Fjernstyrede netstationer giver kortere strøm-afbrud

Teknisk og økonomisk optimering: Radius Elnet investerer i ekstraudstyr på 10/0,4 kV transformerstationer, så netselskabets kontrolrum hurtigere kan reetablere forsyningen ved fejl. Samtidig giver disse semiautomatiske netstationer mulighed for at forstærke beslutningsgrundlaget for reinvesteringer og dermed en relativt billigere langsigtet drift af nettet.

Radius Elnet ejer og driver cirka 10.000 stk. 10/0,4 kV transformerstationer, og driften af disse knudepunkter har stor betydning for, hvor tit og hvor længe elforbrugerne oplever strømafbrydelser.

Leveringssikkerheden er tårnhøj, men mange af komponenterne i elnettet har en del år på bagen, så for at få bedre data og optimere drift/vedligehold/reinvesteringer er Radius Elnet begyndt at installere ’semiautomatiske netstationer’ (SANS) som et investeringsmæssigt lidt dyrere alternativ til traditionelle, ikke-automatiske anlæg. Det første SANS-anlæg blev indviet i juni 2015, og siden er der etableret omkring 50.

Med SANS er 10/0,4 kV transformerstationernes traditionelle koblingsanlæg forsynet med kommunikationsudstyr, sensorer og motorstyrede brydere. Efter udbud er koblingsanlæggene leveret af ABB og kommunikationsudstyret af Siemens.

Med de ekstra komponenter kan Radius Elnets kontrolrum i Virum få indikationer på fejlstrømme og koble om og reserveforsyne, hvis der sker en strømafbrydelse. De ramte borgere og virksomheder får dermed elektricitet via et andet kabel, og deres gener og afbrudstid reduceres. For Radius Elnet er der endvidere den fordel, at teknikerne hurtigere kan søge efter fejlens placering inden for et afgrænset område.

– SANS-anlæggene fungerer rigtig godt. I alle vores cases har færre kunder været uden strøm i relativt kortere tid, siger Daniel Kaiser-Almind, der er senior asset analyst i Radius Elnet.

Radius Elnet har 87 fuldautomatiske netstationer, men netselskabet satser nu primært på de lidt billigere SANS-anlæg.

– De udgør en god mellemvej, siger Daniel Kaiser-Almind, der regner med, at det samlede antal når op på 60 stk. inden året er omme.

Også andre elnetselskaber investerer i SANS-anlæg. ABB har blandt andet leveret anlæg inklusivt kommunikationsudstyr til Eniig.

– Vi mærker en stigende efterspørgsel på SANS-anlæg, så anlæggene til Radius Elnet og Eniig er kun begyndelsen. SANS-anlæggene kan sikre en smidig og effektiv drift og være med til at holde en høj leveringssikkerhed, siger account manager Jakob Kledal fra ABB.

Nyttig viden til netplanlæggere
De semiautomatiske netstationer genererer som et led i den daglige drift data om blandt andet strøm og spænding, og dermed kan netplanlæggere hente nyttige informationer om nettets generelle tilstand. Data for tilstanden af nettet og den kortere afbrudstid ved fejl kan hjælpe netselskaber med at optimere deres økonomi, men hvor i nettet skal SANS placeres for at drage mest nytte af fordelene med den nye teknologi?

Civilingeniør Mads Thelin Dalsgaard har som en del af sit speciale fra DTU Elektro udviklet et beregningsprogram, der kan give svar på dette spørgsmål.

Specialet blev afsluttet i februar 2017, og straks efter kunne den unge stærkstrømsingeniør tiltræde en fast stilling i netplanlægningsafdelingen hos Radius Elnet.

– Formålet med mit specialeprojekt var at undersøge, om der kunne etableres generelle retningslinjer for, hvor SANS skulle placeres i nettet for at minimere afbrudstiden mest muligt og opnå mere præcise beregningsmodeller, fortæller Mads Thelin Dalsgaard, der som udgangspunkt for projektet havde fået øje på en algoritme, der blev brugt til at løse helt andre komplekse matematiske opgaver.

Ok fra vejlederne
Mads Thelin Dalsgaard havde studenterjob i netplanlægningsafdelingen hos Radius Elnet, da tanken om at koble SANS og algoritme blev fostret, og vejlederne, lektor Guangya Yang fra DTU Elektro og senior data analyst Carsten Buhl Nielsen fra Radius Elnet, var friske på ideen.

– Vi skal ikke have SANS installeret i alle vores 10.000 10/0,4 kV transformerstationer, men noget tyder på, at én SANS for hver 6-8 station pr. radial er det optimale for at få mere præcise beregninger. Omvendt tyder det på, at 1-2 SANS pr. radial er optimalt i forhold til at minimere afbrudstiden. De generelle retningslinjer kan give os et bedre beslutningsgrundlag, når vi skal reinvestere og/eller etablere nye netstationer, og de kan være med til at sikre en optimal placering af SANS, siger Mads Thelin Dalsgaard.

Han påpeger, at der udover nettets struktur for et givet område også er rigtig mange andre parametre i spil. For eksempel står nogle transformerstationer frit tilgængelige, men langt ude på landet, mens andre er placeret tættere på teknikerens udgangspunkt, men under jorden i midten af København.

– Adgangsforholdene kan være komplicerede, så en del af den optimale placering af SANS handler blandet andet om at reducere den tid, teknikeren bruger på at reetablere strømmen, når den går, fastslår han.

Aldrende komponenter
En strategisk indføring af SANS kan bruges i forbindelse med Asset Management. En del komponenter på elnettet er aldrende, så der er tegn på, at antallet af fejl på 10 kV kabler fra 1960’erne og 1970’erne vil stige (læs 'Flere fejl på kabler efter 30 år i drift'). Ved brug af data fra elselskabernes fejl- og afbrudsstatistik, ELFAS, og data for forventet levetid på komponenter kan Radius Elnet danne sig et bedre overblik – og placere de semiautomatiske netstationer, hvor de gør mest gavn.

– Vi anvender ELFAS-data rigtig meget for at synliggøre problemstillinger. Hvis der for eksempel er en stigende fejlrate på et 10 kV kabel, kan vi med data i hånden lave en plan for, hvornår og hvad vi skal gøre, siger Mads Thelin Dalsgaard.