Tilbake til søkeresultatene

ENERGIX-Stort program energi

Risk and vulnerability prognosis for power system development and asset management

Alternativ tittel: Prognosering av risiko og sårbarheit for anleggsforvaltning og nettutvikling

Tildelt: kr 12,5 mill.

I eit kraftsystem som er i endring og som blir meir komplekst treng systemoperatør og nettselskap informasjon om risikoeksponeringa og sårbarheita til systemet. Denne informasjonen er nødvendig for å ivareta eit akseptabelt nivå på forsyningssikkerheita over alle planleggingshorisontane: Frå kortsiktig driftsplanlegging til langsiktig anleggsforvaltning og nettutvikling. Målet til prosjektet er å utvikle kunnskap og metodar for langsiktige risikoprognosar for leveringspålitelegheit i kraftsystemet. Nye metodar skal kunne gje betre og meir konsekvent beslutningsunderlag i anleggsforvaltning og nettutvikling i det nordiske transmisjonsnettet. Meir spesifikt så skal metodane kunne ta omsyn til 1) både tilstanden og plasseringa til kraftsystemkomponentar, 2) langsiktig utvikling i faktorar som påverkar risikoen, med tilhøyrande usikkerheit, og 3) gjensidige avhengigheiter mellom planleggingshorisontane for anleggsforvaltning og nettutvikling. Ei viktig utfordring som prosjektet må ta seg av er å bygge bru mellom anleggsdel og kraftsystem i analyser av leveringspålitelegheit. Det vil seie at det skal bidra til å lukke "gapet" mellom risikoanalysar på anleggsnivå og kraftsystemnivå: Fyrstnemnte fokuserer på eit enkelt anlegg (f.eks. ein transformatorstasjon) som ein komponent i kraftsystemet men tek ikkje fullt ut omsyn til plasseringa i systemet og kor viktig den er for leveringspålitelegheita i systemet som heilskap. Analysar for langsiktig nettutvikling tek derimot gjerne eit større system-perspektiv, men dei tek ikkje fullt ut omsyn til tilstanden til komponentar og korleis dette påverkar sannsynet for feil og dermed den overordna risikoen i kraftsystemet med omsyn til leveringspålitelegheit. I den innleiande fasen har prosjektet fokusert på krafttransformatorar, som er store og komplekse komponentar som spelar ei sentral rolle i kraftsystemet. Ein fyrste case-studie har teke utgangspunkt i ein eksisterande modell for den overordna tekniske tilstanden til individuelle transformatorar. Denne modellen har tidlegare blitt brukt til anleggsforvaltningsføremål, men er i case-studien integrert med ein metode for leveringspålitelegheitsanalyse. Ved å bruke reelle data for eit utval norske transformatorar vart det vist at den teknisk tilstanden ikkje påverkar leveringspålitelegheita i særleg grad når tilstanden er så god som for dei norske transformatorane. Om tilstanden blir dårlegare finn ein derimot at leveringspålitelegheita vil bli vesentleg svekka. I løpet av 2021 har det også blitt definert to nye case-studiar med transmisjonssystemoperatørane (TSO-ane) som er deltakarar i prosjektet: Case-studien med Statnett (som er TSO for Norge) skal gje betre informasjon om kor lenge dei enkelte transformatorane kan bli ute av drift etter svikt (utetida). Case-studien med Landsnet (som er TSO for Island) skal fange opp effekten av nettforvaltning-strategien på leveringspålitelegheita. Dette kan vidare integrerast i dei langsiktige nettutviklingsstudiane til Landsnet og gje betre beslutningsstøtte. Gjennom case-studiane blir metodikk utvikla med sikte på konkrete bruksområde som er relevante for TSO-partnarane. I case-studien med Statnett er ein modell for transformator-utetider allereie under utvikling. Det planleggast vidare korleis denne modellen både i) kan integrerast i Statnett sine leveringspålitelegheitsanalysar for nettplanleggingsføremål og ii) kan nyttast til å forbetre Statnett sin systematikk for vedlikehaldsplanlegging. Meir avansert modellering av utetider er også eit eksempel på korleis metodikken som utviklast gjev meir informasjon om faktorane som påverkar kraftsystemrisiko. Plassering og teknisk tilstand til komponentar er eksempel på slike faktorar. Betre kunnskap om bidraget frå faktorar som påverkar risiko, kva usikkerheiter dei har, og korleis dei spelar saman, vil bidra til eit meir komplett risikobilete. Resultata frå prosjektet har også potensial til å hjelpe systemoperatørar og nettselskap med å identifisere sårbarheiter knytt til hendingar som kan ha store konsekvensar i form av omfattande og langvarige avbrot i straumforsyninga. For eksempel kan betre kunnskap om transformator-utetid gjere det mogleg å identifisere sårbarheiter knytt til transformatorar som kan få spesielt lange utetider etter havari. Kunnskapen og metodane som utviklast i prosjektet er venta å bidra til meir konsekvent og analytisk beslutningsunderlag for både anleggsforvaltning og nettutvikling: a) For anleggsforvaltning vil det styrke evna til å ta omsyn til systemperspektivet og kor viktige kraftsystemkomponentane er for leveringspålitelegheita; b) for nettutvikling vil det gjere det mogleg å ta betre omsyn til anleggsforvaltningsperspektivet og tilstanden til dei enkelte kraftsystemkomponentane. Betre informasjon om korleis risikoen kan utvikle seg over tid bidreg til sjuande og sist til å ivareta forsyningssikkerheita i kraftsystemet.

In an increasingly complex and changing power system, system planners need information about the risk exposure and vulnerability of the system. This information is necessary to ensure an acceptable level of security of supply for decisions on all planning horizons: from short-term operational planning, mid-term asset management, and long-term system development. The objectives of this project is to develop methodologies for long-term power system risk prognosis that account for 1) the condition and spatial location of power system components, 2) the long-term development and uncertainties in risk-influencing factors, and 3) interdependencies between the asset management and system development planning horizons. To do so, one must close the gap between asset level and power system level risk analysis: The former traditionally focuses on a single power system component but does not fully account its importance in the power system for the security of supply; the latter takes a broader view but usually neglects how the condition of individual components influences the overall power system risk. One key challenge is that component condition and other risk-influencing factors are associated with uncertainties, which develop with time. The project seeks to quantify and propagate these uncertainties in the risk prognosis. Better knowledge about the contribution of risk-influencing factors, their uncertainties and interactions will provide analysts and decision makers with a more complete risk picture. The results have the potential to help system planners to identify vulnerabilities associated with severe consequences to security of supply. It is also anticipated that the knowledge and methodologies developed in the project can be used to inform asset management and system development decisions. By quantifying the long-term risk to security of supply in monetary terms, the methodologies can be used in cost-benefit analyses of risk-mitigating measures.

Aktivitet:

ENERGIX-Stort program energi