Norsk English
Ekspertise

Kraftsystemanalyse

Analyser av kraftsystemet skal avdekke om systemet er stabilt, pålitelig og effektivt, både i normaldrift og under feilsituasjoner.

Kontaktperson

Kraftsystemanalyse dreier seg om å modellere og simulere hvordan elektriske kraftsystemer oppfører seg under ulike forhold, og på ulike tidsskalaer. 

Hvorfor er gode kraftsystemanalyser viktig? 

Både økt fornybar kraftproduksjon og nytt variabelt strømforbruk gir nye fenomener og gjør driften av kraftsystemet mer kompleks enn det vi har vært vant til. Kravene til sikkerhet og robusthet for systemene øker også generelt i Europa. Dette øker behovet for kraftsystemanalyse på alle tidsskalaer. Nye teknologier gir store mengder sanntidsmålinger som kan bedre analysene og støtte håndteringen av uønskede hendelser.

Hva er SINTEFs kompetanse innen kraftsystemanalyse? 

SINTEF Energi har høy ekspertise på simulering og analyse av kraftsystemer som brukes både i banebrytende forskningsprosjekter og i oppdrag for ulike kunder. Vi kan bidra med kraftsystemsimuleringer på et bredt spekter av tidsskalaer: fra sub-mikrosekunder for EMT-simulering av mindre systemer, til millisekunder for dynamisk RMS-simulering av store systemer, og videre til sekunder, minutter, timer og lengre tidshorisonter for kobling mellom nett- og markedsanalyser og langsiktig kraftsystemplanlegging. 

SINTEF Energi har inngående kunnskap om hvordan de ulike simuleringsverktøyene fungerer under overflaten. En slik forståelse er avgjørende for å velge riktige modellerings- og simuleringsalgoritmer, samt for å identifisere når resultater påvirkes av numeriske forhold og feilsøking er nødvendig. En spesiell styrke er SINTEF Energis ekspertise på modellering og virkemåte av komponenter som for eksempel kraftelektroniske omformere, og høybåndbredde-modeller for transformatorer og kabler.

Typiske oppdrag for oss er:

Analyse av stabilitet i kraftsystemet 

SINTEF Energi har ekspertise på integrasjon av kraftelektronikk i kraftsystemet og er ledende i Norge på stabilitets- og interoperabilitetsanalyser. Dette inkluderer tidsdomeneanalyse, tilstandsrommetoder og impedansbaserte metoder. 

Automatisering av modellering og simuleringer

Spisskompetanse innen programmering har blitt brukt til å automatisere modellering og simuleringer, f. eks. ved oppdatering av data i PSCAD, PSS/E eller PowerFactory. SINTEF Energi har også erfaring med automatisk konvertering av modeller mellom plattformer, som fra en stor simuleringsmodell av det norske kraftsystemet i PSS/E til PSCAD. Dette er nyttig for både effektiv oppdatering av modeller og for å kunne utføre sensitivitetsanalyser ved parameterusikkerhet. Denne kompetansen er også verdifull for å verifisere kvaliteten på parametere og eventuelt anslå sannsynlige verdier i tilfeller ved mangelfulle data.

Analyser av feilsituasjoner, øydrift og gjenoppretting 

SINTEF Energi har kompetanse på, og erfaringer med, analyse av PMU-målinger fra feilsituasjoner, inkludert analyse av effektpendlinger, spenningsstabilitet, og situasjoner med øydrift, både i Norge og i andre land i Europa. SINTEF Energi har også kompetanse på modellering og analyse av såkalte HILP-hendelser (High Impact, Low Probability), altså ekstraordinære hendelser som har store konsekvenser for kraftsystemet, men som skjer sjeldent. 

Leveringspålitelighet og feilstatistikk 

SINTEF Energi har over flere tiår utviklet metodikk og prototype-verktøy for analyse av leveringspålitelighet i samarbeid med NTNU, Statnett og resten av norsk og europeisk nettbransje. Et eksempel er SAMREL/OPAL-metodikken for å kombinere markedsanalyser (Samnett) med utfallsanalyser og pålitelighetsanalyse av maskede nett.

SINTEF Energi har siden 1995 hatt ansvaret for utvikling av kravspesifikasjon for registrering og rapportering av feil og avbrudd i kraftsystemet (FASIT). SINTEF Energi har også arbeidet med utetidsmodeller for komponenter som baserer seg på ekspertvurdering og probabilistisk/ Bayesiansk modellering, så vel som feilstatistikk.  

Ekspertise Feil og avbruddsstatistikk i kraftsystemet og FASIT

Transientanalyser

SINTEF Energi har ledende ekspertise innen feilanalyser med EMT-programvare, spesielt med hensyn til raske transienter. Analyse av transiente overspenninger forårsaket av feil, bryteroperasjoner og lynnedslag krever pålitelige og nøyaktige modeller, selv i MHz-området. Vi har utviklet metoder for karakterisering av komponenter over et bredt frekvensområde og syntese av høybåndbredde-modeller ved hjelp av tilpasningsmetoder. Dette er spesielt verdifullt for modellering av kraftledninger, kabler og transformatorer. I tillegg har SINTEF Energi dyp ekspertise på effekter og modellering av ulike jordingsmetoder.

Modellering for spenningskvalitetsanalyser

SINTEF Energi har flere tiårs erfaring med problemløsningsoppdrag for spenningskvalitet og har bidratt i utvikling av verktøy for støykvoteberegninger ved nytilknytninger. Typiske oppdrag for oss er måle- og analyseoppdrag i forbindelse med spenningskvalitetsklager, og oppdrag for frekvensavhengig modellering av nett i forbindelse med støykvoteberegninger. 

Laboratoriefasiliteter

Nasjonalt Smart Grid Laboratorium (Smartgridlaben) brukes til demonstrasjon, verifisering og testing av smart grids.  DipLab - Mobilt kortslutningslaboratorium benyttes til kartlegging og forbedring av produksjonsenheters egenskaper under feil i nettet.

Verktøy og teknologi

SINTEF Energi har tilgang til mange ulike verktøy for kraftsystemanalyse på ulike tidsskalaer, både for simulering og analyse under normale forhold og ved feilscenarier. Dette er både kommersielle verktøy og verktøy som vi selv har utviklet og som ikke er kommersielt tilgjengelig. 

Hvorfor velge SINTEF?

Gjennom nasjonal og internasjonal forskning sikrer SINTEF Energi en omfattende og aktuell kompetansebase. Som leder av, eller partner i, store forskningsprosjekter som GP OceanGrid og FME SecurEL har SINTEF Energi god oversikt over forskningsfronten og de nyeste utviklingene innen teknisk kraftsystemanalyse.

Hvem gjør vi dette for?

  • Norske og utenlandske nettselskaper
  • Statnett og utenlandske transmisjonsnettoperatører
  • Kraftkrevende industri og andre forbrukere
  • Produksjonsselskap

Relevante prosjekter

 

Utforsk fagområdene