Indikatorer for sårbarhet og leveringspålitelighet i kraftnett
Master thesis
Date
2013Metadata
Show full item recordCollections
- Institutt for elkraftteknikk [2412]
Abstract
Det er et behov for å overvåke sårbarhet i kraftnett. Indikatorer kan benyttes til dette formålet, og det skilles mellom såkalte lagging- og leading indikatorer. Lagging sårbarhetsindikatorer beskriver sårbarheten i kraftnettet i dag, basert på historiske data, mens leading sårbarhetsindikatorer beskriver sårbarheten i framtiden. I denne oppgaven ble det derfor sett nærmere på hvilke aspekter som er viktig å overvåke i kraftnettet for et nettselskap, og hvordan det kan etableres sårbarhetsindikatorer for noen utvalgte aspekter. Det ble etablert lagging- og leading sårbarhetsindikatorer for deler av regionalnettet som eies og driftes av Skagerak Nett AS.Sårbarhetsaspektene som i denne oppgaven ble ansett som aktuelle å etablere indikatorer for, var driftspåkjenninger i forbindelse med utfall av kraftledninger. På den måten ble også enkelte forhold som angår leveringspålitelighet inkludert i indikatorene. Utfallsanalyser ble utført med simuleringsprogrammet PSS/E fra Siemens. Følgende indikatorer ble etablert for år 2012 (lagging indikatorer) samt årene 2017 og 2022 (leading indikatorer):? Feilfrekvens på kraftledninger (feilsannsynlighet)? Belastningsgrad på anleggsdeler? Kaskaderende hendelser i kraftnettet? Reparasjonstid? Avbrutt effekt? Kritiske laster i kraftnettet? Kostnader ved avbrudd (KILE-kostnader)? Kombinerte indikatorer for alle enkeltindikatorerI prosessen med etableringen av indikatorer ble det avdekket flere utfordringer. En av disse viste seg å være hvordan man skal komme fram til et datagrunnlag for de framtidige forholdene som inngår i beregningen av indikatorer. Det ble også funnet at det kan være vanskeligheter med hvordan kombinerte indikatorer skal etableres. Herunder inngår blant annet hvordan aggregering og vekting av indikatorer skal gjøres.Resultatene fra indikatorene viser at kraftnettet er lite sårbart overfor enkeltutfall av kraftledninger. Dette gjelder både for lagging- og leading indikatorer. Det ble funnet at dersom maksimallasten øker mer enn prognosene tilsier, kan det oppstå flere hendelser i kraftnettet i år 2022 som medfører overlast. Et av de simulerte utfallene fikk i tillegg flere kaskaderende hendelser, og større konsekvenser. Utfallskombinasjoner av to kraftledninger ble simulert, og indikatorene for disse hendelsene viste at det kan oppstå utfall som er meget kritiske, men at sannsynligheten for at de skal inntreffe er liten. Det ble funnet at sårbarheten overfor utfallskombinasjoner av to kraftledninger er høyest i år 2022.Arbeidet viser at indikatorer for å overvåke sårbarhet i kraftnett kan være hensiktsmessig å ta i bruk. Den helt klare fordelen med bruk av indikatorer i denne sammenheng, er med tanke på å enkelt kunne rangere hvilke utfall av kraftledninger som kraftnettet er sårbart overfor. Dette gjelder både for lagging- og leading indikatorer. Flere antagelser og forenklinger har blitt gjort for å etablere indikatorene, og det anbefales derfor grundigere analyser for de mest alvorlige hendelsene som indikatorene peker ut. Det har også blitt vist at det fortsatt er et behov for videre arbeid med etablering av leading indikatorer, for å overvåke sårbarhet i kraftnett.