Så ska analysen av Lunds elnät tas till en ny nivå

2020-07-20 06:03  

Genom att placera ut tusentals sensorer även i elnätets nätstationer kan antalet avbrott och längden på dem minska. Nu testas tekniken i Lund.

Att kontinuerligt samla in data från elnätet för analys är inget nytt. Men i ett skånskt innovationsprojekt vill aktörerna ta datainsamlingen till en ny nivå.

Energibolaget Kraftringen äger elnät i bland annat skånska Lund, Eslöv och Hörby samt i Blekinge och Småland. Totalt finns ett 60-tal fördelningsstationer och omkring 2 500 nätstationer.

I fördelningsstationerna finns redan avancerad mätutrustning. Här sänks spänningen från 130 kilovolt spänning till mellan 10 och 40 kV.

Nu testar bolaget att placera sensorer även i nätstationerna, där spänningen tas ner till 400 volt. Eftersom de är så många fler ställer det höga krav på utrustningens kostnad. På sikt är målet att fjärrövervaka samtliga nätstationer. Men hur snabbt det går är en fråga om prioritering.

– Det finns nätstationer i Lund med 5 000–10 000 kunder, alltså betydligt fler än vissa fördelningsstationer på landet. Då blir den väldigt kritisk. Så vi börjar bygga ut enligt någon sorts prioritering, säger Håkan Skarrie, projektledare på Kraftringen.

Läs mer: Så kan storskalig Beccs bli verklighet i Sverige

Målet: Minska antalet elavbrott

Fördelen med fjärrövervakning är att antalet avbrott och längden på avbrotten kan minska.

– I dagsläget får vi endast reda på vilken slinga felet finns, inte var det är. Då får vi koppla om manuellt för att lokalisera det, eller åka ut på plats. Med den här utrustningen kan vi se mellan vilka stationer felet är. Avbrottstider är något vi jobbar hårt med. Ju snabbare vi kan hitta felet desto kortare avbrott bli det, säger Håkan Skarrie.

Hittills har endast två nätstationer utrustats med fjärrövervakning. Det görs som ett delprojekt inom ramen för Vinnova-projektet "Smarta offentliga miljöer", SOM. Den gemensamma nämnaren i SOM-projektet är att undersöka hur smarta sensorer och iot-nätverk kan förbättra samhällets olika infrastrukturer.

I nätstationen placeras mätutrustning från leverantören Protrol ut. De mäter bland annat spänning och ström. Datan skickas sen upp i molnet via ett trådlöst iot-nätverk som kallas för Lorawan (Long Range Wide Area Network). Det finns sex, sju sändare utplacerade i Lund, vilket därmed täcker hela stadens yta.

Läs mer: Ringhals kan drivas minst 20 år till

Plattformen Yggio från Sensative används

Datan körs in i en plattform kallad Yggio, framtagen av Sensative. Plattformen gör det bland annat möjligt att presentera information grafiskt via ett gränssnitt.

– Det här är det första elnätsprojektet för oss. Mitt hjärta slår starkt för elnät eftersom jag jobbat på ABB tidigare, säger Peter Bårmann, projektledare på Sensative.

Från plattformen kan sedan andra bolag lägga till ytterligare funktioner. T-kartor bidrar till exempel med underlag för den grafiska presentationen.

Företaget Dlaboratory analyserar elnätsdatan med hjälp av sina algoritmer. Syftet är att upptäcka störningar på ett tidigt stadium, helst innan de utvecklats till allvarligare fel.

– En växelströmskurva ska vara snygg och prydlig. Ett hack i kurvan innebär en störning. Det kan utvecklas till något så allvarligt som att reläskydden löser ut. Vi kan se och analysera allt detta och skicka en signal till elnätsbolaget att något behöver åtgärdas, säger Mats Didriksson, vd på Dlaboratory.

Läs mer: Så ser svenska vindparksägare på ”moturs”-studien

Så här kan ett riktat och intermittent jordfel se ut:

Graferna visar tidsserier från ett riktat och upprepat (intermittent) jordfel i ett utgående fack i en fördelningsstation. Figur 1 visar fasspänningar, fig. 2 nollpunktsspänningen. Fig. 3 visar fasströmmar på facket med fel. Fig. 4 visar samtliga utgående facks nollföljdsströmmar. De röda spikarna i de båda undre figurerna visar felet, men det är ännu inte så allvarligt att det har lett till avbrott. Driftoperatören kan i stället varnas så att felet avhjälps på ett tidigt stadium. Foto: Dlaboratory

Datasäkerheten en utmaning

En utmaning med tekniken handlar om it-säkerhet. Den frågan kommer dock att adresseras i ett senare projekt kallat Critisec.

– På sikt vill vi ta in den här datan i vårt driftövervakningssystem. Den kommunikationen måste vara säker. Hur kan vi göra det? Det ska vi titta på i Critisec, säger Håkan Skarrie på Kraftringen.

Peter Bårmann på Sensative nämner en krypteringsteknik kallad Oscore, framtagen av forskningsinstitutet Rise, som skulle kunna lämpa sig för ändamålet. Den har tidigare använts i ett annat delprojekt där sensorer placerades ut i kabelskåp.

– Det är en väldigt dataeffektiv metod för små och resurssvaga enheter. Det är typiskt sådant man vill ha till elkraftövervakning och skulle göra det nästan överdrivet säkert, säger han.

Läs mer: Vad blir den ”blå” vätgasens roll i svenska strategin?

Ingen enorm investeringskostnad

Vad kostnaden skulle bli för att placera ut sensorer i samtliga 2 500 nätstationer vågar Håkan Skarrie inte gissa. Men han tror inte att det skulle utgöra särskilt många procent av nätstationernas kostnad.

– Det handlar inte om några jätteinvesteringar. Själva mätsensorerna finns dessutom ofta på plats, men datan skickas inte iväg. Så det handlar mer om att ta tillvara det vi redan mäter, skicka upp det och köra analys, säger han.

Dlaboratory menar att de med sin analys kan minska elavbrotten med 25 procent. Men några konkreta resultat har projektet ännu inte kunnat visa upp.

– Hittills har vi bara kopplat upp de båda nätstationerna och kört igång. Problemet, eller vad man ska kalla det, är att vi inte har avbrott så ofta. Så det är inte så ofta vi har behov. Men vi kan förstås alltid simulera ett avbrott och testa tekniken, säger Håkan Skarrie.

Fakta: Smartare elnät i Lund

Genom att utrusta några av Lunds nätstationer, där spänningen omvandlas till 400 volt, med utrustning för fjärrövervakning vill aktörerna minska antalet och längden på elavbrotten.

Informationen sänds trådlöst via kommunikationsnätverket Lorawan och kan sedan analyseras och behandlas på olika vis, vilket ger elnätsoperatören möjlighet att agera snabbare vid störningar.

Projektet är ett delprojekt inom Vinnova-projektet "Smarta offentliga miljöer". Deltagarna är: Kraftringen, Sensative, T-Kartor, Mobile Heights, Protrol, Intive och Dlaboratory.

Johan Kristensson

Mer om: Elnät IOT

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt