden i sine beregninger. Forventet feilhyppighet er basert på et gjennomsnitt av årsstatistikker for Hafslund Nett fra 2006-2011 og reparasjonstider er angitt som erfaringstall fra Hafslund Driftssentral. Avbruddskostnader skal etter lovgivning beregnes etter KILE-funksjoner. Levsik har for øvrig en egen beregningsmetodikk basert på ikke levert energi, men det er i denne oppgaven forsøkt å etterligne dagens KILE-ordning. For å trekke slutninger om optimalt antall installerte SmartGrid-komponenter og hensiktsmessig plassering, er det utført en rekke pålitelighetsanalyser for hver av de tre nettene. Antall komponenter og plassering av komponenter varierer, inntil det er skapt et tydelig bilde over hvilke tiltak som gir best nytte. Resultatene fra pålitelighetsanalysene i Levsik, er benyttet til å beregne lønnsomhet og reduksjon av pålitelighetsindekser i Excel for en grafisk fremstilling. På bakgrunn av usikkerhet rundt pålitelighetsdataene som er etablert og forenklinger som er gjort, er det utført en følsomhetsanalyse. Seksjoneringstiden, KILE-satsen og forventet feilhyppighet er variert for å undersøke om aktuelle tiltak tåler en endring av forutsetningene i forhold til lønnsomhet. Dette er parametere som kan variere mellom de ulike typer nett og vise en endring i fremtiden. I tillegg er det undersøkt om tiltakenes lønnsomhet tåler en økning av investeringskostnadene. Det er konkludert med forenklede regler for optimalt antall og plassering av sensorer og effektbrytere. Denne ”metodikken” baseres på pålitelighetsresultater utført i denne oppgaven, men det forventes å kunne trekke tilsvarende slutninger når tiltak vurderes på liknende nett.