Elnetselskaber jagter vigtige promiller
– Her er en af vores autonome 20/0,4 kV-transformerstationer.
Driftsingeniør Jesper Bak-Jensen fra N1 låser først den ene dør op og fremviser en traditionel transformer. Dernæst åbner han skurets anden side, der huser transformerens avancerede styring. Hvis der sker fejl på elnettet, kan transformerstationen, der står ved regionsgården i det sydøstlige Aalborg, selv koble linjer om og dermed ultimativt forebygge strømafbrydelser.
Transformerstationer er helt afgørende for, at danske familier og virksomheder har el i stikkontakterne 99,996 procent af tiden. Leveringssikkerheden svinger traditionelt med en promille eller to fra år, og elnetselskaberne gør sig mange anstrengelser for at holde det høje niveau.
Hvordan strømmen bevæger sig fra kraftværker og vindmøller til kunder gennem de forskellige dele af elnettet er lidt af en videnskab, der involverer tusindvis af kilometer ledninger/kabler, mange tusinde transformerstationer og endnu flere kabelskab.e
Transformerstationerne sørger for, at strømmen veksler mellem de forskellige niveauer i nettet, og eksempelvis hos N1 drejer det sig om 0,4 kV, 10 kV (20 kV i Himmerland) og 60 kV. Omkring det mellemste niveau har N1 cirka 4.000 transformerstationer placeret i sit nordlige forsyningsområde (tidligere HEF Net).
- Af de 4.000 kan vi i større eller mindre grad fjernstyre omkring 600 fra vores kontrolrum i Aalborg, fortæller Jesper Bak-Jensen fra N1 om selskabets erfaringer med mekaniske, automatiske og – som det nyeste – autonome, selvstyrende transformerstationer.
N1 er Eniigs netselskab, der har en forhistorie som EnergiMidt Net og HEF Net. De to ’gamle’ netselskaber blev drevet forskelligt, og den arv bærer N1 videre samtidig med, at der skal skabes mere ensartethed.
- Det gamle HEF har gjort sig en del erfaringer med styring, mens det gamle EnergiMidt ikke havde styrebare transformerstationer, så vi er i gang med at analysere, hvordan vi i N1 kan bruge vores penge mest hensigtsmæssigt, siger Jesper Bak-Jensen.
Radiostyrede anlæg
Automatik koster, men giver også en række gevinster, så fordele og ulemper skal vejes op mod hinanden, påpeger Jesper Bak-Jensen, hvis første personlige erfaringer med fjernstyrede anlæg stammer fra 1980’erne, hvor luftledningerne dominerede landskabet, og HEF Net investerede i seks radiostyrede anlæg, hvoraf et par stykker lever endnu.
I 00’erne tog kabellægningen fart mange steder i landet – også i Himmerland, hvor netselskabet udviklede en samlet plan for implementering af styrbare stationer i nettet. Samtidig startede en dialog med producenter om at udvikle komponenter til automatisering af transformerstationerne. Planen blev en realitet i 2005 og har givet nyttige erfaringer indtil nu, hvor der er dømt ’tænkepause’.
- Vi har tre typer automatiske transformerstationer, der kan lidt forskelligt. Hvis der sker et afbrud på elnettet giver Type C, som der kun er få af, en kortslutningsindikator til koblingslederne i kontrolrummet, der så kan sende en montør ud i den rigtige retning for at undersøge, hvad der er sket. Type B, der er den mest udbredte med 500 stk., giver også en alarm, men her kan kontrolrummet styre på afbryderen og koble om, så nettet kan blive samlet op, og strømafbrydelsen bliver så kort som muligt uden at afvente en montør, forklarer Jesper Bak-Jensen.
Opsamling af data
Type A, som N1 har 100 af, rummer endnu flere muligheder; primært i forhold til at opsamle data for eksempel for strøm (ampere), reaktiv effekt (Mvar) og spænding (Volt). Disse data er blevet mere værd i takt med, at der er kommet decentral produktion fra vindmøller og solceller ind på de lavere spændingsniveauer i nettet. Traditionelt har strøm bevæget sig fra kraftværker ud til kunder via 400 kV-nettet og nedad mod lavspændingsnettet på 0,4 kV, men nu er ’transportvejene’ mere komplicerede.
- For en Type A-netstation kan vi fra kontrolrummet se, om strømmen løber op mod højere spændinger eller ned mod lavere. Dermed kan vi også konstatere, hvis der er en fejl i en vindmølle og koble den fra hurtigst mulig, så fejlen ikke breder sig og skaber større afbrud, siger Jesper Bak-Jensen.
Typerne A-B-C giver fordele, men de ’gør næsten ingenting uden, at koblingslederne’ er involveret, fastslår han.
Autonome netstationer
Det næste skridt op ad automatiserings-stigen hedder ’autonome’ transformerstationer, og også her er N1 i gang med at drage erfaringer.
- De autonome netstationer er etableret med lokal software og ved, hvad der sker omkring dem på nettet, og de kan selv koble om og reetablere forsyningen via anlæg uden fejl. Dermed kan vi reducere antallet af afbrudte kunder for eksempel ved graveskader eller ved en brand i en transformer, fortæller Jesper Bak-Jensen.
Sammen med ABB har N1 udviklet og testet et koncept med autonome stationer. Tæt på Aalborg Universitet ved henholdsvis regionsgården, videncentret NOVI og føtex er der installeret tre 20/0,4-stationer med relæer på alle linjefelter, SF6-gasalarm, lastadskillere og effektafbrydere i den enkelte transformerstation, ligesom der er fulgt op med et andet autonomt anlæg ved Ferslev i periferien af Aalborg, så de står tæt på kontrolrummet og dermed let kan besøges af N1’s ansatte.
- Relæerne på stationerne sikrer, at vi får opsamlet data fra sensorer på transformerstationerne og detekteret eventuelle fejl i nettet. De afgiver også signaler for ind- og udkoblinger af koblingsudstyr. Takket være de mange data kan vi give bud på, hvor de fremtidige udfordringer er, påpeger Jesper Bak-Jensen under en rundvisning til de tre autonome stationer ved Aalborg Universitet, hvoraf stationen ved NOVI er koblet op på den lokale 60/20 kV-station i Sdr. Tranders få hundrede meter væk.
Virker anlæggene?
- Vi modtager data, men vi har – heldigvis – ikke været udsat for afbrydelser, så har ikke erfaringer med styringerne fra marken, men anlæggene bestod alle de gennemførte test inden installationen. Vi regner da bestemt med, at de kobler om og sikrer forsyningen til kunderne, hvis der opstår udfordringer, siger han og låser døren til den selvstyrende transformerstation ved føtex.
Kilde: Dansk Energi
