Control Centre Platform for Synchrophasor and PMU Applications, Integration and Data Exchange.

Kraftsystemet er i stor grad basert på distribuert styring. Ansvaret for den overordnete driftssikkerheten er tillagt systemoperatørene (Statnett i Norge) og koordineres fra nasjonale eller regionale driftssentraler. I driftssentralene overvåkes systemet basert på målinger og informasjon som er tilgjengelig fra stasjoner og kraftverk i de aktuelle ansvarsområdene. Med et kraftsystem i endring blir det større og større behov for høyere nøyaktighet, tidsoppløsning og pålitelighet i den informasjonen som operatørene trenger. Såkalte synkroniserte visermålinger (phasor measurements) representerer en ny måleteknologi (PMU) som åpner for utvikling av informasjonssystemer med en helt annen nøyaktighet og oppløsning enn det som er standard i dagen driftssentraler. Mye forskning er lagt ned de siste 10-15 årene for å utvikle anvendelser basert på PMU-målinger. Hensikten med dette prosjektet er å implementere og introdusere utvalgte anvendelser i Statnetts driftssentraler for å få praktiske erfaringer og tilbakemeldinger fra operatørene om hvilke anvendelser de anser som mest nyttige. Det å kunne ta i bruk denne teknologien i framtidens driftssentraler anses for å være et nødvendig skritt på veien mot det å kunne håndtere neste generasjon kraftsystem. Basert på undersøkelser blant operatørene, ble det identifisert hvilke elektriske fenomener som var av interesse å overvåke. Resultatene fra dette var grunnlag for videre aktiviteter i prosjektet. Prosjektet har etablert det vi kaller SPANDEx-plattformen, som er en server hvor det er installert dataverktøy for å tilgjengeliggjøre PMU-data for operatørene ved Statnetts driftssentraler. Operatørene ved to av sentralene har fått tilgang til samt opplæring i bruk av programmet. Nye metoder for å overvåke og oppdage hendelser i kraftsystemet har blitt utviklet og testet ved å benytte PMU-data fra kraftsystemet og ved testing i det Nasjonale Smart Grid laboratoriet ved NTNU og SINTEF i Trondheim. To nye applikasjoner som anvender disse metodene er implementert og testet på SPANDEx-plattformen. Den ene applikasjonen overvåker avstand til spenningsustabilitet i fem utvalgte nettområder, mens den andre detekterer og gir hurtig informasjon til operatørene når det oppstår kritiske effektpendlinger i nettet. Basert på tilbakemeldinger fra operatørene gjennom kurs og workshop, samt analyser av potensiell nytteverdi av å utnytte denne teknologien, er det utviklet et veikart med anbefalinger for videre utvikling og utplassering av PMU-er og bruk av PMU-baserte applikasjoner.

Prosjektet har lagt et viktig grunnlag for å etablere bruk av PMU-data i systemdriften i Statnett. Det har gitt nødvendig oppmerksomhet og nyttige erfaringer, både knyttet til utfordringer og muligheter med teknologien samt potensiell nytteverdi for driften av kraftsystemet i framtiden. Spesielt to forhold er viktige på kortere sikt: Det ene er at man har etablert konkrete planer for en fortsettelse av forsknings- og demonstrasjonsaktiviteten i nordisk regi gjennom prosjektet NEWEPS (Nordic Early Warning, Early Prevention System). Det andre er resultatet i form av et veikart for videre satsing på utplassering og bruk av PMU-teknologi i Statnett.

The European electric power systems are undergoing a paradigm shift with increasing amounts of variable renewable energy sources, faster changing demands and stronger market integration. This leads to more variability and uncertainty, which is challenging the way the systems are operated and controlled. Because of the very high security standards related to power system operations, implementation of new technology for power system monitoring and control is a slow evolving process. R&D is needed to ensure that the operating tools and practices are in line with the environmental friendly development of the energy system. to address these challenges, fundamental research has been undertaken to develop so-called ?Wide Area Monitoring, Protection and Control Systems? (WAMPACs). This is referring to power system control centre applications that are based on information from Phasor Measurement Units (PMUs), and which provides higher speed, higher resolution, synchronised data. This opens up for new monitoring applications with a dynamic approach to improve situational awareness. Furthermore, the real-time information system based on phasor measurements can improve control and protection systems thanks to the ability to process high resolution data over large geographical areas and coordinate controls. The basic research and development on such systems have now reached a level where it is necessary to implement, test and gain real experience with this technology. Therefore, in this project the goal is to identify a number of new control centre applications that provide significant benefits to operators. A control centre platform will be established at Statnett where the selected applications are implemented and tested. Performance analysis and user experience will make a basis for further innovations and developments. The project work will also provide new knowledge on ICT requirements and data management issues related to this technology