Digital tvilling bidrar till ett robust elnät

El är en färskvara som måste användas omedelbart efter att den har producerats och överskott eller brist på el kan leda till skador på elektronisk utrustning och omfattande strömavbrott. För att förhindra detta har Bouvet bistått Statnett med att utveckla ett system som ska förhindra skador i elnätet.

Klicka på taggarna för att läsa mer innehåll i samma ämne

Artificiell intelligens

Systemutveckling

Python

Dataanalys

Energi

Kort sammanfattat:

Utmaning: Elnätet balanseras automatiskt fyra gånger i timmen och Bouvet bistår bland annat med att drifta och vidareutveckla ett system kallat Abot, som säkerställer att den automatiska balanseringen inte sker på bekostnad av säkerheten.

Lösning: Abot, en Pythonapplikation med datainläsningsmikrotjänster och en simuleringsmodul som identifierar nuvarande och framtida överbelastningar, föreslår åtgärder och blockerar riskfyllda aktiveringar.

Arbetssätt: Byggde robusta datapipelines från källor som Kafka och CIM RDF, utvecklade en förenklad nätmodell och optimeringslösning, integrerade Abot i driften.

Viktiga principer: Snabb och tillförlitlig datatillgång, realistiska säkerhetsbegränsningar i modellen, operatör i loopen samt hänsyn till planerade kopplingar och underhåll.

Framgångskriterier: Tillförlitliga datapipelines, noggranna och robusta simuleringsmodeller, sömlös integration i driften.

Värde: Abot fungerar som en vakthund för nätet, minskar risken för skador och strömavbrott samt stödjer operatörerna vid akuta händelser.

Referensen är skriven av människor, sammanfattningen är skapad av Bouvets AI-assistent.

Utmaningen

Statnett ser till att elnätet alltid är i balans genom att koordinera kraftproducenter så att de producerar lika mycket el som vi förbrukar. Elnätet balanseras automatiskt fyra gånger i timmen och Bouvet bistår bland annat med att drifta och vidareutveckla ett system kallat Abot, som säkerställer att den automatiska balanseringen inte sker på bekostnad av säkerheten.

Kort förklarat är Abot ett system som simulerar elnätet i Norge och föreslår åtgärder för att säkerställa att elnätet drivs säkert. Specifikt identifierar Abot komponenter som riskerar att bli överbelastade om cirka en halvtimme och föreslår vad Statnett kan göra för att undvika detta.

Yngve Mardal Moe, konsult Bouvet

Så fungerar systemet

Pythonapplikation

Abot är en Pythonapplikation som består av två huvuddelar:

Datainläsning: Datainläsningskomponenten består av ett antal mikrotjänster som hämtar data från interna datakällor (t.ex. Kafka- och CIM-RDF-databaser) och gör dem tillgängliga “on-demand” i ett ändamålsenligt format.
Simuleringsmodul: Systemet använder nätinformation för att skapa en bra, men förenklad, modell av kraftsystemet i Norge. Genom att kombinera denna modell med säkerhetsbegränsningar och marknadsregler kan vi definiera ett matematiskt problem som löses för att hitta bra åtgärder för att säkerställa trygg drift av elnätet.

Integrerad del av systemdriften

Abot är nu en integrerad del av Statnetts systemdrift, och systemets huvuduppgift är tvådelad:

I närmast realtid hittar Abot komponenter som är överbelastade och föreslår åtgärder för att omedelbart åtgärda dessa överbelastningar. Samtidigt kör Abot med prognoser framåt i tiden och upptäcker komponenter som sannolikt snart kommer att bli överbelastade och föreslår åtgärder för att åtgärda överbelastningarna (systemaktiveringar).

På motsvarande sätt flaggar Abot vilka åtgärder som kommer att leda till nya överbelastningar i elnätet och blockerar dem från att användas för balansering (budfiltrering). Dessa beräkningar görs inte bara för elnätet som det ser ut just nu, utan tar även hänsyn till kopplingar som planeras i samband med exempelvis underhåll.

Kundvärde

Abot har en viktig roll i att säkerställa trygg drift i ett automatiserat system. Systemet fungerar både som en ”vakthund” som ser till att automatik inte sker på bekostnad av säkerheten och det föreslår åtgärder vid plötsliga, oförutsedda händelser. Till exempel när flera master drogs ner av ett snöskred, fångade Abot snabbt upp detta och föreslog åtgärder som operatörerna kunde vidta för att skydda utrustning.

Abot spelar en viktig roll i att säkerställa efterlevnad av kraven som möjliggör trygg systemdrift efter övergången till en automatiserad och kvartsupplöst mFRR-marknad.

Kristoffer Kornbakk Akselsen, Business Owner Lead, Statnett.