Siemens levererar digitalisering i dagens energisystem för morgondagen

Publicerad 20 oktober 2016

En viss grad av automatisering och digitalisering har funnits i nät länge men nu tar Siemens steget till nästa nivå. För Siemens innebär digitalisering att man med hjälp av smart utrustning kan göra näten säkrare genom snabb och effektiv felsökning, isolering och återkoppling vid fel. Med hjälp av enkla felindikatorer, snabba autoreclosers och smarta nätstationer kan Siemens hjälpa kunderna till ett säkrare nät.


Självsektionerande nät

I Stockholms skärgård hjälper Siemens nu en kund med just detta och skapar ett självsektionerande nät som snabbt lokaliserar och isolerar fel för att skapa så lite avbrott som möjligt hos kunderna som bor där. Lösningen är ett första steg mot ett helt digitaliserat nät.

Lite förenklat finns det tre steg mot att uppnå ett självsektionerande nät:

• Det första steget innebär att man installerar felindikatorer så att man snabbt kan lokalisera fel. Detta kan göras både i nätstationer och ute på ledningarna.

• Steg två innebär att man motoriserar brytare och frånskiljare och utrustar dem med fjärrmanöver och RTUer som kommunicerar upp till en ledningscentral så att de sedan kan styra nätet.

• I steg tre integrerar man en självläkande algoritm i utrustningen så att nätet automatiskt kan lokalisera, isolera och återansluta nätet med hjälp av de motoriserade frånskiljarna och brytarna. Nätet kan styras från ledningscentral, via en fördelningsstation eller helt decentraliserat.

Elnätbolagets mål med detta projekt är att minska antalet avbrottstimmar samt minska antalet påverkade kunder vid varje störning. Det som driver fram investeringar inom detta område är att minska avbrottskostnaderna samt att ha nöjdare kunder.

Syntetisk svängmassa som exempel på redan existerande ”digital” funktionalitet inom energiproduktion

För att kvaliteten ska upprätthållas i elsystemet, måste det råda balans mellan produktion och förbrukning av el. Ett mått på balansen är att frekvensen i systemet hålls stabil. Frekvensen ska ligga på 50 Hz, men tillåts variera mellan 49,9 och 50,1 Hz.

Balansen upprätthålls initialt, i 5-10 sekunder genom trögheten i systemet (”svängmassa”), och därefter startar vid behov olika typer av reglerresurser, primärt i form av vattenkraft.

Ångturbiner i värmekraftverk/industriellmottryck/kärnkraftverk vattenturbiner har en mekanisk svängmassa genom rörelseenergin i rotorn. Även vindkraft har en svängmassa, men eftersom produktionen inte är synkron med frekvensen i systemet behöver den förses med en särskild styrutrustning för att tillgängliggöras, kallas därför ofta syntetisk svängmassa.

Allt eftersom Vindkraft får en större del av elproduktionen och därmed kraftproduktion från värmekraftverk/industriellmottryck/kärnkraftverk och vattenkraft proportionellt minskar ökar behovet att frekvensreglering från Vindkraft i energisystemet.

Siemens vindkraftverk kan bidra med både masströghet och spänningsreglering till systemet. Masströghet dvs syntetisk svängmassa och spänningsreglering är funktionalitet som möjliggörs med hjälp av digitalisering dvs realtidskommunikation mellan Vindkraftverkens styrsystem och elnätet.