HJERTET AV KRAFTSYSTEMET: Går alt etter planen, kan Statnetts driftsoperatører se det fortløpende risikobildet i kraftnettet på storskjermen i den nye landssentralen i 2014. Da flytter Statnett fra Montebello til Nydalen i Oslo. (Bilde: Fotojournalist Håkon Jacobsen)

Her beregnes risikoen for svikt i kraftnettet

  • Kraft

FoU i Statnett

Statnetts FoU-program ”Smart Grid” ble startet i 2009, med et årlig budsjett på 8–9 millioner.

Goodtech-prosjektet inngår som en del av programmet.

I tillegg i Smart Grid programmet har Statnett FoU-programmer for Nord-Europeiske balansetjenester, offshore nett og miljøvennlige kraftledninger.

OSLO/BERGEN: – Hele systemet kjører beregninger og gir nye nøkkelverdier hvert femte minutt.

Grønn prikk

Frode Trengereid viser Teknisk Ukeblad en datamaskin med pilotprogrammet Promaps. Vestlandsnettet tegner seg som et grønt tre over den ellers svarte skjermen.

Nederst står en rekke tallgrupper plassert ved siden av hverandre. I framtiden skal driftsoperatørene se en grønn lysende rund prikk nederst til høyre, om alt fungerer som det skal.

Kostbare mørklegginger

– Vi kaller det trafikklyset. Det en tallverdi som styrer fargen på prikken, som enten er grønn, gul eller rød. Om tallet er under 10, lyser prikken grønt og gir oss beskjed om at kraftsystemet opereres innenfor trygge grenser. Er tallet over 15, lyser det rødt, og vi vet at systemet er under press.

Statnett installerer i disse dager pilotprogrammet, som skal gjøre det mulig å beregne sannsynligheten for svikt i det norske kraftsystemet – og hva det gjeldende risikobildet til enhver tid koster.

Dersom kraftnettet nord for Narvik faller ut, er kostnaden i dag estimert til 75 millioner kroner – i timen. Det gir en pekepinn på samfunnsnytten av pålitelighetsberegninger, som Statnett har satset stort på å få utviklet de senere årene.

Online sikkerhetsvurderinger

Promaps gjør det mulig å beregne risikobildet i over 1800 grener i det norske kraftnettet i løpet av 160 sekunder. Det gir store muligheter for å kjøre kraftnettet mer effektivt.

Det utfordrer den enerådende tilnærmingen til sårbarhet- og sikkerhetstenkning i det norske kraftsystemet: "N minus 1"-prinsippet, som krever at kraftnettet skal fungere som normalt, selv om en komponent faller ut.

Vi står i Statnetts landssentral i Husebybakken 28b, midt i hjertet av kraftsystemet i Norge. Her overvåker driftsoperatørene kraftbalansen, som består av all kraftproduksjon og forbruk.

Fra Statnetts kontorer på Montebello. Frode Trengereid.
BRUKER MAGEFØLELSEN: - Hva som er sannsynlig risiko har vi i ryggmargen, men vi har aldri kunnet sette tall på risikobildet, sier Frode Trengereid ved Statnetts landssentral. FOTO: Håkon Jacobsen Håkon Jacobsen

Hjernen i kraftnettet

Herfra styres opp- og nedregulering av kraftproduksjonen, og her planleggs revisjoner og vedlikehold av kraftnettet.

Lykkes den videre utviklingen av pilotprogrammet, vil det påvirke håndteringen av hele kraftsystemet.

– En av de store kommende utfordringene i lys av satsingen på fornybar energi, er å håndtere den økte risikoen for strømbrudd i kraftsystemene. For å være i stand til å planlegge og drifte framtidens kraftsystem er det et stort behov for et verktøy som kan kvantifisere risiko av store kraftsystem hurtig, sier Yngve Aabø, tidligere utviklingssjef i BKK Nett, nå markedsdirektør for kraft i Goodtech, selskapet som har utviklet Promaps.

Les også: Løste 90 år gammel matematisk gåte

Bruker magefølelsen

Da Aabø var utviklingssjef i BKK Nett, lengtet han og andre kraftselskaps nettsjefer etter et verktøy som kunne beregne sannsynligheten for alt som kunne gå galt i strømnettet.

– Det norske kraftsystemet er bundet sammen av store linjer mellom øst og vest. Mange av kraftverkene er på Vestlandet, mens mye av forbruket er i Oslo-regionen, på Østlandet, eller eksporteres til Sverige. Jeg ønsket meg et verktøy som ga meg svar på hvor stor risiko jeg hadde for at linjenettet gikk i svart dersom jeg tok ut en komponent. Og hvor stor risiko jeg tok ved å vente med vedlikehold eller bygging av nye linjer. Vi hadde egentlig ingen måte å vurdere dette på, det ble gjort ut ifra magefølelsen, forteller Aabø.

Blackouts skremmer

Uværet "Narve" herjet med det norske kraftnettet, spesielt i nord i januar 2006. I samme periode var det store "blackouts" i USA, Tyskland og Sverige.

Statnett hadde allerede arbeidet med pålitelighetstenkning i mange år, men rettet nå for alvor fokus mot risikobildet for det norske kraftsystemet. Det ble nedsatt et FoU-program for blant annet å utvikle pålitelighetsberegninger, under programnavnet Smart Grid.

– I etterkant av Narve gikk vi inn og gjorde en manuell analyse av risikobildet for det norske kraftnettet. Det var utrolig arbeidskrevende, forteller prosjektleder for Promaps i Statnett, Stig Løvlund.

– Hvordan gjør man en manuell analyse?

– Du setter sammen en gjeng med kloke hoder og lang livserfaring, og så lister man opp hendelser som kan skje, og lager et hendelsesforløp for alle tenkelige feil. Det er snakk om mange månedsverk. Det var i dette tidsrommet vi så behov for å kunne si noe om det fortløpende risikobildet og muligheten for å spå noe om risikobildet i framtiden, forteller Løvlund.

Fra Statnetts kontorer på Montebello
HJERTET AV KRAFTSYSTEMET: Går alt etter planen, kan Statnetts driftsoperatører se det fortløpende risikobildet i kraftnettet på storskjermen i den nye landssentralen i 2014. Da flytter Statnett fra Montebello til Nydalen i Oslo. Håkon Jacobsen

Hett forskningstema

I 2009 inngikk Statnett og Troll Power, nå Goodtech, et samarbeid om å utvikle Promaps. Nå, snart tre år etter, skal en pilot testes ut i et hjørne i landssentralen.

Målet er at pålitelighetsberegningene skal vises på den nye skjermen i landssentralen når Statnett starter opp igjen i nye lokaler i Nydalen i 2014.

– SINTEF gjorde en uavhengig kartlegging av hva som utvikles innen pålitelighetsberegning, og ga Statnett en anbefaling. Siemens har også noe som går på pålitelighetsberegninger, men ellers er det ikke mange som leverer slike pakker. Og det Goodtech leverer i dag, tror jeg ingen andre leverer, sier Løvlund.

– Pålitelighetsberegning i kraftsystemer er i høyeste grad et forskningstema, og et veldig aktuelt tema. Det er stort fokus på dette i andre land med velutviklete kraftsystem i endring som følge av mer fornybar energi. Det er nok ikke mange programmer av denne typen tilgjengelig i butikken, bekrefter professor i energiteknikk ved NTNU, Kjetil Uhlen.

Utfordrer en-minus-en

Programmet bruker statistiske, historiske opplysninger, sammen med flytberegninger, til å simulere alle mulige tenkte hendelser, og bruker denne til å beregne risiko for utfall av hver enkelt komponent i kraftsystemet, samt konsekvensen av hendelsen.

På toppen får driftsoperatørene en kostnad for hendelsen, per time situasjonen er beregnet å vare.

Den nye informasjonen kan bane vei for nye måter å tenke sikkerhet på. Statnett vil blant annet kunne gjøre nye vurderinger av i hvor stor grad de skal beordre opp- og nedkjøring av kraftverk. Men også større tiltak kan bli vurdert annerledes.

– Pålitelighetsberegning utfordrer N-1-kriteriet. I anstrengte kraftsituasjoner, med lav magasinfylling, har vi enkelte drastiske tiltak vi kan bruke, som for eksempel start av reservekraftverk, som både er dyrt og forurensende. Da kan du stille spørsmålet om det er riktig å sette disse i drift, eller om du gjennom pålitelighetsberegninger kan begrunne hvorfor du likevel ikke gjør det. Men, jeg tror at man i framtiden vil se en kombinasjon av de to måtene å tenke risikoberegning på, det blir ikke enten eller, sier Løvlund.

Les også: – Pålitelighetsberegninger kan gi mer lik strømpris