1. No category

STORSKALA SPENNINGSMÅLING MED AMS
PUBLIKASJONSNR.: 375-2014
Energi Norge AS – EnergiAkademiet
Besøksadresse:
Middelthuns gate 27
Postadresse:
Postboks 7184 Majorstuen,
0307 OSLO
Telefon: 23 08 89 00
Telefaks: 23 08 89 01
Epost: post@energinorge.no
Internett: www.energinorge.no
Publ.nr: 375-2014
ISBN-nr: 378-82-432-0704-2
© Energi Norge AS
Etter lov om opphavsrett til åndsverk
av 12. mai 1961 er det forbudt å
mangfoldiggjøre innholdet i denne
publikasjonen, helt eller delvis, uten
tillatelse av Energi Norge AS.
Forbudet gjelder enhver form for
mangfoldiggjøring ved trykking, kopiering,
stensilering, båndspill, elektronisk o.l.
Innholdsfortegnelse
1
Innledning ..................................................................................................................................... 5
1.1 Bakgrunn ........................................................................................................................................ 5
1.2 Use case-metodikken ..................................................................................................................... 5
1.3 Rapportens oppbygning ................................................................................................................. 6
2
Spenningskvalitet .......................................................................................................................... 7
3
Spenningskvalitetsmålinger med avanserte måle- og styringssystemer (AMS) ................................. 8
3.1 Nye muligheter for utnyttelse av AMS-data til spenningskvalitetshåndtering ............................. 9
3.1.1 Arbeid med spenningskvalitet ........................................................................................... 9
3.1.2 Forbedret elsikkerhet for nettkunder.............................................................................. 11
3.1.3 Spenningskvalitetsdata til bruk i nettplanlegging ........................................................... 12
3.2 Grafiske presentasjonsmuligheter av spenningskvalitetsdata .................................................... 14
3.3 Begrensninger grunnet personvern ............................................................................................. 16
4
Use case for spenningsmåling med AMS....................................................................................... 19
4.1 Bekrefte/avkrefte stasjonær høy/lav spenning ........................................................................... 20
4.2 Bekrefte/avkrefte spenningssprang og kortvarig over- og underspenning ................................. 22
4.3 Lokalisere kilde til spenningssprang og kortvarig over- og underspenning................................. 24
4.4 Gi oversikt over spenningsforhold ved tung- og lettlast.............................................................. 28
4.5 Presentere spenningsmarginer .................................................................................................... 30
4.6 Varsel ved varig lav/høy spenning ............................................................................................... 32
4.7 Bruke spenningsmåling for å verifisere nettdokumentasjon....................................................... 34
4.8 Undersøke om spenningsforhold er akseptable etter omkobling ............................................... 36
4.9 Alarm ved feil i nettet .................................................................................................................. 37
4.10 Use case-oversikt ......................................................................................................................... 39
5
Kilder .......................................................................................................................................... 42
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
3 av 126
Vedlegg A Liste over forkortelser ....................................................................................................... 43
Vedlegg B
Use case-samling ............................................................................................................... 45
Vedlegg C
Spenningskvalitet ............................................................................................................ 121
1 Frekvens ............................................................................................................................ 122
2 Spenningens effektivverdi ................................................................................................. 123
2.1 Langsomme spenningsvariasjoner .......................................................................... 123
2.2 Spenningssprang ..................................................................................................... 123
2.3 Kortvarige over- og underspenninger ..................................................................... 124
2.4 Spenningsfluktuasjoner / Flimmer .......................................................................... 124
2.5 Usymmetri............................................................................................................... 125
3 Spenningens kurveform .................................................................................................... 125
3.1 Transiente overspenninger ..................................................................................... 125
3.2 Harmonisk forvrengning ......................................................................................... 126
4 Avbrudd ............................................................................................................................. 126
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
4 av 126
1
Innledning
1.1
Bakgrunn
Denne rapporten er resultatet av et samarbeid mellom prosjektene SPESNETT og DeVID. Rapporten
omhandler hvordan spenningskvalitetsmålinger fra AMS-målere kan brukes til å realisere positive virkninger
ved arbeid med spenningskvalitet, og ved drift og planlegging av distribusjonsnettet i Norge. Måten dette kan
gjøres på er demonstrert via use case, en metodikk nærmere beskrevet i neste delkapittel.
SPESNETT (Spenningskvalitet i smarte nett) er et prosjekt som fokuserer på nye utfordringer og muligheter
knyttet til spenningskvalitet i dagens og framtidens smarte kraftnett. Prosjektet utvikler en prototyp av
programvare for automatisk gjenkjenning av hendelser basert på rådata/måledata og ser videre på storskala
innsamling av spenningskvalitetsdata med smarte energimålere. Det er viktig at slik overvåkning gjøres
effektivt uten for store datamengder eller for store kostnader.
DeVID (Demonstrasjon og verifikasjon av intelligente distribusjonsnett) er et prosjekt som skal bidra til å
framskaffe et nytt og bedre kunnskapsgrunnlag for beslutningstakere som skal anskaffe, anvende eller
utvikle Smartgrid-teknologier. Dette skal gjøres gjennom å utvikle og teste ny teknologi og nye metoder for
blant annet beslutningsstøtte, drift og planlegging av distribusjonsnett. Prosjektet baserer seg på at
resultatene skal testes i de to demo-områdene Demo Steinkjer og Smart Energi Hvaler.
DeVID har blant annet fokus på å beskrive effektive prosesser og nye verktøy for nettselskapene ved hjelp av
use case. Use case er en metode fra programvareindustrien, som er egnet til å beskrive interaksjonen mellom
datasystemer, og mellom datasystemer og brukerne av disse. Ettersom datasystemer har fått en stadig
viktigere rolle i kraftsystemet, og særlig i det som skisseres som et framtidig smartgrid, har use case også
blitt tatt i bruk for å beskrive funksjonalitet i kraftsystemet [1]. Denne rapporten baseres på et sett med use
case som inkluderer spenningsmålinger fra AMS-målere. Disse gir eksempler på hvordan spenningsmålinger
fra AMS kan utnyttes. Denne rapporten fokuserer på å illustrere hvordan dette kan se ut, men har ikke tatt
steg for faktisk å implementere funksjonaliteten. Det vil være opp til leverandører av slike systemer.
1.2
Use case-metodikken
Use case er en metode å beskrive funksjonaliteten i et system og hvordan en aktør oppnår et mål [2]. Det gir
en oversikt over systemet og ulike aktører som er relevante for måloppnåelse, aktørenes relasjoner,
arbeidsflyten i prosessen og betingelser for initiering og avslutning. Use case er ment å være lettfattelige for
folk uten stor bakgrunnskunnskap om det aktuelle temaet, men kan også være mer spesifikke til bruk for
implementering av en bestemt løsning.
Use case er nyttig fordi det kan gi en helhetlig oversikt i kompliserte systemer. Ved å fokusere på bruken av
systemet, blir systembehov og eventuelle uklarheter om systemets virkemåte lettere avklart. Use case kan
spesifisere informasjon som for eksempel informasjonsflyt i arbeidsprosessen, relasjonen til andre use case,
forutsetninger, og relevante forretningsregler. Denne informasjonen bidrar til å klargjøre systemets krav,
hvilke funksjonalitet systemet gir og dermed også hvilken nytte systemet realiserer.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
5 av 126
1.3
Rapportens oppbygning
Denne rapporten baserer seg på et sett av use case som inkluderer spenningsmålinger. Disse ligger vedlagt
som Vedlegg B til denne rapporten. Kapittel 2 og 3 gir bakgrunnsinformasjon om henholdsvis
spenningskvalitet og målinger av spenningskvalitet med avanserte måle- og styringssystemer (AMS).
Kapittel 4 gir en innledende gjennomgang av hvordan resultat av spenningsmålinger med AMS kan
behandles og presenteres, mens kapittel 5 inneholder en gjennomgang av use case som benytter
spenningsmåling i AMS.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
6 av 126
2
Spenningskvalitet
Kravene til spenningskvalitet er regulert ved forskrift om leveringskvalitet i kraftsystemet (FoL). Kravene i
FoL for distribusjonsnettet er oppsummert i Tabell 2.1 med inndeling av spenningskvalitet i kategoriene
spenningens frekvens, effektivverdi og kurveform.
Tabell 2.1 Krav til spenningskvalitet i lavspenningsnettet i henhold til FoL.
Kategori
Frekvens
Effektivverdi
Fenomen
Grunnharmonisk frekvens
Langsomme
spenningsvariasjoner
Spenningssprang
Kortvarige over- og
underspenninger
Flimmer
Spenningens kurveform
Usymmetri
Transiente overspenninger
Total harmonisk
forvrengning
Individuelle overharmoniske
Interharmoniske
Krav
49,9-50,1 Hz
U = 230 V ± 10 % 100 % av
tiden
ΔUmaks ≥ 5 % maks 24
ganger i døgnet
ΔUstasjonær ≥ 3 % maks 24
ganger i døgnet
Som for spenningssprang
Pst ≤ 1,2 95 % av tiden
Plt ≤ 1 100 % av tiden
U-/U+ ≤ 2 %
Ingen krav
THD ≤ 8 %
THD ≤ 5 %
Individuelle grenser for den
enkelte overharmoniske
Ingen krav
Tidsramme
Målt over 10 sekunder
Målt over 1 minutt
Endring større enn 0,5 %
over 1 sekund
Målt mellom 10 ms og 1
minutt
Målt over 10 minutter
Målt over 2 timer
Målt over 10 minutter
Mindre enn 10 ms
Målt over 10 minutter
Målt over 1 uke
Målt over 10 minutter
Målt over 10 minutter
De ulike fenomenene er nærmere beskrevet i Vedlegg C.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
7 av 126
3
Spenningskvalitetsmålinger med avanserte måle- og styringssystemer (AMS)
Tradisjonelt har distribusjonsnettet i Norge vært basert på en struktur hvor effektflyten utelukkende har gått i
én retning, fra produsent til forbruker. Måten strømnettet opereres på har endret seg drastisk de siste årene,
da distribuert produksjon (DG) har blitt mer aktuelt og strømforbruket har endret seg med introduksjonen av
varmepumper, elbil-ladere og gjennomstrømningsvannvarmere. Dette gjør at effektflyten blir mer
differensiert og vanskelig å estimere. Myndighetene har besluttet at alle nettkunder skal få installert et
avansert måle- og styringssystem (AMS) som erstatning til den tradisjonelle strømmåleren. AMS-måleren
har toveis kommunikasjon med nettselskapet og vil kunne gi mer detaljert informasjon om den enkelte
sluttbrukers strømbruk.
AMS er påkrevd installert hos alle sluttbrukere innen 1.1.2019, med unntak av steder hvor det er svært lavt
og forutsigbart forbruk, eller hvor det vil utgjøre en uforholdsmessig stor kostnad i forhold til nettnytten ved
å få AMS installert [3]. Mange nettselskaper har ikke bestemt hvilket ambisjonsnivå de ønsker ved valg av
AMS. Prisen på måleren utgjør prosentvis en mindre del av kostnaden ved AMS-utrullingen, men det er
likevel en tilbakeholdenhet for å velge en mer avansert måler og realisere større nettnytte.
En utfordring med AMS er å etablere gode løsninger for IT-systemene som skal behandle alle dataene
generert av AMS-målerne. Det totale IT-systemet kan se ut som i Figur 3.1. Noe av utfordringen i arbeid
med spenningskvalitetsmålinger er å foreta fornuftige valg av parametere som måles og sendes i dette
systemet så det ikke blir dimensjonert for unødvendige store datamengder. Dette er diskutert mer i kapittel
3.1.1.
NIS
DMS
SCADA
KIS
Integrasjon (mellomvare eller en-til-en-løsninger)
HES
MVDB (?)
AMS-måler
Figur 3.1
PROSJEKTNR
502000094
Transformatorog nettstasjonskommunikasjon
(hvis separat)
MDMS
Applikasjoner kjøres i NIS,
HES, DMS eller frittstående:
- Alarmhåndtering
- Jordfeilanalysator
- Lastflytberegning
- Avbruddshåndtering
- Arbeidsordrehåndtering
- Avbruddsregistrering
Databaser ligger i MVDB,
MDMS eller frittstående:
- Energiforbruksdatabase
- Jordfeildatabase
- Spenningskvalitetsdatabase
- Avbruddsdatabase
- Arbeidsordredatabase
- Hendelsesdatabase
Nettstasjonssensorer og
styring
Eksempel på arkitektur for fagsystem i et nettselskap.
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
8 av 126
Det må etableres et kommunikasjonssystem mellom AMS-måleren og innsamlingssystemet til nettselskapet,
ofte kalt Head End System (HES). Nettselskapene står fritt til å velge teknologiløsning selv, og det er mange
ulike kommunikasjonsteknologier å velge mellom. Eksempler på teknologi inkluderer radio,
mobiltelefonnettet, PLC og fiber. Erfaringsmessig kan det bli forholdsvis store datamengder som skal
overføres, og kommunikasjonsteknologivalget bør reflektere dette. Det er uheldig om et nettselskap
dimensjonerer kommunikasjons- og IT-systemet for å ta inn noen få målerverdier, og så senere ønsker å
realisere mulighetene tilknyttet AMS. Da er det mulig nettselskapet vil støte på kapasitetsproblemer, og bytte
av systemene rundt AMS kan medføre så store kostnader at det ikke er økonomisk rasjonelt å gjennomføre.
Det er ennå ikke sikkert hvilken funksjonalitet som vil være tilgjengelig i AMS-målerne når
investeringsbeslutning skal tas. Fjernavlesning av energimålinger er moden teknologi, men bruken av andre
målinger og avanserte funksjoner er ikke utbredt og tilbys ikke et modent marked. Det er få eller ingen
standarder som beskriver slik funksjonalitet og hvordan den kan implementeres. Mye avhenger dermed av
det enkelte nettselskap i slik anskaffelse. Å beskrive den ønskede funksjonaliteten tilstrekkelig til at det kan
utvikles og implementeres tilfredsstillende er krevende. Enkelte målerleverandører har imidlertid utviklet
funksjonalitet utover energimåling. Eksempler på dette er enkelte alarmer, registrering av avbrudd og
statistisk registrering av spenninger.
3.1
Nye muligheter for utnyttelse av AMS-data til spenningskvalitetshåndtering
3.1.1
Arbeid med spenningskvalitet
Slik systemet fungerer i dag, har nettselskapet ofte bare informasjon om spenningskvalitet fra
nettberegninger, eller ingen informasjon om hvordan spenningskvaliteten varierer for forbrukerne i ulike
deler av nettet. Den eneste informasjonen som er tilgjengelig fra kundenes tilknytningspunkt i dag, er
akkumulert forbruk mellom hver avlesning av energimåler, som utføres av kunden selv. Praksis ved
kundeklager vedrørende spenningskvalitet har til nå vært å sende ut personell for å foreta målinger. AMS
åpner for muligheten til å måle og sende inn utvalgte og gjerne komprimerte måledata for å kontrollere
spenningskvalitet, og lagre disse i en spenningskvalitetsdatabase. Måleren kan også avspørres direkte for
sanntidsmålinger ved eksempelvis kundeklager. Nettselskapet kan bruke disse dataene til å undersøke
klagegrunnlaget, og unngå tid- og ressursbruk på å foreta manuelle målinger i nettet i ettertid.
Spenningskvalitetsdataene kan også være til hjelp for søking av kilder til forstyrrelser og feil. Den økte
kunnskapen om tilstanden i distribusjonsnettet kan også bidra til bedre spenningskvalitet i distribusjonsnettet.
NVE stiller likevel ingen krav til spenningskvalitetsmålinger. Det blir opp til nettselskapene selv å foreta
avveininger mellom prisøkningen av en mer avansert måler og nettnytten ved bruk av
spenningskvalitetsmålinger. 1 Hvordan nettnytten realiseres ved spenningskvalitetsmålinger behandles i detalj
i kapittel 4.
Det blir tilgjengelig store mengder data ved AMS. Ved arbeid med spenningskvalitetsmålinger er det
fornuftig å finne den minste mengden data som er nødvendig for å oppnå ønsket funksjonalitet. Det bør
derfor tenkes nøye igjennom hvilke parametere som registreres og ikke minst hvilke data som til vanlig bare
lagres internt i måleren (kan hentes ved behov) og hvilke data som normalt overføres inn til nettselskapet.
Dette delkapittelet tar for seg spenningskvalitetsverdier det er ønskelig å måle og fornuftig valg av
måleparametere.
1
SINTEF Energi har tidligere, på oppdrag fra Energi Norge, utarbeidet en kravspesifikasjon til bruk ved anskaffelse av AMS med
liste over påkrevd og anbefalt funksjonalitet [4].
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
9 av 126
Blant parameterne som kan måles er:
• Spenningsnivå
• Spenningssprang
• Kortvarige over- og underspenninger
• Flimmer
• Usymmetri
• Harmonisk forvrengning
• Effekttopper i nettet
Den kanskje mest verdifulle spenningskvalitetsparameteren å måle, er spenningsnivået i form av 1-minutts
RMS 2-verdier. For å kunne dokumentere at spenningsnivået er innenfor ± 10 % i henhold til FoL trengs kun
to verdier, spenningens 1 minutts maksimums- og minimumsverdi for en gitt tidsperiode. AMS-måleren kan
lagre per time maksimums-, minimums- og gjennomsnittsverdi lokalt, som så overføres for eksempel daglig
eller ukentlig til nettselskapet. Dette stiller lave krav til måler, kommunikasjon- og IT-systemer, med kun
156 eller 1095 overførte verdier per år. Siden FoL har et observasjonsinterval på en uke kan man tenke seg at
man i tillegg til 168 måleverdier pr uke for energiforbruk henter inn (som en absolutt minimumsløsning) kun
to spenningsverdier hver uke. Mengden måledata stiger med dette kun med 2 verdier fra 168 til 170. Med så
lite tilleggsdata kan man dokumentere om alle kundene har hatt en effektivverdi av spenning som
tilfredsstiller FoL. Disse dataene kan også bli brukt som inngangsparameter til nettplanlegging, som diskutert
i delkapittel 3.1.3.
For å virkelig registrere den høyeste og laveste 1-minutts gjennomsnittsverdien må alle
forsyningsspenningene måles, og minimumsverdien må lagres i hvert fall i fasen med lavest spenning, og
maksimumsverdien i fasen med høyest spenning. For å få korrekte verdier, må også alle målinger påvirket av
feil og avbrudd lukes ut, noe som bør bli gjort i AMS-måleren. Det er også mulig å registrere antall ganger
spenningen er utenfor et intervall på ± 10 %, slik at nettselskapet får et inntrykk av om dette er et sjeldent
problem, eller om det er et generelt for høyt eller for lavt spenningsnivå.
For å registrere hurtigere fenomener som spenningssprang og kortvarige over- og underspenninger, kreves
høyere tidsoppløsning. Målinger med høyere tidsoppløsning vil kunne ha nytteverdi for nettselskapet ved
problemer i nettet. For eksempel er hurtige motorstarter en kilde til spenningsdipper som har kortvarig
karakter. Dette og andre fenomener med tilsvarende varighet kan blant annet føre til blinking eller flimmer
hos nærliggende strømkunder. For å kunne gi detaljert informasjon om disse fenomenene, og å kunne
analysere kildene til problemene, er det optimalt å kunne foreta målinger ned til 10 ms RMS-verdi. Det økte
kravet til tidsoppløsning på målingene gjør at måleren blir mer komplisert, og kan ha behov for mer
prosessorkraft, minne og overføringskapasitet. En metode for å kunne redusere kravene til internminne og
overføringskapasitet er å kun lagre antall brudd på grenseverdier. For eksempel kan måleren hver dag eller
hver uke overfører antall spenningssprang og over- og underspenninger, så kan mer detaljert informasjon om
målingene ligge som "first in first out"-minne i måleren.
Måling av transiente overspenninger og harmonisk forvrenging vil tilsvarende øke kravene til målefrekvens,
internminne og tilgrensende systemer. Måling av flimmer vil øke behovet for tidsoppløsning og
prosessorkraft i måleren, og vil derfor være fordyrende. Dette er likevel funksjonaliteter som kan være
nyttige for nettselskapet, og en mulighet vil være å installere målere med denne funksjonaliteten enkelte
utsatte steder i distribusjonsnettet, som for eksempel ytterst på radialene.
2
RMS – Root Mean Square
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
10 av 126
Selv om det velges en måler som ikke kan måle med så høy tidsoppløsning som er nødvendig for å kunne
dokumentere antall spenningssprang, over- og underspenninger og andre hurtige fenomener, så vil måleren
kunne brukes som et verktøy for å analysere kilder til disse fenomenene i nettet. En spenningsdipp, for
eksempel, kan vare under ett sekund, men gjennomsnittsverdien over et sekund vil være markant lavere enn
foregående og påfølgende målinger. Dermed gir målingene en indikasjon på en hendelse i nettet, og siden det
utføres mange målinger på mange punkter i nettet, så gis en hel del informasjon om hendelsen. Dermed kan
målingene brukes som et verktøy til feilsøking i nettet, og nettselskapet kan unngå å sende ut personell med
spesialutstyr for å foreta målinger. Dette er imidlertid ikke informasjon som nettselskapet trenger fra hvert
målepunkt hele tiden. En god løsning kan være at denne informasjonen lagres internt på måleren etter "first
in first out"-prinsippet, og kan avspørres ved behov.
Ved kortvarig spenningsfall i et område, vil det være nyttig å finne årsaken til forstyrrelsen, og det vil da
være nyttig å ha tilgang til effektflyten med tidsoppløsning på 1 sekund og høyere. Med detaljert informasjon
om effektendringen i ulike målepunkter, kan det identifisere store endringer som kan gi opphav til
forstyrrelser. Et eksempel kan være start av en asynkronmotor som trekker mye strøm. Den kan lokaliseres,
og dersom den bidrar til for mye emisjon på nettet, så kan kunden pålegges å installere mykstartere, filtre
eller annet utstyr som begrenser emisjon. Eventuelt kan nettselskapet bli nødt til å sørge for reduksjon av
emisjonen som slippes ut hos kunden ved nettforsterkning eller andre tiltak.
I tillegg til å kunne måle disse fenomenene, er det verdifullt om alle måleverdier har tidsstempel, særlig om
det måles ekstremverdier av spenning og effekt. Dersom det er ønskelig å gjennomføre dypere analyser av
enkelthendelser i systemet, vil det være viktig å ha tilgang til detaljerte data med tidsstempel. For enkle
spenningsmålinger vil det sannsynligvis holde med en begrenset nøyaktighet til tid som er nødvendig mht.
energimålinger, mens det for de mest avanserte funksjonene kan være nødvendig med en meget nøyaktig
tidssynkronisering.
For å tilstrekkelig kunne dokumentere overholdelse av FoL, kreves det at nøyaktigheten til måleren brukes
som sikkerhetsmargin til å bekrefte overholdelse. For eksempel, om målenøyaktigheten til AMS-måleren er
99,5 %, så vil ikke grenseverdiene for langsomme spenningsvariasjoner være ± 10 %, men ± 9,5 %. Dette
betyr at en mer komplisert måler med høyere målenøyaktighet vil kunne realisere ekstra nytteverdi ved å gi
bedre marginer for å kontrollere overholdelse av FoL. Det er derfor også viktig at leverandøren
dokumenterer nøyaktigheten for hver type måling AMS-måleren utfører.
3.1.2
Forbedret elsikkerhet for nettkunder
I dag er nettselskapene i praksis blinde for feil som fasebrudd eller for lave eller for høye spenninger inntil
kundene klager på forholdene. Da kan kundene allerede ha erfart til dels alvorlige problemer i lengre tid med
både utstyrshavari og i verste fall brann eller branntilløp. Det vil være mulig å benytte AMS-måleren som et
vern, da den har en innebygget bryter som kan koble abonnenten fra nettet. Denne bryteren kan brukes blant
annet for å gi nettselskapet muligheten til å kutte strømmen dersom strømregningen ikke betales og
administrere inn- og utkobling i forbindelse med flytting, men den kan også brukes til å beskytte husstanden
mot feil i systemet. Det kan blant annet overvåkes for:
•
•
•
Langvarig over/underspenning
Fasebrudd og brudd i nøytralleder
Jordfeil
For installasjoner utført etter 1991 har det vært krav til isolasjonsovervåkning eller jordfeilvarsling for alle
installasjoner med IT-system. I dag er det krav til jordfeilbryter i alle nye installasjoner, men dette kravet har
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
11 av 126
ingen tilbakevirkende kraft for eksisterende installasjoner uten jordfeilbryter. Dermed er det mange
husstander i Norge som ikke har jordfeilbryter eller jordfeilvarsler, og de som har dette, har gjerne løsninger
som ikke sender signal om feilen til nettselskapet. Dersom alle husstander utstyres med AMS-måler som
både detekterer jordfeil og informerer nettselskapet om forholdet, vil kostnadene ved å søke etter jordfeil i
distribusjonsnett reduseres kraftig og driftssikkerheten og sikkerheten til abonnentene forbedres.
3.1.3
Spenningskvalitetsdata til bruk i nettplanlegging
Kunnskap om tilstanden i nettet, slik som gjenværende spenningsmarginer kan også være svært nyttig i mer
langsiktig nettplanlegging. Figur 3-2 viser en forenklet skisse av en lavspenningsradial og tre ulike
situasjoner radialen kan befinne seg i med hensyn til gjenværende spenningsmarginer. Grafen kan bestå av
spenningens 1 minutts RMS-verdi over et år, og er svært verdifull ved nettplanlegging, ettersom den raskt og
enkelt gir en oversikt over utnyttelsen til nettet.
Figur 3.2
Forenklet skisse av en lavspenningsradial og tre ulike situasjoner radialen kan befinne seg i
med hensyn til gjenværende spenningsmarginer.
God nettplanlegging bruker nødvendige data med brukervennlige analyseverktøy og med en overordnet og
detaljert strategi for å rangere ulike alternativer for å oppnå samfunnsoptimal levering av elektrisk kraft [5].
Hensikten med planleggingen er å få en oversikt over fremtidige utbygninger og fornyelser. I tillegg vil
planene gi grunnlag for budsjettering.
Med tanke på spenningskvalitet, så er det den stasjonære spenningskvaliteten som er mest interessant i
nettplanlegging, som for eksempel vist i Figur 3.2. Kravene til stasjonær spenning hos abonnent må være
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
12 av 126
overholdt, samtidig som spenningsnivå i nettet ikke må overstige isolasjonsnivået. Nettplanleggingens
oppgave er å finne optimal økonomisk og teknisk løsning, dimensjonering og tidspunkt for
utbygging/fornyelse for å overholde kravene i lovverket. For å finne riktige tekniske løsninger, kjøres blant
annet lastflytberegninger med nåværende nett, og med antatte nybygg og utvidelser.
Grunnlaget til lastberegningene som brukes i nettplanlegging er ofte tilnærmede lastprofiler som ikke gir en
nøyaktig beskrivelse av forbruket. Dette betyr at nettselskapets nettplanlegging til dels blir gjetning på
nåværende nettsituasjon (maksimum last og variasjonen i last) og sannsynlig utvikling framover. Graden av
usikkerhet øker med økende variabelt elforbruk som på grunn av for eksempel økt utbredelse av elbiler og
varmepumper, eller at huseiere skrur opp solcellepaneler på taket. Effektene av sammenlagring blir da enda
vanskeligere å fastslå, og lastprofilene i nettet vil se annerledes ut enn de gjør i dag.
Tabell 3.1
Konsekvenser av tilgjengelige AMS-data for nettplanlegging.
Steg i planleggingsprosessen
Konsekvens av tilgjengelige AMS-data
Etablering av forutsetninger for
investeringsanalyse
Bedre oversikt over produksjon og forbruk av aktiv og reaktiv effekt, og dermed et
bedre utgangspunkt for planlegging, belastning av linjer, trafo etc.
Analyse av last og produksjon
Data fra AMS hos kunder og teknologi for overvåkning/styring av nettstasjoner kan
gi bedre data om faktiske lastforhold til bruk i nettanalyser; belastningsgrad på
transformator og forbruk til kunder i området.
Fastlegge alternativer
Helt nye muligheter innenfor laststyring hos kunder og eventuell styring av
nettstasjoner, tilby ekstra sikkerhet til abonnenter i form av spenningsovervåkning
osv.
Tekniske analyser av alternativ
Bedre inngangsdata, blant annet stasjonære spenningsverdier
Fastlegge kostnader for de
aktuelle alternativ
Mer korrekt beregning av nettap på grunn av mer nøyaktige lastflytanalyser.
Tabell 3.1 gir en oversikt over nytten til AMS-data i de ulike delene av planleggingsprosessen. Ved å kunne
avlese og lagre spenningsnivå hos alle abonnenter og ved å vise reelt forbruk hos sluttbrukerne i stedet for
antatte lastprofiler så har nettselskapet mye bedre kunnskap om situasjonen i nettet. Med denne kunnskapen
blir det enklere å identifisere stedene i distribusjonsnettet med størst behov for oppgraderinger og
dimensjonere utbygninger og fornyelser riktig. Dermed kan distribusjonsnettet dimensjoneres korrekt for
belastningen, og spenningsnivåene faller innenfor kravene i forskriften. Å ha en god oversikt over
nettsituasjonen gjør også at det blir lettere å vurdere for eksempel tilknytningen av en ny abonnent, som et av
use casene i kapittel 4 omhandler.
Et viktig moment ved bruk av spenningskvalitetsdata til nettplanlegging er at målingene som brukes må
temperaturkorrigeres. Hvis ikke kan bruk av for eksempel spenningens 1 minutts RMS-verdier for å
kontrollere utnyttelsen av nettet etter en mild vinter føre til en konklusjon om at nettet har tilstrekkelig
kapasitet, mens en kald vinter i et senere år vil føre til brudd på kravet om å være innenfor ± 10 % av
spenningen. Koeffisienter og metodikk for å temperaturkorrigere spenningskvalitetsdata kan avledes fra
metodikk for å temperaturkorrigere forbruk for kraftnett for normalår og for år med ekstremt kalde vintre.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
13 av 126
3.2
Grafiske presentasjonsmuligheter av spenningskvalitetsdata
Styrken til AMS ligger i at nettselskap kan samle detaljert informasjon om tilstanden i hele nettet sitt, til bruk
for arbeid med spenningskvalitet, nettdrift og nettplanlegging. Utfordringen når en kan få så mye data
tilgjengelig er å sortere ut hva som skal innsamles, og hvordan innsamlet data struktureres og presenteres så
den kan gi verdifull informasjon til brukeren. En god grafisk presentasjon av dataene vil kunne være til stor
hjelp ved ulike arbeidsoppgaver, som for eksempel å undersøke kilder til forstyrrelser (emisjon i nettet). Men
det er også ønskelig å utvikle en grafisk modell som kan gi en helhetlig oversikt over tilstanden i nettet, og
som det kan navigeres raskt i for å undersøke detaljer i spesifikke deler av nettet.
I Figur 3.3 vises et eksempel på hvordan en slik modell kan lages ved å bruke spenningens 1-minutts RMSverdi i kombinasjon med NIS/GIS. Spenningens høyeste og laveste målte verdi over 1 år til alle abonnenter
under en transformatorstasjon kan sorteres og plottes mot antall målere. Dette vil da gi et bilde på utnyttelsen
av nettet under transformatorstasjonen. Tilsvarende plot kan lages for alle fordelingstransformatorene under
transformatorstasjonen. Disse kan da være tilgjengelige i NIS/GIS, slik at ved å høyreklikke på
transformatorstasjonen eller fordelingstransformatoren, så blir spenningskurvene presentert. I tillegg kan det
oppgis margin til ± 10 % av nominell spenning som et tall ved siden av nettskjemaobjektet. På høyere nivåer
i nettet kan det også være aktuelt å oppgi marginene til ± 10 % ved 95 % kvantilen av målingene, slik at noen
få ekstreme verdier ikke gir et feil bilde av et sterkt nett som bare har noen få svake tilknytningspunkter.
Figur 3.3
Oversikt i NIS/GIS.
En annen mulighet for å forenkle analysemulighetene av nettet, er å kunne navigere videre i
spenningskurvene. Figur 3.4 viser hvordan det ved å zoome inn på de laveste måleverdiene i
spenningskurven til transformatorstasjonen vises hvilke radialer som inneholder de lavest målte
spenningsverdiene. Dette er nyttig å vite fordi nettselskapet kan identifisere nøyaktig hvilke deler av nettet
som er belastet, og hvor det er, eller snart kan bli, aktuelt med forsterkninger.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
14 av 126
Figur 3.4
Spenningsoversikt over alle abonnenter under en transformatorstasjon med merking av
minimumsverdier og tilhørende radial.
Det kan også være mulig å klikke på "Radial 7 og 2" for å få opp et nytt skjermbilde med disse radialene, slik
at de kan studeres nærmere. I Figur 3.5 vises et eksempel på hvordan det nye skjermbildet kan se ut.
I dette skjermbildet kan det da, for eksempel, klikkes på hver enkelte abonnent for å få vist abonnenten i
GIS, slik at det kan studeres om det er noen lett identifiserbare årsaker til at denne kunden har så høy eller
lav spenning. Dette skjermbildet kan også gi informasjon om det generelle spenningsnivået i transformatorkretsen er for lavt eller høyt.
Figur 3.5
PROSJEKTNR
502000094
Illustrasjon av hvordan en spenningsoversikt for alle abonnenter under
en nettstasjon kan se ut.
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
15 av 126
Figur 3.6
Variasjon i maksimums- og minimumsmålinger.
Figur 3.6 viser hvordan maksimums- og minimumsmålingene av et sett med målere kan presenteres med
variasjon mellom maks og min av de målte maksimumsverdiene, og maks og min av de målte minimumsverdiene, i settet av målere. På stedene der det er stor variasjon mellom de ulike minimums- eller
maksimumsverdiene kan det være interessant å vite hva som forårsaker denne variasjonen. Det kan for
eksempel være stor lastvariasjon hos enkeltkunder, eller en lang stikkledning fram til kundens installasjon. Et
slikt punkt er merket i figuren.
3.3
Begrensninger grunnet personvern
Når det skal gjennomføres en analyse av et system, vil resultatet alltid avhenge av tilgjengelig informasjon
om systemet. Med detaljert informasjon om systemets tilstand og gode modeller, vil en oppnå gode
tilnærminger til hvordan systemet vil oppføre seg i ulike situasjoner. Mer detaljert informasjon vil også bidra
til mer effektiv tilstandsovervåkning av systemet i sanntid. Det er imidlertid andre hensyn som taler for at
datamengden bør reduseres. I tillegg til kostnaden ved å overføre og lagre store mengder data, vil
personvernet tale for at datamengden bør reduseres. AMS-forskriften [3] angir minimum og maksimum
lagringstid for energimålingene;
• Nettselskap skal lagre måleverdier med en tidsoppløsning på 60 minutt i minimum 3 måneder og
inntil 15 måneder.
• Nettselskapet skal lagre måleverdier med en tidsoppløsning på en måned for de foregående 3
kalenderår.
• Nettselskapet skal lagre måleverdier med en tidsoppløsning på ett år for de foregående 3 kalenderår.
Dette kan imidlertid ikke antas å gjelde for andre måleverdier enn energimåling, slik som spennings- eller
effektmålinger med høy oppløsning.
Etter datatilsynets vurdering må målinger fra AMS betraktes som personopplysninger i henhold til
personopplysningsloven [6]. Den definerer personopplysninger som opplysninger og vurderinger som kan
knyttes til en enkeltperson, og loven omfatter behandling av personopplysninger som helt eller delvis skjer
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
16 av 126
med elektroniske hjelpemidler. Så fremt data fra AMS kan knyttes til enkeltpersoner, må de altså behandles
etter personopplysningsloven. Et viktig prinsipp er at personopplysninger bare kan behandles dersom den
registrerte har samtykket i det, eller behandlingen er nødvendig for å oppfylle en avtale med den registrerte.
Loven nevner også andre begrunnelser som gir hjemmel til å behandle personopplysninger. Datatilsynet har
uttalt at de kun ser faktureringsformål som begrunnelse for å lagre AMS-data. Dersom det er andre grunner
til å lagre personopplysninger, må nettselskapet dokumentere dette.
Datatilsynet i Norge stiller seg kritisk til at detaljerte data om kundens strømbruk skal være tilgjengelig for
nettselskapet. Spesielt er datatilsynet skeptisk til at detaljerte data skal lagres i en sentral database.
Konsekvensen av et sikkerhetsbrudd vil da potensielt være mye større enn om mesteparten av den
informasjonen er lagret hos kunden. Det vil derfor være viktig at nettselskapene har et bevisst forhold til
hvilken nytteverdi ulike detaljnivå av informasjon vil ha, for å bestemme hvilke data som skal hentes ut.
Det er i denne sammenhengen viktig å klargjøre hva som må betraktes som personopplysninger. Det er for
eksempel en forskjell på spenningsnivå og energibruk. Begge deler er parametere som påvirkes av
husstandens forbruk, men spenningsnivået ved inntaket til et hus er i stor grad også påvirket av strømnettet
som helhet. Spenningsmålinger hos én kunde kan ikke knyttes til en person eller en bestemt husstand med
mindre spenningsmålinger flere steder i nettet sammenholdes. Det krever i midlertid tilgang til detaljert
informasjon og god kunnskap om elkraftsystemet.
Dersom data som er lagret kan føres tilbake til enkeltpersonen, må data behandles som personopplysninger
etter loven [6]. Da gjelder "at behandlingsansvarlige skal sørge for at personopplysningene som behandles:
a) bare behandles når dette er tillatt,
b) bare nyttes til uttrykkelig angitte formål som er saklig begrunnet i den behandlingsansvarliges
virksomhet,
c) ikke brukes senere til formål som er uforenlig med det opprinnelige formålet med innsamlingen, uten at
den registrerte samtykker,
d) er tilstrekkelige og relevante for formålet med behandlingen, og
e) er korrekte og oppdatert, og ikke lagres lenger enn det som nødvendig ut fra formålet med
behandlingen."
Det gjelder også et forbud mot å lagre unødvendige personopplysninger. Det står at " Den
behandlingsansvarlige skal ikke lagre personopplysninger lenger enn det som er nødvendig for å
gjennomføre formålet med behandlingen. Hvis ikke personopplysningene deretter skal oppbevares i henhold
til arkivloven eller annen lovgivning, skal de slettes.
Den behandlingsansvarlige kan uten hinder av første ledd lagre personopplysninger for historiske, statistiske
eller vitenskapelige formål, dersom samfunnets interesse i at opplysningene lagres klart overstiger de
ulempene den kan medføre for den enkelte. Den behandlingsansvarlige skal i så fall sørge for at
opplysningene ikke oppbevares på måter som gjør det mulig å identifisere den registrerte lenger enn
nødvendig."
Et grunnleggende prinsipp i loven er at behandling av personopplysninger, skal være for et uttrykkelig angitt
formål. Det er også viktig at kun den informasjonen som faktisk er nødvendig, samles inn og lagres. Med de
store datamengdene som potensielt kan samles inn med AMS-målere er det viktig å dokumentere bruken og
nytten av de dataene som samles inn. Når lagring ikke lenger kan anses nødvendig, skal data slettes. Disse
momentene viser hvor viktig det er å kartlegge i detalj hvordan ulike data kan og bør benyttes. Use casene
som beskrives i denne rapporten er del av en slik kartlegging. Personvernhensyn bør også være et viktig
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
17 av 126
perspektiv i utviklingen av use case og bør tillegges vekt i spørsmålet om hvilken informasjon som
registreres, lagres og overføres til sentrale databaser.
Hvor mye data som skal overføres, blir da en avveining av hvor stor nytteverdi den vil gi i forhold til
ressursbruk og byrde med behandling av økt datamengde. Mye informasjon vil kunne lagres lokalt på
måleren, og hentes ut dersom nettselskapet har bruk for det. NVEs krav om registrering av timelig
energiforbruk må overholdes, men ut over dette kravet står nettselskapene mye fritt til å vurdere hvilke data
som blir hentet ut. For å hindre unødvendig mye informasjonsoppsamling sentralt, bør det sendes et
sammendrag av den mest relevante informasjonen fra kunden hver time/dag/uke, i stedet for kontinuerlig
kommunikasjon. Utdrag av informasjon vil gi nettselskapet et bilde av hvordan tilstanden i nettet forandrer
seg over tid, men gi lite informasjon om enkeltkunders apparatbruk på detaljnivå.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
18 av 126
4
Use case for spenningsmåling med AMS
De generelle positive virkningene i distribusjonsnettet, nettnytten, som kan avledes fra AMS kan sies å bestå
av bedre oversikt og kontroll over distribusjonsnettet, samt mulighet til automatisering av arbeidsprosesser i
nettet. I forbindelse med spenningskvalitet realiseres nettnytten ved bruk av AMS gjennom tilgang på reelle
måleverdier, både historiske og momentane, som letter arbeidet med spenningskvalitetssaker,
nettplanlegging og nettdrift.
Use case er en metode å beskrive funksjonaliteten i et system og hvordan en aktør oppnår et mål [7]. Det gir
en oversikt over systemet og ulike aktører som er relevante for måloppnåelse, aktørenes relasjoner,
arbeidsflyten i prosessen og betingelser for initiering og avslutning. Use case er ment å være tilgjengelige for
folk uten stor bakgrunnskunnskap og kan være veldig generelle, men mer spesifikke use case til bruk for
implementering av en bestemt løsning eksisterer også.
Use case er nyttig fordi det kan gi en helhetlig oversikt i kompliserte systemer. Ved å fokusere på bruken av
systemet, blir systembehov og eventuelle misoppfatninger om systemets virkemåte lettere avklart. Use case
kan spesifisere informasjon som for eksempel informasjonsflyt i arbeidsprosessen, relasjonen til andre use
case, forutsetninger, og relevante businessregler. Denne informasjonen bidrar til å klargjøre systemets krav,
hvilke funksjonalitet systemet gir og dermed også hvilken nytte systemet realiserer.
I dette kapittelet er det listet opp use case for spenningskvalitet utviklet i prosjektene med et sammendrag,
tilhørende beskrivelser, erfaringer og anbefalinger. Disse use casene viser noe av muligheten til å realisere
nettnytte under arbeid med spenningsmålinger ved bruk av AMS. Use casene presentert i dette kapittelet
består av tre underkategorier og totalt ni use case som vist i Tabell 4.1. Use casene beskriver funksjonalitet
som kan være av nytte i arbeid med spenningskvalitet, nettplanlegging og/eller nettdrift. De fullstendige use
casene finnes i Vedlegg 2.
Tabell 4.1
Use case-oversikt.
Kategori
Use case
Spenningskvalitet
Bekrefte/avkrefte stasjonær høy/lav spenning
Bekrefte/avkrefte spenningssprang og kortvarig over- og underspenning
Lokalisere kilde til spenningssprang og kortvarig over- og underspenning
Nettplanlegging
Gi oversikt over spenningsforhold ved tung- og lettlast
Presentere spenningsmarginer
Bruke spenningsmålinger for å verifisere nettdokumentasjon
Nettdrift
Varsel ved varig høy/lav spenning
Undersøke om spenningsforhold er akseptable etter omkobling
Alarm ved feil i nettet
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
19 av 126
4.1
Bekrefte/avkrefte stasjonær høy/lav spenning
Hva gjør use caset
Nytteverdi
AMS-målinger brukes ved kundeklager til å undersøke om en bestemt kunde har hatt
langsomme spenningsvariasjoner utenfor grenseverdiene i FoL.
Ved kundeklage sender nettselskapet ut personell som foretar stikkprøver og langvarige
målinger ved og i kundens installasjon.
Redusert tids- og ressursbruk, bedre kundeservice, behandlingstid og omdømme.
Aktører/systemer
AMS-måler, HES, spenningskvalitetsdatabase, KIS/NIS, saksbehandler.
Databehov
Spenningens maksimums og minimums 1-minutts RMS-verdi per uke, dag eller time.
Antall brudd på grenseverdiene
Kontinuerlig lagre spenningens 1-minutts RMS-verdi internt i AMS-måleren for avlesning ved
kundeklager.
Gi kunden en tilbakemelding med grafisk presentasjon av spenningsdata de siste månedene
ved klage.
Hva gjøres i dag
Mulig ekstra
funksjonalitet
Situasjonen i dag er at nettselskaper ved kundeklager på spenningskvalitet sender personell ut i felt for å
måle spenningen i korte perioder, ta stikkprøver med enkle instrumenter, og eventuelt foretar målinger over
lengre perioder med mer avansert måleutstyr. Dette er en tidkrevende prosess med kostnader forbundet med
oppsett av målingene, innhenting av måleutstyr og måledata i etterkant, samt å analysere og tolke
måledataene.
Use caset beskriver hvordan en saksbehandler ved for eksempel en kundeklage på spenningskvalitet kan
bruke KIS/NIS til å hente opp historiske spenningsdata fra en spenningskvalitetsdatabase for å undersøke
brudd på krav om spenningsnivå i FoL. Data som hentes ut er maks, min og gjennomsnittlig 1-minutts RMSverdi til spenningen per uke, dag eller time i en bestemt analyseperiode, samt antall ganger og varighet for
når spenningen har vært over og under grenseverdiene.
Hensikten med caset er at nettselskapet ved en kundeklage på spenningskvalitet raskt kan undersøke om
spenningen har vært innenfor kravene i FoL om ±10 % av nominell spenning, målt som et gjennomsnitt over
ett minutt. På den måten unngår nettselskapet en dyr prosess med å utføre målinger hos kunden, og tiden på
kundebehandling går ned.
En mulighet nettselskapet vil ha for å kunne øke kundetilfredshet og omdømme, er å kunne levere en grafisk
oversikt over spenningen de siste månedene til kunden, så han kan få bedre innsikt i situasjonen. Oversikten
kan for eksempel inneholde en graf over spenningens maksimums- og minimums 1-minuttsverdier markert
som punkter per uke eller per dag, som vist i Figur 4.1. For at disse verdiene skal være relevante, er det
viktig at målingene filtreres for feil og avbrudd i nettet. Måleverdier som er berørt av andre hendelser, som
for eksempel avbrudd, må flagges og utelates fra den grafiske presentasjonen. Filtrering kan gjøres både
lokalt i måler og sentralt.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
20 av 126
Figur 4.1
Eksempel på hvordan spenningens maksimum og minimum 1-min RMS-verdi per uke
over et år, kan presenteres for en kunde.
Målerkravet for dette use caset er lavt, måleren må kunne registrere spenningens 1-minutts RMS-verdier og
kunne overføre minimum 156 verdier i løpet av et år ved innhenting av maksimums- og minimumsverdier
hver uke, 1095 verdier ved innhenting av verdier hver dag. Ekstra funksjonalitet kan tillegges use caset om
AMS-måleren lagrer spenningens 1-minutts RMS-verdi internt, og at verdiene er tilgjengelig via HES for
avlesning ved for eksempel kundeklager. På denne måten blir det lettere å se om for eksempel kunden har
kontinuerlig lav spenning, eller om at det er kun få ganger grenseverdiene blir brutt.
Ved bekreftelse på brudd på FoL, kan use caset "Presentere spenningsmarginer", kap. 4.5, initieres for å se
om for eksempel transformatoren i fordelingskretsen bør stilles på et annet trinn.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
21 av 126
4.2
Bekrefte/avkrefte spenningssprang og kortvarig over- og underspenning
Hva gjør use caset
Hva gjøres i dag
AMS-målinger brukes ved kundeklager om for eksempel dårlig lyskvalitet/flimmer/blinking, til å
undersøke om en bestemt kunde har hatt flere hurtige spenningsendringer enn tillatt i FoL.
Ved kundeklage sender nettselskapet ut personell som foretar målinger hos kundens installasjon.
Nytteverdi
Redusert tids- og ressursbruk, bedre kundeservice, behandlingstid og omdømme.
Aktører/systemer
AMS-måler, HES, spenningskvalitetsdatabase, KIS/NIS, saksbehandler.
Databehov
Antall spenningssprang høyere enn stasjonær og maksimum grenseverdi.
Antall over- og underspenninger og total varighet.
Maks og min spenning per time med mer enn 1 sekunds oppløsning som lagres internt i AMSmåleren og kan lastes ned ved behov.
Varighet, maksimum og stasjonærverdi for de siste registrerte spenningssprangene som lagres
internt i AMS-måleren og kan lastes ned ved behov.
Måle flimmerverdier hos kunden.
Mulig ekstra
funksjonalitet
Situasjonen i dag rundt avklaringer om spenningssprang og kortvarige over- og underspenninger er
tilsvarende som angitt i use case "Bekrefte/avkrefte stasjonær høy/lav spenning", kap. 4.1.
Use caset beskriver prosessen når en kunde tar kontakt med en saksbehandler for å klage på
spenningskvaliteten, når problemet er lyskvaliteten. Saksbehandleren kan gjennom KIS/NIS hente målinger
fra en spenningskvalitetsdatabase hvor det ligger lagret antall spenningssprang over stasjonær og maksimum
grenseverdi og antall kortvarige over- og underspenninger med total varighet. I tillegg kan AMS-målere
avspørres i området kundeklagen kommer fra for høyeste og laveste verdi på spenningen over en time og de
sist registrerte spenningssprangene med maksverdi, stasjonærverdi, tidspunkt og varighet for hvert enkelt
sprang. Saksbehandler kan videre kontakte kunden for å opplyse om funnene og eventuelt opprette en sak for
å få utbedret mangler.
Hensikten med caset er å gi nettselskapet en billigere og raskere måte å bekrefte eller avkrefte om antall
spenningssprang overstiger grenseverdiene i FoL enn ved å sende ut personell for å foreta fysiske målinger i
nettet.
En mulighet for grafisk presentasjon av dette use caset er gitt i Figur 4.2 og Figur 4.3. Her presenteres på den
første fanen antall spenningssprang per time eller døgn for et gitt tidsrom for en bestemt kunde. Hvis det er
ønskelig å studere en gitt driftstime eller en hel dag mer nøye, kan mer detaljert spenningssprangdata hentes
ut fra AMS-måleren. Da vil denne kunne presenteres grafisk som vist til høyre i vinduet. Man kan da bla
gjennom de spenningssprangene som er registrert.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
22 av 126
Spenningssprang
Dato
Driftstime
Figur 4.2
Spenningssprang
Antall brudd på grenseverdi
Stasjonær
Maksimum
1
3
2
2
4
1
3
4
8
4
6
6
5
5
8
6
5
7
7
2
7
8
0
3
9
3
6
10
0
5
Driftstime
4
Totalt antall sprang
6
>
<
Spenningssprang #2
240
Spenning [V]
KundeID
Spenningsdipp
230
220
210
200
100 200 300 400 500 600 700
Tid [ms]
Eksempelskisse for visualisering av spenningsspranginformasjon.
På den andre fanen presenteres informasjon om kortvarige over- og underspenninger. Som for den første
fanen listes antall over- og underspenninger per driftstime for de siste 24 timene. Det er også mulig å
presentere data for en bestemt dato. Om ønskelig kan det også importeres spenningens maksimum og
minimum av registrerte timesverdi ved å avspørre AMS-måleren til den aktuelle kunden. Avspørres disse
verdiene, blir de også plottet i en graf til høyre i vinduet. Avspørringen gjøres ved å høyreklikke på grafen
eller på tabellen med spenningsmaksimum, som begge er tomme om det ikke har blitt importert noen verdier
tidligere.
Spenningsdipp
KundeID
Dato
Driftstime
Figur 4.3
Kortvarige over - underspenninger
Kortvarige over - underspenninger
Spenningsmaxima
Under
Over
Maksimum
Minimum
1
0
0
245
2
4
1
260
3
4
8
255
4
6
6
257
5
5
8
260
6
5
7
255
7
2
7
260
8
0
3
249
9
0
6
248
10
3
5
256
Max/min registrerte verdi per time
212
205
200
187
201
185
195
194
200
196
260
Spenning [V]
Spenningssprang
240
220
Max
200
Min
180
1
5
9
13
17
21
Driftstime
Eksempelskisse for visualisering av kortvarige over- og underspenninger.
Målerkravet i dette use caset er høyt, for å måle spenningssprang uten endring i stasjonærverdi må målefrekvensen være høy. Uten å kunne måle spenningssprang, er use caset ikke relevant for å bekrefte
overholdelse av FoL, selv om det likevel kan gi nyttig informasjon om mulige forstyrrelser i nettet. Dårlig
lyskvalitet, blinking og flimmer er ofte utløsende årsaker til klager på spenningskvalitet. Ved en avkreftelse
av problemer med spenningssprang og kortvarige over- og underspenninger, så kan det være interessant å
undersøke flimmerverdier hos kunden. Flimmer har ofte andre årsaker enn spenningssprang og kortvarige
over- og underspenninger, som for eksempel raske og kontinuerlige strømvariasjoner. Ved at flimmerverdier
blir registrert sammen med antall spenningssprang og kortvarige over- og underspenninger, så tillegges use
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
23 av 126
caset ekstra funksjonalitet som er relevant ved kundeklager på spenningskvalitet generelt og på flimmer.
Målerkravet øker om flimmerverdier beregnes. Dette kan være noe som er aktuelt hos et utvalg av kunder på
utsatte steder i nettet eller hos større kunder som for eksempel næringslivsabonnenter.
Om det blir bekreftet utfordringer med spenningssprang eller kortvarige over- og underspenninger i nettet, så
kan det være relevant å initiere use caset "Lokalisere kilde til spenningssprang og kortvarig over- og
underspenning".
4.3
Lokalisere kilde til spenningssprang og kortvarig over- og underspenning
Hva gjør use caset
Hva gjøres i dag
Nytteverdi
Aktører/systemer
Databehov
Mulig ekstra
funksjonalitet
AMS-målinger brukes for å lokalisere kildene til spenningssprang i kraftnettet ved å se på
effektflyt og spenninger ved tidspunktet for spenningssprangene.
For å lokalisere kilder til spenningssprang bruker i dag nettselskapene en kombinasjon av
erfaringer, lokalkunnskap, målinger i nettet og ved behov innleide konsulenter.
Potensielt større sannsynlighet for å finne feilen, redusert tids- og ressursbruk, bedre
kundeservice og omdømme.
AMS-måler, HES, spenningskvalitetsdatabase, NIS/GIS, saksbehandler
Høyest målt effekt i løpet av en time, med minst et sekunds oppløsning
Timesmåling av effekt
Spenningens laveste verdi i løpet av en time, med minst et sekunds oppløsning
Effektmålinger med 1 sekunds oppløsning eller mer som lagres internt i AMS-måleren og kan
lastes ned ved behov.
Situasjonen i dag for arbeid med å lokalisere kilder til spenningsforstyrrelser er tilsvarende som angitt i use
caset "Bekrefte/avkrefte stasjonær høy/lav spenning", kap. 4.1.
Hensikten med caset er å lette prosessen med feilsøking av kilder til spenningssprang, som kan være en
tidkrevende prosess. Ved å analysere effektflyt og spenninger i nettet, kan spenningskilden bli lokalisert uten
behov for å sende ut personell for å gjøre målinger rundt omkring i distribusjonsnettet.
For å kunne lokalisere kilde til spenningsforstyrrelser, kan en saksbehandler bruke NIS til å innhente
måleverdier fra en spenningsdatabase og direkte fra AMS for å analysere effektflyt og spenningsforhold med
høy oppløsning i et tidspunkt det er kjente problemer med spenningssprang eller kortvarige over- og
underspenninger. Ved å analysere effektflyten og spenningsforholdene i nettet ved hjelp av GIS/NIS, kan
saksbehandleren lokalisere feilen og opprette en sak for å få feilkilden utbedret eller kompenserende tiltak
iverksatt.
Det er mange måter å foreta en slik analyse. Her presenteres noen alternativer for å lokalisere kilde til
spenningssprang eller kortvarig over- og underspenning:
1.
Spenningsmålinger
Dersom måleren har funksjonalitet for registrering av spenningssprang, vil registrert ΔU-verdi gi en tydelig
indikasjon på hvor kilden til spenningsendringen er. Målepunktet med høyeste verdi er sannsynlig kilde. Selv
om måleren ikke har slik funksjonalitet, kan hurtig spenningsmåling, med integrasjonstid på 1 sekund eller
kortere, gi en indikasjon. Enten kan største endring mellom to etterfølgende verdier lagres, eller differansen
mellom kortvarig høyeste eller laveste spenning, �𝑈1 � , og gjennomsnittsspenning for en lengre periode, for
eksempel 1 minutt, �𝑈2 �, beregnes.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
24 av 126
∆𝑈 =
|𝑈1 |−|𝑈2 |
𝑈𝑁
(1)
∙ 100 %
Høy verdi på ∆𝑈viser en stor variasjon i spenning innenfor minuttet, og kunden med høyest avvik er
sannsynlig kilde til forstyrrelsen. Hvis flere kunder viser lik faktor, tyder det på at kilden er kunden nærmest
transformator eller i overliggende nett.
2.
Strøm- eller effektmålinger
Belastningsmålinger kan benyttes for å finne hvor stor spenningsendring en kunde forårsaker.
Spenningsforskjellen forårsaket av kunden selv, ∆𝑈𝐸 , mellom to ulike belastninger, 𝐼1 og 𝐼2 hos en kunde
utledes under.
�𝑈1 �−�𝑈2 �
•
•
•
�𝑈𝑁 �
=
�𝑈𝑁 +𝑑𝑈1 �−�𝑈𝑁 +𝑑𝑈2 �
(2)
�𝑈𝑁 �
𝑈𝑁 er nettspenningen i overliggende nett, antatt som stiv spenning med vinkel 0°
𝑑𝑈1 er spenningfallet i nettet forårsaket av strømmen 𝐼1
𝑑𝑈2 er tilsvarende for en annen strøm 𝐼2 i samme målepunkt.
Ved å anta at vinkelen av resulterende spenninger, 𝑈1 og 𝑈2 er liten, kan uttrykket forenkles, ved å se bort
fra den imaginære delen av uttrykket.
𝑅𝑒{𝑈𝑁 + 𝑑𝑈1 } − 𝑅𝑒{𝑈𝑁 + 𝑑𝑈2 } = 𝑅𝑒{𝑑𝑈1 − 𝑑𝑈2 }
�𝑈1 �−�𝑈2 �
�𝑈𝑁 �
=
𝑅𝑒{𝑑𝑈1 −𝑑𝑈2 }
�𝑈𝑁 �
Spenningsfallet, 𝑑𝑈, kan beskrives som funksjon av nettimpedansen, 𝑍, og strømmen, 𝐼.
𝑑𝑈 = 𝑍 ∙ 𝐼
�𝑈1 �−�𝑈2 �
�𝑈𝑁 �
=
𝑅𝑒��𝐼1 −𝐼2 �∙𝑍�
=
𝑅(𝐼1 𝑐𝑜𝑠𝜑1 −𝐼2 𝑐𝑜𝑠𝜑2 )−𝑋(𝐼1 𝑠𝑖𝑛𝜑1 −𝐼2 𝑠𝑖𝑛𝜑2 )
(3)
(4)
(5)
(6)
�𝑈𝑁 �
Nettimpedansen kan deles opp i resistans, R, og reaktans, X. Dersom strømverdi med tilhørende vinkel er
tilgjengelig, kan følgende uttrykk benyttes.
�𝑈1 �−�𝑈2 �
�𝑈𝑁 �
�𝑈𝑁 �
(7)
Dersom strømverdi ikke er tilgjengelig, kan aktiv effekt, P, og reaktiv effekt, Q, benyttes. I en
enlinjerepresentasjon blir strømmen uttrykt som følger. For trefaselaster må uttrykket divideres med √3.
𝑆
∗
𝐼 = �𝑈� = �
PROSJEKTNR
502000094
𝑃
�𝑈�
−𝑗
𝑄
(8)
�
�𝑈�
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
25 av 126
Antar vi spenning lik nettspenningen, 𝑈𝑁 , kommer vi fram til uttrykket:
�𝑈1 �−�𝑈2 �
�𝑈𝑁 �
=
𝑅(𝑃1 −𝑃2 )+𝑋(𝑄1 −𝑄2 )
2
�𝑈𝑁 �
(9)
Kortvarig maksimal belastning, med integrasjonstid på 1 sekund eller kortere, måles. Differansen mellom to
etterfølgende målinger eller differansen mellom kortvarig maksimal belastning og gjennomsnittlig belastning
for en lengre periode, for eksempel 1 time, multipliseres med nettimpedansen hos hver kunde og gir en
indikasjon på hvor stor spenningsvariasjon hver enkelt kunde forårsaker.
Ideelt sett bør belastningsmålingen foretas på det tidspunkt spenningshendelsen inntreffer og samtidig for
alle berørte målepunkter. Dersom det ikke lar seg utføre, kan funksjonen også ha verdi dersom det lokale
maksimum for belastning benyttes.
En måte å presentere denne analysen på, er om hver abonnent i et område berørt av problemer med
spenningssprang blir presentert i kart eller nettskjema med en verdi som gir en indikasjon på hvor i nettet
effektvariasjonene er størst, korrigert for kortslutningsytelsen i det punktet i kretsen. Under vises en mulig
forenklet fremgangsmåte, som er så enkel at den bør være mulig også med enkle AMS-målere.
𝑐=
𝑅𝑘 (𝑃1𝑠 −𝑃1𝑡 )+𝑋𝑘 (𝑄1𝑠 −𝑄1𝑡 )
𝑈𝑁 2
(10)
c er påvirkningen et lastpunkt har på spenningen i nettet. 𝑃1𝑠 er den høyeste effekten som gjennomsnitt over
ett sekund i løpet av timen. 𝑃1𝑡 er gjennomsnittlig effekt over 1 time. 𝑄1𝑠 og 𝑄1𝑡 er reaktiv effekt i de samme
tidsrommene og kan være positiv eller negativ. 𝑅𝑘 er total resistans i forsyningen til abonnenten og 𝑋𝑘 er
total reaktans i forsyningen. Begge disse verdiene lar seg eksportere fra NIS. 𝑃1𝑡 vil uansett samles inn fra
AMS-måleren for bruk i avregning. 𝑃1𝑠 og 𝑄1𝑠 kan registreres i AMS-måleren og kun maks-verdiene per
time lagres og hentes ved behov. En ulempe med denne metoden er at det ikke skiller mellom momentan
lastendring, som gir spenningssprang, og gradvis lastendring, som ikke gir spenningssprang. En bedre
funksjon ville derfor være å lagre høyeste endring i effekt mellom etterfølgende målinger heller enn en lang
og en kort måleperiode, men ellers benytte samme formelsett.
I Norge er det praksis å uttrykke nettstyrke ved å oppgi minimum kortslutningsstrøm, Ik2min. (11) viser en
videre forenkling som benytter Ik2min sammen med målinger av aktiv effekt. Også denne vil gi en god
indikasjon på hvor kilden til spenningsendringer er, men vil fungere best i lavspenningsnett med en høy
𝑅
-faktor eller der spenningsendringer i liten grad skyldes endring i reaktiv effekt.
𝑋
𝑃 −𝑃1𝑡
𝑐 = 𝑈 1𝑠∙𝐼
(11)
𝑁 𝑘2𝑚𝑖𝑛
Crel kan presenteres som
𝐶
.
𝐶𝑚𝑎𝑘𝑠
De abonnentene i nettet som har et utslag større enn 0,5 kan fargekodes med
for eksempel rød for høye verdier og grønn for lavere verdier i GIS, som vist i Figur 4-4. cmaks er her definert
som den høyeste c-verdien som registreres i den aktuelle trafokretsen.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
26 av 126
Figur 4.4
Mulig presentasjon av hvordan abonnenter under samme transformator bidrar til
spenningsendringer.
En annen, og mer krevende mulighet for å analysere spenningssprang, vil være å lagre effekt med 1 sekunds
oppløsning eller bedre i AMS-måleren, og på forespørsel overføre data i et lite vindu på for eksempel 15
sekunder rundt tidspunktet for det største spenningsspranget. Multipliseres effekt med forsyningsresistansen,
Rk, til hver abonnent, vil det komme fram hvordan hver abonnent påvirker spenningen. Ideelt bør også
reaktiv effekt måles og benyttes. Det kan utvikles mye ekstra funksjonalitet til dette verktøyet, som å
inkludere en oversikt over typiske kilder til spenningssprang og mulighet for å inkludere kjente tilfeller av
disse kildene i GIS.
Målerkravet er lavt ved implementering av de enkleste versjonene av dette use caset, som avhenger av å
kunne avlese en kortvarig maks effekt og minimum spenning for timen. Skal den siste muligheten med
løpende registrering av effekt med 1 sekunds oppløsning eller raskere implementeres, så blir kravene til
måler og kommunikasjonssystem større. Hver enkelt måler må da registrere og lagre internt minst 3600
verdier per time, og skal et område med 20 abonnenter analyseres, så må 300 verdier innhentes for et
analysevindu på 15 sekunder.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
27 av 126
4.4
Gi oversikt over spenningsforhold ved tung- og lettlast
Hva gjør use caset
Nytteverdi
Use caset beskriver hvordan en saksbehandler kan hente fram en grafisk oversikt over høyeste
og laveste spenning per abonnent i hele eller et utvalg av nettet.
Dersom spenningen i lavspenningsnettet beregnes, brukes lastflytberegninger basert på
standardiserte lastprofiler og rapportert årsforbruk.
Ved å benytte timesmålt energiforbruk fra AMS vil beregninger av spenning kunne bli bedre, men
fortsatt ikke gi informasjon om spenning med 1-minuttsverdier i henhold til FoL.
Nøyaktig grunnlag for videre nettplanlegging, bedre beslutningsgrunnlag for investeringer.
Aktører/systemer
AMS-måler, HES, spenningskvalitetsdatabase, NIS, saksbehandler.
Databehov
Spenningens maksimum og minimums 1-minutts RMS-verdi per uke, dag eller time. En fordel å
få effektverdiene når spenningen har sine maksimum- og minimumsverdier.
Grafiske presentasjonsmuligheter i GIS.
Hva gjøres i dag
Mulig ekstra
funksjonalitet
I dag brukes registrering av spenningsnivå hos sluttbruker i distribusjonsnettet i svært liten grad i den daglige
driften av strømnettet. Nettselskapet har liten oversikt over spenningsnivået i lavspenningsnettet, bortsett fra
der det foretas manuelle målinger på bakgrunn av kundeklager, lastflytanalyser og målinger i nettstasjoner.
Use caset beskriver hvordan en saksbehandler kan hente ut spenningsdata fra en spenningskvalitetsdatabase
ved å benytte egnet programvare (GIS/NIS). Spenningsdataene brukes til å gi en grafisk fremstilling av
spenningsnivået til alle sluttbrukere i valgte deler av systemet.
Hensikten med caset er å få oversikt over utnyttelsen av nettet som en inngangsparameter til videre
nettplanlegging. Ved å bruke faktiske måledata i stedet for antagelser basert på standard lastkurver oppnår
nettselskapet et bedre informasjonsgrunnlag til bruk i planleggingsprosessen, et riktigere beslutningsgrunnlag
for investeringer og potensielt et mindre behov for sikkerhetsmarginer ved planlegging generelt.
Det er mange muligheter for å presentere spenningsdata grafisk. Dataene som er tilgjengelig bør være
maksimum og minimum 1-minutts gjennomsnittsverdier av spenningens RMS-verdi i henhold til forskrift
om leveringskvalitet. Disse verdiene kan samles inn som den høyeste og laveste registrerte 1-minuttsverdien
pr uke, per dag eller pr time. Når man har samlet data i ett år og har verdier for sommer- og vinterhalvår
(lettlast og tunglast), har man allerede et godt utgangspunkt for å vurdere spenningsmarginene i nettet, men
datagrunnlaget blir selvsagt bedre etter flere år. Målingene som samles inn må temperaturkorrigeres.
Måleresultatene skal kunne presenteres grafisk og vurderes på flere måter. En lettfattelig måte å presentere
dataene på er en sortering av de målte verdiene som en kurve med de høyeste målte verdiene til venstre og de
laveste verdiene til høyre i figuren slik som vist i Figur 4-5. Men det kan også være interessant å sortere
målingene på andre måter, som for eksempel parvise maksimum- og minimumsverdier for hver måler, sortert
etter maksimum- eller minimumsverdier. Dersom denne figuren er data for et helt år eller mer, vil en kunne
lese av spenningsmarginene ved å se på avstanden mellom høyeste målte spenning og 253 V, og mellom
laveste målte spenning og 207 V, det vil si 230 V ± 10 %. De laveste spenningene er da normalt i tunglast på
kalde vinterdager, mens de høyeste spenningene er målt i lettlast om sommeren. Det vil være mulig å zoome
inn på utsnittet av kunder basert på geografisk beliggenhet (hvor langt vekke fra transformatoren kunden
befinner seg), transformatortilknytning (se alle kunder knyttet til en bestemt transformator) eller
spenningsverdi. Ved å fokusere på tilknytningene med høyeste og laveste spenningsverdier, eksempelvis
under en transformatorstasjon, vil en kunne hente informasjon om hvilke fordelingstransformator disse
tilhører. Dersom noen av verdiene ligger utenfor grensene til FoL, burde use caset "Presentere
spenningsmarginer", kap. 4.5, startes for å sjekke om den aktuelle transformatoren er riktig innstilt.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
28 av 126
Figur 4.5
Fordelingen av målte spenninger hos ca 7000 kunder under én transformatorstasjon.
I tillegg til dette kan mange andre presentasjonsmetoder benyttes, deriblant å gi et forholdstall på 95 % og
5 % kvantilen til spenningsnivået fra spenningsmålingene sortert etter størrelse. Dette tallet deles på
spenningsnivået og blir en faktor som vil gi tilnærmet grad av nettutnyttelse under for eksempel en
transformatorstasjon, en fordelingstransformator eller av en enkelt radial. Andre eksempler på grafiske
presentasjonsmuligheter av nettutnyttelse er å plotte spenningen til forskjellige abonnenter mot avstand fra
nærmeste nettstasjon, og spenningen for en enkelt husholdning kan plottes kronologisk over et år med
grenseverdier fra FoL. Spenningsfallet kan også vises i GIS/NIS med fargekoding for forskjellige intervaller
av spenningsfall. Styrken til dette verktøyet vil ligge i å kunne finne hvilke deler av nettet som må utvides,
og foreta kun de nødvendige oppgraderingene.
Minimum målerkrav for dette caset er høyeste og laveste 1-minutts RMS-verdi for spenningen til hver
husstand i løpet av et år. Mer data/høyere oppløsning enn et år kan benyttes for å gi mer informasjon om
variasjonene, men er ikke absolutt nødvendig for å registrere spenningsmarginene. Målegrunnlaget i
spenningsdatabasen vil typisk kunne være ukentlig maks-, min- og snittverdier. Programmet vil da kunne
hente ut høyeste og laveste spenningsverdi knyttet til hvert målepunkt.
En viktig faktor når man implementerer dette verktøyet er vasking/filtrering av spenningsmålingene som blir
brukt som grunnlag. Målingene må vaskes/filtreres med tanke på målinger ved starten eller slutten av
avbrudd og spenninger målt under en uvanlig kobling i distribusjonsnettet for å sikre et godt datagrunnlag.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
29 av 126
4.5
Presentere spenningsmarginer
Hva gjør use caset
Nytteverdi
Use caset beskriver hvordan en saksbehandler kan hente fram en grafisk oversikt over høyeste
og laveste spenning per abonnent i hele eller et utvalg av nettet.
Dersom spenningen i lavspenningsnettet beregnes, brukes lastflytberegninger basert på
standardiserte lastprofiler og rapportert årsforbruk. Ved å benytte timesmålt energiforbruk fra
AMS vil beregninger av spenning kunne bli bedre, men fortsatt ikke gi informasjon om spenning
med 1-minuttsverdier i henhold til FoL.
Mer nøyaktig grunnlag for videre nettplanlegging, bedre beslutningsgrunnlag for investeringer.
Aktører/systemer
AMS-måler, HES, spenningskvalitetsdatabase, NIS (analyseverktøy), saksbehandler.
Databehov
Spenningens maksimum og minimums 1-minutts RMS-verdi per uke, dag eller time
Antall brudd på grenseverdien ± 8 % (#/#).
En fordel å få effektverdiene når spenningen har sine maksimum- og minimumsverdier.
Hva gjøres i dag
Mulig ekstra
funksjonalitet
Dette use caset har mye til felles med use caset "Gi oversikt over spenningsforhold ved tung- og lettlast",
kap. 4.4. Forskjellen er hovedsakelig formålet til use caset; dette use caset er tenkt brukt i en spesifikk
situasjon når kunder blir tilknyttet lavspennings distribusjonsnett. Ved nettilknytninger gjøres i dag
beregninger basert på tabeller og bruk av forenklede analyseverktøy for å kunne vurdere overholdelse av
krav om termisk belastning, spenningsfall og kortslutningsytelse [8]. Disse beregningene benytter seg blant
annet av lastdata fra abonnentene i kretsen tilknytningen planlegges, og disse er ikke nødvendigvis en god
indikasjon på utnyttelsen i nettet.
Use caset beskriver hvordan en saksbehandler gjennom NIS kan hente ut to verdier fra en database for å
undersøke utnyttelsen av lavspennings distribusjonsnettet. Dette er spenningens 1-minutts RMS-verdi og
antall ganger spenningen er over en grenseverdi, f.eks. ± 8 %. Ved å presentere disse dataene får saksbehandler en oversikt over hvilke marginer som finnes i nettet. For å sikre normaliserte spenningsmålinger
blir måledataene temperaturkorrigert. Use caset tillater å hente ut temperaturkorrigerte spenningskvalitetsdata for både et normalår og for et år med en ekstra kald vinter.
Hensikten med caset er å presentere hvilke marginer det er i nettet med tanke på overholdelse av kravene om
stasjonær spenning i distribusjonsnettet som angitt i FoL. Dette kan være til nytte for eksempel for å forenkle
tilknytningsprosessen ved nettilknytninger og for å vurdere om en transformator er riktig trinnet. Ved bruk
av spenningsmålinger kan utnyttelsen av nettet kontrolleres heller enn å estimeres, slik at nettselskapet
enklere kan bedømme om nettet har tilstrekkelig kapasitet til å tilknytte en ny abonnent, om det trengs
forsterkninger, om transformatorer er riktig trinnet og så videre.
For tilknytning av ny abonnent er det viktig å vite hvor store marginer systemet har i forhold til termiske- og
spenningsnivågrenser. Termiske forhold i transformator og kabler er sjelden et problem og er ikke vurdert i
dette use caset. Spenningsnivået sier noe om det er nødvendig med nettforsterkning for å håndtere økt last.
Det er nødvendig med 12 måneders innsamling av data for å ta høyde for sesongbaserte variasjoner. I tillegg
kommer variasjoner mellom år. Dersom en transformator forsyner flere radialer, vil det være naturlig å ta
utgangspunkt i den aktuelle radialens marginer, da de andre radialenes spenningsnivå i liten grad vil påvirkes
av lastøkning i andre deler av systemet. Å vurdere spenningsmarginene må likevel sees på som en del av en
vurdering av nettilknytning og ikke en selvstendig analyse.
Det er mange måter å presentere denne informasjonen på i en programvare. En mulighet er at saksbehandleren kan få opp en valgmeny ved å høyreklikke på den transformatoren som er aktuell for tilknytningen, og
velge spenningsmargin. Det kan så komme opp en tabell som presenterer hvor mange prosent/volt margin
som er i radialen i forhold til kundene med høyest og lavest spenning ved "worst case scenario".
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
30 av 126
Dette verktøyet kan også brukes til å vurdere om transformatorer er riktig trinnet. Det er da ikke snakk om å
trinne transformatorer opp og ned etter sesong. Tanken er at dersom den høyeste spenningen som observeres
i hele nettet i løpet av et år er en god del lavere enn +10 % grensen gitt av FoL, mens den tilsvarende laveste
verdien ligger nærme eller under -10 % grensen, så er transformatoren ikke trinnet optimalt. Den kan da
trinnes opp slik at spenningsnivået overholder FoL for alle målepunkt alle dager i året. Tilsvarende kan den
trinnes ned dersom det viser seg at spenningsnivået generelt er for høyt i systemet.
Nytteverdien av denne oversikten er potensielt stor for nettplanlegging på distribusjonsnivå. Det vil være
enkelt å se hvor store marginer hver underliggende forgrening har i forhold til grenseverdiene gitt i FoL.
Denne type informasjon er verdifull når en skal vurdere tilknytningskapasiteten (hosting capacity) for
tilknytning av nye abonnenter.
Et eksempel på hvordan utnyttelsen av nettet kan presenteres er gitt i Figur 4.6. Ved å bruke samme
metodene som i use caset "Gi oversikt over spenningsforhold ved tung- og lettlast", kap. 4.4, kan maksimumog minimumsspenning i løpet av et år for abonnentene plottes sortert etter størrelse med grafer for
grenseverdiene angitt i FoL. Dette gir et bilde på utnyttelse og tilgjengelige marginer i kraftnettet. Ved å
oppgi anleggsID for en radial kan en utvalgt del av nettet analyseres, heller enn hele distribusjonsnettet til
nettselskapet. I samme skjermbilde kan antall brudd på grenseverdiene ± 8 % sorteres etter antall i en tabell,
slik at det kan identifiseres hvilke kunder som har flest brudd på grenseverdiene. Brukeren kan spesifisere en
analyseperiode med start og sluttdato, for eksempel en måned eller et halvår.
Spenningsmarginer
KundeID
KundeID
KundeID
KundeID
KundeID
KundeID
KundeID
KundeID
KundeID
KundeID
KundeID
KundeID
KundeID
Figur 4.6
Spenningsmarginer
Sluttdato
Antall 1 minutts verdier over ± 8 %
8%
-8 %
3
2
4
1
4
0
1
1
2
0
1
0
2
2
0
3
3
0
0
2
0
1
3
3
AnleggsID
Spenningsmarginer
Spenning [V]
Startdato
260
250
240
230
220
210
200
Maxspenning
Minspenning
10 %
-10 %
0
50
100
Kundemengde [%]
Øvre margin
Nedre margin
100 % Kvantile 95 % Kvantile
1,00 %
4,10 %
1,30 %
3,50 %
Prinsippskisse som viser hvordan en visualisering av spenningsmarginer kunne gjøres i et
planleggings-/analyseverktøy.
Målerkravet og utfordringene med tanke på riktige måledata for dette use caset er det samme som "Gi
oversikt over spenningsforhold ved tung- og lettlast", kap. 4.4.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
31 av 126
4.6
Varsel ved varig lav/høy spenning
Hva gjør use caset
Aktører/systemer
Spenningsmålinger fra AMS brukes til å varsle om varig høy eller lav spenning for å kunne
iverksette tiltak som kobling av kondensatorbatteri eventuelt trinning av transformator.
Ulik praksis, i noen tilfeller utføres kobling av kondensatorbatteri etter kundeklager, i andre
tilfeller basert på erfaringer.
Kobling av kondensatorbatteri, eventuelt trinning av transformator, til riktig tid. Potensielt
økt kundetilfredshet og bedret omdømme
AMS-måler, HES, spenningskvalitetsdatabase, DMS, saksbehandler
Databehov
Spenningens maksimum og minimums 1-minutts RMS-verdi per uke eller per dag
Mulig ekstra
funksjonalitet
Automatisere prosessen med kobling av kondensatorbatteri
Hva gjøres i dag
Nytteverdi
I dag kan spenningen på enkelte steder i nettet være varig lav eller høy uten at nettselskap er klar over
problemer, og ofte ikke blir oppmerksom på dette før en kunde klager på problemer med spenningskvaliteten. Nettselskap har noen verktøy for å permanent heve eller senke spenningen i nettet, som for
eksempel å koble kondensatorbatteri i HS distribusjonsnett inn når lasten i et system øker. Dette gjøres av og
til på sesongbasis og kondensatorbatteriet kobles ofte inn en gang på høsten, når nettselskapet erfaringsmessig vet at spenningen i nettet begynner å bli lav, og kobles ut igjen ved samme kriterium til våren. Andre
kondensatorbatterier med synkroniserte brytere kobles flere ganger i løpet av året for å kontrollere
spenningen og redusere tap i nettet.
En annen måte å permanent øke spenningen i en del av nettet er å trinne en transformator. Dette gjøres i noen
tilfeller etter at nettselskapet har mottatt en kundeklage, hvoretter nettselskapet undersøker spenningen på
transformatoren og iverksetter trinning. I etterkant foretar nettselskapet målinger for å verifisere et
akseptabelt spenningsnivå i fordelingsnettet. Denne praksisen kan være problematisk om det ikke blir vurdert
at spenningen i nettstasjonen stiger når lasten avtar, og kunden nærmest transformatoren kan få for høy
spenning.
Use caset beskriver hvordan et varsel kan sendes fra HES til DMS når det registreres to innsamlede
spenningsverdier i HES på rad under eller over en gitt grenseverdi. Grenseverdiene kan være innstilt til
forskjellige nivåer for å kunne skille mellom ulike tiltak som iverksettes for å heve eller senke spenningen.
For eksempel kan det settes to verdier for kobling av kondensatorbatteri og transformatortrinning, hvor
grenseverdien for kobling av kondensatorbatteri er lavest.
Hensikten med caset er å lage et verktøy som kan bistå nettselskapene til å vite akkurat når kondensatorbatteriene i HS distribusjonsnett bør innkobles, og eventuelt om en transformator bør trinnes. Ved å ha en
løpende kontroll på spenningsnivået kan nettselskapet se når spenningen over radialen blir så lav eller høy at
spenningen burde løftes eller senkes, uten å være avhengig av henvendelser fra kundene. Den økte kontrollen
over nettdriften kan føre til mer fornøyde kunder og bedret omdømme.
Et eksempel på hvordan dette kan fungere er at DMS får innsendt åtte meldinger av alarmhåndteringssystemet om lav spenning ved brudd på grenseverdien for innkobling av kondensatorbatteri. Om
driftssentralpersonellet klikker på en av meldingene, åpnes et vindu som inneholder informasjon om tre av
disse varslene fordi de ligger under samme transformatorstasjon. Vinduet kan se ut som vist i Figur 4.7, hvor
driftssentralpersonalet får mulighet til å undersøke spenningssituasjonen i nettet mer nøye, og å koble
kondensatorbatteriet. Meldingen om å koble kondensatorbatteriet kommer fordi det registreres at dette ikke
er innkoblet samtidig som spenningen har sunket under en bestemt grenseverdi.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
32 av 126
Figur 4.7
Prinsippskisse for visualisering av varselsmelding i DMS ved varig lav spenning.
Det er mulig å lage et automatisert system som automatisk iverksetter kobling av kondensatorbatteri ved
behov. Dette systemet vil koble inn kondensatorbatteriet når det registreres varig lav spenning i en radial, og
vil lage en ny grenseverdi ut i fra spenningsnivået når kondensatorbatteriet blir innkoblet. På den måten vil
kondensatorbatteriet kunne bli utkoblet ved overskridelse av denne grenseverdien, som skjer når lasten
typisk synker til et nivå hvor det ikke er behov for å ha kondensatorbatteriet innkoblet. For å sikre at ut- og
innkobling ikke skjer for ofte, burde grenseverdiene ved utkobling settes med en viss margin fra innkoblingsgrenseverdien slik at kondensatorbatteriet ikke blir koblet inn og ut flere ganger enn nødvendig.
Målerkravet for dette use caset er spenningens 1-minutts maksimum og minimum RMS-verdi per uke eller
per dag. Det stilles krav til at HES og kommunikasjonssystem kan sammenligne overførte måledata fra AMS
med gitte grenseverdier, og opprette varsler som videresendes til DMS ved overskridelser av grenseverdiene.
Ved brudd på grenseverdien for transformatortrinning kan use caset "Presentere spenningsmarginer",
kap.4.5, initieres for å undersøke spenningsmarginer i både lett- og tunglastsituasjoner. Hvis grenseverdiene
for kobling av kondensatorbatteri overskrides og kondensatorbatteriet blir koblet, så kan use caset
"Undersøke om spenningsforhold er akseptable etter omkobling", kap.4.8, iverksettes.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
33 av 126
4.7
Bruke spenningsmåling for å verifisere nettdokumentasjon
Hva gjør use caset
Hva gjøres i dag
Spenningsmålinger fra AMS og lastflytberegninger brukes til å kvalitetssikre og oppdatere
nettdokumentasjonen.
Nettdokumentasjonen oppdateres basert på funn.
Nytteverdi
Kvalitetssikret nettdokumentasjon.
Aktører/systemer
Spenningskvalitetsdatabase, NIS/GIS, saksbehandler.
Databehov
Historisk timesforbruk og spenningens 1-times RMS-verdi.
Mulig ekstra
funksjonalitet
Høyere tidsoppløsning på målingene.
Situasjonen i dag med tanke på kvalitetssikring av nettdokumentasjonen, er at nettselskaper oppdaterer
nettdokumentasjonen om det blir funnet uoverensstemmelser mellom fysisk nett og dokumentasjonen av
personell i felt.
Use caset beskriver hvordan AMS-data kan brukes for å oppdatere og kvalitetssikre dokumentasjonen. Ved å
utføre en lastflytanalyse, og innhente spenningsdata for samme periode fra en spenningsdatabase, kan en
saksbehandler sammenligne spenningsverdiene. En analyse i NIS/GIS kan hente ut de elementene i nettet
hvor det registreres store avvik mellom de to datasettene, og saksbehandleren kan flagge komponent for
mulig feil i nettdokumentasjonen eller i måling.
Hensikten med caset er å gi et verktøy for å oppdatere og kvalitetssikre nettselskapers nettdokumentasjon og
for å avdekke feilmåling. Analysen kan avdekke for eksempel: feil impedans ved feil på ledertverrsnitt,
lederlengde og type leder, feilplasserte kunder, feil eller manglende dokumentasjon av forbruk ved for
eksempel umålt forbruk, tyveri og feilmålinger.
Det er mulig å presentere resultatene i GIS/NIS på en måte som letter analysearbeidet ved for eksempel å
presentere prosentvis og fargekodet avvik i spenning på de ulike nodene i nettet. Et eksempel på hvordan
dette kan gjøres er vist i Figur 4.8. Dette gjør at noen områder raskt vil bli identifisert som sannsynlige kilder
for manglede eller feil dokumentasjon. Analysemetoden har noen svakheter som kan påvirke resultatene,
som for eksempel høy reaktiv effekt eller endring i effektfaktor i løpet av integrasjonstiden. Dette vil være et
større problem i luftnett med høy X/R-ratio. En mulig løsning på dette er å redusere integrasjonstiden til
1 minutt, eller å måle snitt og maksimums- og minimumsverdier på reaktiv effekt i løpet av integrasjonstider
for å gi et anslag av påliteligheten til analysen. Usymmetri er også en utfordring om beregningsverktøyet
bruker symmetrisk trefase, som ikke nødvendigvis gir et korrekt svar. Det vil ved denne type beregninger
også være behov for relativt konstant spenning på høyspenningssiden i analyseperioden.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
34 av 126
Figur 4.8
Visualisering av spenningsavvik mellom målt og beregnet spenning.
Målerkravet er lavt for dette use caset, det er nødvendig med effektflyt og spenningsdata med tilsvarende
oppløsning for å få sammenlignet lastflytanalysen og de historiske spenningsdataene. Timesforbruk blir
automatisk innsamlet, og spenningens timesgjennomsnitt som overføres til spenningskvalitetsdatabasen i
enkelttilfeller når det er behov for disse målingene.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
35 av 126
4.8
Undersøke om spenningsforhold er akseptable etter omkobling
Hva gjør use caset
Aktører/systemer
Spenningsmålinger fra AMS brukes for å undersøke spenningen hos sluttbrukere etter
omkobling dersom operatøren er usikker på om krav til spenning overholdes.
Nettselskapet gjør en skjønnsmessig vurdering om spenningen er tilfredsstillende med et
bestemt koblingsbilde. Alternativt må det sendes ut personell som foretar målinger på relevante
steder i nettet.
Redusert tids- og ressursbruk.
Bedre kontroll på leveringskvalitet.
AMS-måler, HES, DMS, saksbehandler.
Databehov
Spenningens siste registrerte 1-minutts RMS-verdi i AMS-måler.
Mulig ekstra
funksjonalitet
N/A
Hva gjøres i dag
Nytteverdi
Use caset beskriver hvordan et nettselskap kan undersøke om kravene i FoL om langsomme
spenningsvariasjoner er tilfredsstilt ved aktuell kobling. En saksbehandler/operatør kan bruke DMS til å
foreta en spørring om spenningens siste registrerte 1-minutts RMS-verdi direkte i AMS-måleren gjennom
HES. Ved uakseptabelt spenningsnivå kan saksbehandleren iverksette passende tiltak.
Hensikten med caset er å undersøke om spenningen er innenfor kravene i FoL ved aktuelt koblingsbilde uten
å sende ut personell for å foreta fysiske målinger ute i nettet.
En mulighet for å presentere spenningssituasjonen ved aktuell kobling vil være å avspørre alle abonnenter
berørt av det uvanlige koblingsbildet, og presentere spenningen i DMS ved hver enkelt abonnent. I tillegg
kan spenningene sorteres på størrelse og presenteres grafisk med fargekoder relatert til grenseverdiene for
stasjonær spenning som angitt i FoL.
Målerkravet for use caset er lavt, men forutsetter at AMS-måleren er tilgjengelig for avspørring fra DMS og
at den registrer spenningens 1-minutts RMS-verdi.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
36 av 126
4.9
Alarm ved feil i nettet
Hva gjør use caset
Aktører/systemer
Spenningsmålinger fra AMS brukes til å gi varsel ved svært høye eller lave spenninger,
fasebrudd, brudd på nøytralleder og avbrudd.
Høye og lave spenninger, fasebrudd og brudd på nøytralleder oppdages potensielt ved varsling
av kunde, jordfeilsovervåkning er i noen tilfeller påbudt i nettstasjon.
Deteksjon av fasebrudd, brudd på nøytralleder og bedre oversikt for kunder og nettselskap og
mindre tids- og ressursbruk på feilsøking og reparasjoner ved feil og avbrudd i nettet.
AMS-måler, HES, spenningskvalitetsdatabase, NIS, DMS, saksbehandler.
Databehov
Spenningens maksimum og minimums 1-minutts RMS-verdi.
Mulig ekstra
funksjonalitet
Automatisk utkobling ved farlig feil i nettet.
Jordfeilvarsling.
Hva gjøres i dag
Nytteverdi
Det er i dag ingen spesielle rutiner for deteksjon og utbedring av avbrudd, fasebrudd og brudd i nøytralleder,
og varsling er heller ikke påbudt. Jordfeilvarsling er påbudt på nye og rehabiliterte nettstasjoner. Derfor kan
mange av disse feilene først oppdages ved kundeklager, og jordfeil kan, om det ikke brukes jordfeilvarsling,
bli stående lenge uoppdaget og utgjøre en risikofaktor. Konsekvensene av de ulike feilene er vist i Tabell 4.2.
Tabell 4.2
Konsekvenser av ulike feil i kraftnettet, ikke inkludert kostnadene for å lokalisere og utbedre
feilene.
Type feil
Konsekvenser
Fasebrudd i IT-nett
Tilnærmet halvert linjespenning med berørt fase.
Havari på elektriske apparater ved redusert eller pendling i spenning.
Økt brannfare.
Kan forårsakes av dårlig kontakt etter f.eks. fukt eller flom.
Økning i fasespenning opp til 400 V.
Fall i fasespenning.
Mulig havari på elektriske apparater.
Økt brannfare.
KILE
Brudd i nøytralleder
i TN-nett
Avbrudd
Jordfeil i IT-nett
Høy/lav spenning
Store jordstrømmer ved flere jordfeil.
Berøringsspenninger på elektriske apparater.
Økt brannfare.
Mulig havari på elektriske apparater.
Økt brannfare.
Etter at en eller flere kunder har klaget inn feilen, så gjøres feilsøking av fasebrudd og brudd i nøytralleder i
dag ved hjelp av målinger og sunn fornuft. Om feilen ikke blir klaget inn fordi ingen fastboende er berørt,
som for eksempel i et hyttefelt, så kan feilen bli stående over lengre perioder. Det kan skapes mye sinne hos
kunder som kommer til hytta og oppdager at all maten i fryseboksen har blitt dårlig på grunn av fasebrudd,
noe som kan være skadelig for nettselskapets omdømme.
Use caset beskriver funksjonaliteten som gis ved at AMS har muligheten til kontinuerlig overvåking av
driftssituasjonen. AMS-måleren kan opprette en hendelse når det blir registrert spenningsverdier utenfor
oppgitte grenser, som videresendes til et alarmhåndteringssystem. Dette gjør at det opprettes en
informasjonsmelding med type feil og lokasjon i DMS, så driftssentralen har løpende oversikt over
situasjonen i distribusjonsnettet og kan reagere på årsaken til alarmen.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
37 av 126
Hensikten med caset er å lage et overvåkningsverktøy for å effektivisere driften hos nettselskaper ved blant
annet å kutte ned på tiden det tar før en feil blir oppdaget og utbedret. Nettselskapet blir heller ikke avhengig
av kundeklager for å oppdage feil i nettet. Alarmhåndteringssystemet gir nettselskapet bedre oversikt over
driftssituasjonen under feil i nettet og åpner også for at kunden holdes løpende informert over internett eller
SMS ved for eksempel avbrudd, noe som kan øke serviceopplevelsen til kunden. For å realisere denne delen
av alarmhåndteringssystemet er heller ikke AMS-målinger nødvendig, men det vil gi raskere varsling til alle
de berørte kundene. Caset beskriver hvordan nettselskap kan avverge farlige situasjoner, og handler ikke om
overholdelse av FoL.
Funksjonaliteten som dette use caset beskriver har mange mulige anvendelsesområder. Avbruddshåndtering
ved hjelp av AMS er allerede implementert av noen nettselskaper. Ved å detektere avbrudd hos kundene kan
delen av nettverket som er berørt av avbruddet isoleres, og resten av abonnentene i nettet blir uberørt.
Kundene som er berørt av avbruddet kan få varsel på SMS om status og estimert tid til de er tilkoblet igjen.
Når feilen er utbedret og kundene er innkoblet igjen, så sendes det en ny informasjonsmelding på SMS. På
denne måten blir færrest mulig kunder berørt av avbrudd, og bedret informering av kundene under avbrudd
kan føre til færre kundehenvendelser, mer tilfredse kunder og bedret omdømme.
En annen mulighet ved implementering av funksjonaliteten i dette caset er automatisering av bryteren i
AMS-måleren. Ved farlige feil i nettet, som for eksempel fasebrudd, så kan AMS automatisk frakoble
kundens installasjon for å gi kunden økt beskyttelse mot for eksempel brannfare og havari på elektriske
apparater.
En tredje mulighet ved implementering av funksjonaliteten i dette use caset er registrering av jordfeil. Ved å
utvide alarmsystemet til å omfatte jordfeil, får nettselskapet en mer komplett overvåkning av farlige
situasjoner i nettet. Nettselskapet kan unngå avbrudd under jordfeil i flere punkter, og minske tids- og
ressursbruk på å detektere og lokalisere jordfeil. Om jordfeilvarsling tas i bruk vil nettselskapet måtte tenke
gjennom saker som hvordan kunden varsles ved jordfeil og ansvarsområde for nettselskap ved uoppdagede
jordfeil som nettselskapet burde ha vært klar over.
Målerkravet for use caset er lavt, det kreves at AMS-måleren kan kontinuerlig overvåke spenningen og
opprette en hendelse ved brudd på bestemte grenseverdier, noe som er basis i de fleste AMS-målere. For å
kunne lokalisere feil ved for eksempel avbrudd, kreves det integrering av flere kunder i NIS [9] ettersom
systemet som beregner feillokasjonen må kunne se hvilke deler av nettet som er berørt. For å kunne varsle
DMS om avbrudd, må også AMS-måleren kunne fungere uten strøm i en kort periode slik at den kan sende
en pushmelding for å informere om avbruddet. Ved automatisk utkobling av kundens installasjon under
farlige feil, så kreves det også en bryter med mulighet for automatisk styring. Jordfeilvarsling krever ekstra
funksjonalitet i måleren som få leverandører tilbyr i dag, og som vil være spesifikt for det norske markedet.
Funksjonaliteten beskrevet i dette use caset stiller også krav til filtrering av alarmsignalene fra AMS med
strenge grenseverdier for å sikre pålitelige meldinger i DMS. Både push- og pull-teknologi kan brukes i
driftssentralen og kundens AMS-display, men det kan bli et problem med mange feilmeldinger ved bruk av
push-meldinger og manglende filtrering under hendelser i større områder. Likevel bør pushmeldinger
benyttes ved hendelser som fasebrudd og brudd i nøytralleder, ettersom dette er hendelser som bør utbedres
så raskt som mulig. Dessuten, om alarmverdiene oppdateres for hver time, vil sannsynligvis en eller flere
kunder ha ringt og varslet om feilen før driftssentralen får en melding om avbruddet. For å kunne
implementere avbruddshåndtering stilles det krav til at AMS-måleren har noe batterikapasitet så den kan
sende ut et varsel til DMS ved avbrudd, og at måleren bruker en annen kommunikasjonsteknologi enn PLC.
Andre varsler, som for eksempel feil faserekkefølge, kan også inkluderes i alarmhåndteringssystemet.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
38 av 126
En utfordring ved å bruke AMS til å varsle om uønskede hendelser er at kunden kan koble ut hovedsikringen
til huset, som for AMS-måleren kan se identisk ut som om det ble et avbrudd. En måte å unngå denne
forvekslingen på kan være at det utvikles en automatisk metode for at AMS-måleren skiller mellom avbrudd
og utkobling av hovedsikringen.
4.10
Use case-oversikt
Oversikt over use casene er igjen vist i Tabell 4.2. Samlet sett uttrykker alle use casene presentert i denne
rapporten en metode for å gi bedre oversikt over nettet, som resulterer i mer korrekte avgjørelser, mer
effektive arbeidsprosesser og mer riktige beslutningsgrunnlag for investeringer.
Tabell 4.3
Use case-oversikt.
Kategori
Use case
Spenningskvalitet
Bekrefte/avkrefte stasjonær høy/lav spenning
Bekrefte/avkrefte spenningssprang og kortvarig over- og underspenning
Lokalisere kilde til spenningssprang og kortvarig over- og underspenning
Nettplanlegging
Gi oversikt over spenningsforhold ved tung- og lettlast
Presentere spenningsmarginer
Bruke spenningsmålinger for å verifisere nettdokumentasjon
Nettdrift
Varsel ved varig høy/lav spenning
Undersøke om spenningsforhold er akseptable etter omkobling
Alarm ved feil i nettet
Use casene som omhandler spenningskvalitet vil være av verdi først og fremst for å kunne hanskes med
kundeklager på en måte som gir god kundeservice. Målet er å, så raskt som mulig, undersøke
klagegrunnlaget, eventuelle kilder til problemer med spenningskvaliteten og gi en tilbakemelding til kunden
med funnene. Så kan eventuelle utbedringer iverksettes etter denne prosessen, forhåpentligvis uten å ha sendt
ut personell for å foreta målinger i nettet. Kravene til AMS-målerene for disse use casene er først og fremst
at spenningens 1-minutts RMS-verdi må måles, og noen utvalgte verdier sendes til en database ved et gitt
tidsintervall. For å bedre kunne undersøke problematikk rundt spenningssprang og kortvarige over- og
underspenninger kreves det en AMS-måler som har muligheter til å registrere hurtige fenomener og har
middels stor prosessorkraft, noe som kan virke fordyrende på måleren.
Use casene som omhandler nettplanlegging vil først og fremst være av verdi ved å kunne gi mer nøyaktig
grunnlag for investerings- og beslutningsprosesser, som vist i Figur 4.9. Ved bedre kjennskap til nettets
tilstand, økes sannsynligheten for å treffe riktige beslutninger ved tilknytninger av kunder, langsiktig
planlegging av nettdrift, og større og mindre nyinvesteringer i nettet. Målerkravene som stilles ved disse use
casene er lave, eneste nødvendige inngangsparameter er spenningens maksimum og minimum 1-minutts
RMS-verdi, innsendt per dag eller per uke. I løpet av et år vil dette tilsi 104 eller 730 verdier.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
39 av 126
Figur 4.9
Endring i planleggings- og beslutningsgrunnlag ved innføring av AMS.
Use casene som omhandler nettdrift er mer differensierte, men på en generell basis kan det sies at AMS gir
nettnytte ved å kunne overvåke nettet for økt sikkerhet og raskere reaksjon på feil i nettet, samt å ha bedre
kontroll over situasjonen i nettet. Målerkravene for disse use casene er differensiert, i tillegg til å kunne måle
spenningens 1-minutts RMS-verdi, så må spenningen kunne avspørres, måles med høyere tidsoppløsning og
kunne varsle om brudd på grenseverdier. Dette stiller strengere krav til kommunikasjonssystemer og til
alarmhåndtering.
Tabell 4.3 lister opp hvilke variabler som kan eller bør registreres. Effekt- og spenningsmålinger måles i alle
tre faser.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
40 av 126
Tabell 4.4
Måleverdier som kan registreres
Registrert verdi
3
Overføres
Relevant use case
U1min,max (Per
time/dag/uke)
U1min,min (Per
time/dag/uke)
Uavg (Per
time/dag/uke)
Effekt ved U1min,max
og U1min,min
U1min
Hver dag eller
hver uke
Bekrefte/avkrefte stasjonær høy/lav spenning
Gi oversikt over spenningsforhold ved tung- og lettlast
Presentere spenningsmarginer
Varsel ved varig høy/lav spenning
Bruke spenningsmålinger for å verifisere nettdokumentasjon
På forespørsel
Gi oversikt over spenningsforhold ved tung- og lettlast
På forespørsel
/ alarm
Undersøke om spenningsforhold er akseptable ved aktuell kobling
Alarm ved unormal driftssituasjon
Bekrefte/avkrefte stasjonær høy/lav spenning
X
P1time
Hver dag eller
hver uke
Hver dag eller
hver uke
Bruke spenningsmålinger for å verifisere nettdokumentasjon
X
Bekrefte/avkrefte stasjonær høy/lav spenning
Presentere spenningsmarginer
Varsel ved varig høy/lav spenning
Bekrefte/avkrefte spenningssprang og kortvarig over- og
underspenning
X
På forespørsel
Lokalisere kilde til spenningssprang og kortvarig over- og
underspenning
X
Overvåkes
kontinuerlig
Hver dag eller
hver uke
Alarm ved unormal driftssituasjon
På forespørsel
Bekrefte/avkrefte spenningssprang og kortvarig over- og
underspenning
På forespørsel
Bruke spenningsmålinger for å verifisere nettdokumentasjon
Alarm ved unormal driftssituasjon
Pst
Overvåkes
kontinuerlig
På forespørsel
P1min
På forespørsel
P1sek
På forespørsel
Antall brudd på
grenseverdi ± X %
(#U1min/#U1min)
Antall brudd på
grenseverdi ± X %
av Un
(#U<1sek /#U<1sek)
Kortvarig
makseffekt
P<1sek,max (Per time)
U<1sek for alarmfilter
Antall
spenningssprang
(#Usprang,max
/#Usprang,st)
Usprang,max
Usprang,før
Usprang,etter
t - tidspunkt for
spenningene
Q1min,max (Per time)
Q1min,min (Per time)
Q1min,avg (Per time)
Jordfeilvarsling
Hver dag eller
hver uke
Anbefalt
minimum
X
Bekrefte/avkrefte spenningssprang og kortvarig over- og
underspenning
Bekrefte/avkrefte spenningssprang og kortvarig over- og
underspenning
Gi oversikt over spenningsforhold ved tung- og lettlast
Lokalisere kilde til spenningssprang og kortvarig over- og
underspenning
3
Senket skrift angir tidsoppløsning og tilleggsinformasjon, for eksempel P<1sek,max angir maksimum effekt med mindre
enn 1 sekunds integrasjonstid
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
41 av 126
5
Kilder
1. SG-CG/M490/E - Part E: Smart Grid Use Case Management Process, in CEN-CENELEC-ETSI Smart
Grid Coordination Group - Sustainable Processes. 2012.
2. IEC, IEC/PAS 62559 IntelliGrid Methodology for Developing Requirements for Energy Systems. 2008.
3. Forskrift om måling, avregning og samordnet opptreden ved kraftomsetning og fakturering av
nettjenester, in FOR-2013-06-19-663, OED, Editor. 2013.
4. Sæle, H., Kravspesifikasjon fullskala utbygging av Avansert Måle- og Styringssystemer (AMS)
(Toveiskommunikasjon). 2012, SINTEF Energi AS.
5. Planbok for kraftnett: Mål og rammebetingelser ved teknisk/økonomisk planlegging av kraftnett. SINTEF
Energi AS.
6. Lov om behandling av personopplysninger, in LOV-2000-04-14-31, JD, Editor. 2000: I 2000 hefte 8.
7. ENA Smart Metering System Use Cases. 2010, Engage Consulting.
8. Planleggingsbok for kraftnett: Systematikk ved mindre utbygginger i lavspenningsnettet. 2014, SINTEF
Energi AS.
9. Graabak, I., Funksjonsbeskrivelse full-skala utbygging av "Avanserte Måle- og Styringssystemer" (AMS).
2008, SINTEF Energi AS.
10. IEC, IEC/TR 60725 Consideration of reference impedances and public supply network impedances for
use in determining the disturbance characteristics of electrical equipment having a rated current
≤75 A per phase 2012, IEC.
11. Seljeseth, H., T. Solvang, and K. Sand, Håndtering av utfordrende elektriske apparater som tilknyttes
elektrisitetsnettet. 2012, SINTEF Energi AS.
12. Forskrift om leveringskvalitet i kraftsystemet, OED, Editor. 2014.
13. CENELEC, Voltage characteristics of electricity supplied by public electricity networks, in
EN50160:2010. 2010.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
42 av 126
Vedlegg A
Liste over forkortelser
AMS
Avanserte måle- og styringssystem
DMS
Distribution Management System
FoL
Forskrift om leveringskvalitet i kraftsystemet
GIS
Geografiske informasjonssystemer
GSM
Global System for Mobile Communications
HAN
Home Area Network
HES
Head-End System
KILE
Kvalitetsjusterte inntektsrammer ved ikke levert energi
KIS
Kundeinformasjonssystem
MDMS
Meter Data Management System
MVDB
Meter Value Database
NVE
Norges vassdrags og energidirektorat
PLC
Power Line Carrier (Power Line Communication)
RMS
Root Mean Square, effektivverdi
SCADA
Supervisory Control And Data Acquisition
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
43 av 126
Vedlegg B
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Use case-samling
Bekrefte/avkrefte stasjonær høy/lav spenning
Bekrefte/avkrefte spenningssprang og kortvarig over- og underspenning
Lokalisere kilde til spenningssprang og kortvarig over- og underspenning
Gi oversikt over spenningsforhold ved tung- og lettlast
Presentere spenningsmarginer
Varsel ved varig lav/høy spenning
Bruke spenningsmåling for å verifisere nettdokumentasjon
Undersøke om spenningsforhold er akseptable etter omkobling
Alarm ved feil i nettet
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
45 av 126
USE CASE NAVN:
Bekrefte/ avkrefte stasjonær høy/lav
spenning
Denne use case-malen er basert på en tilpassing av en mal (versjon 0.55) utviklet i
regi av EUs standardiseringsmandat M490: "Standardization Mandate to European
Standardisation Organisations (ESOs) to support European Smart Grid deployment"
For mer informasjon, se:
http://www.cen.eu/cen/Sectors/Sectors/UtilitiesAndEnergy/SmartGrids/Pages/default.aspx
draft – Detailed Version
Use Case Name: Bekrefte/ avkrefte stasjonær høy/lav spenning
1
Beskrivelse av Use Case
1.1
ID
1.2
Ver.
Navn på Use Case
Område -domene
Navn
Distribusjonsnett
Bekrefte/ avkrefte stasjonær høy/lav spenning
Se vedlegg A for liste
Versjonshåndtering
Dato
Navn på
forfatter,
komite…
0.1
0.5
14.10.13
Henning Taxt
Henning Taxt
0.6
17.10.13
Henrik Kirkeby
0.9
1.0
25.02.14
28.05.14
Henning Taxt
Henning Taxt
1.3
–2–
Endringer
Status til
use caset
Utkast, endelig
versjon…
Lagt inn ny mal. Endret struktur og diagram til å samsvare bedre med
generisk Use Case "Håndtere spenningskvalitetssaker"
Sletting av sub case "måling og registrering av spenningsdata". Andre
mindre oppdateringer
Inkludert flagging av verdier berørt av spenningsavbrudd
Utfyllende tekst
Kladd
Utkast
Første
versjon
Use casets mål, hensikt, anvendelse
Beskrivelse av mål og hensikt med funksjonaliteten til use caset
Område, omfang
Mål
Relatert business case
1.4
Tilknytningspunkt
Hente ut et entydig svar på hvorvidt "Forskrift om leveringskvalitet i kraftnettet" (FoL)s krav til
langsomme spenningsvariasjoner er overholdt i tilknytningspunktet hos en kunde.
Overholde krav til leveringskvalitet
Use case beskrivelse og narrativ
Use case beskrivelse
Kort beskrivelse – maks 3 setninger
Use caset gir en beskrivelse på hvordan spenningsmålinger fra AMS kan brukes til å bekrefte eller avkrefte brudd FoLs krav
om spenningsnivå hos en abonnent.
Komplett beskrivelse
I følge Forskrift om Leveringskvalitet (FoL) må nettselskap sørge for at langsomme spenningsvariasjoner er innenfor et
intervall på ±10 % av nominell spenning, målt som et gjennomsnitt over ett minutt. AMS kan være til nytte for nettselskap
som blant annet mottar klager på for høy eller lav spenning i tilknytningspunktet, forutsatt at AMS-målerne og tilhørende
system kan registrere og overføre målinger med tilstrekkelig kvalitet og tidsoppløsning/integrasjonstid.
Dersom AMS-måleren kan registrere og lagre informasjon om spenningsnivået i de perioder spenningen er utenfor de
nevnte intervallene, kan denne informasjonen hentes ut når en nettkunde henvender seg. Nettselskapet slipper å sende
personell ut for å foreta målinger.
Det er et krav at Use Caset skal gi et utvetydig svar på om langsomme spenningsvariasjoner i kundens tilknytningspunkt er
innenfor +/- 10 %. Det er derfor et krav at alle forsyningsspenninger måles.
1.5
Eventuelle kommentarer
Eventuelle kommentarer
draft – Detailed Version
Use Case Name: Bekrefte/ avkrefte stasjonær høy/lav spenning
2
–3–
Diagram – skisser av Use Caset
Diagram – skisser av Use Caset det anbefales “kontekstdiagram” eller “sekvensdiagram” i UML
Bekrefte/avkrefte stasjonær høy/lav
spenning
Plan-/analyseverktøy
Bekrefte /avkrefte
høy/lav spenning
<<include>>
Innhente PQdata
Løpende
innsamling av
spenningsdata
Saksbehandler
Bekrefte/avkrefte stasjonær høy/lav spenning
Saksbehandler
Spenningsdatabase
Plan/analys
e-verktøy
Spørring
HES - AMS
Løpende innsamling av spenningsdata
Spennings
database
AMS
Spennings
database
HES
Registrering
Spørring
Data
(Spørring)
Data
Data
(Kvittering)
3
Tekniske detaljer
3.1
Aktører: Mennesker, systemer, applikasjoner, databaser, anlegg, komponenter,
utstyr og andre interessenter
Aktørnavn
Aktørtype
Saksbehandler
Spenningsdatabase
Plan-/ analyseverktøy
HES
AMS
Person
Database
System
System
Komponent
Se egen liste
3.2
Data
Aktørbeskrivelse
Se egen liste
Tilleggsinformasjon for
dette spesifikke use caset
Se egen liste
Forutsetninger, antakelser, hendelser
Aktør/System/Informasjon/Kontrakt
AMS-måler
draft – Detailed Version
Utløsende hendelse – hva trigger
dette use caset
Startbetingelser
Forutsetninger
Alle
forsyningsspenninger
i sluttbrukers
tilknytningspunkt
måles
Høyeste og laveste
registrerte spenning
lagres
Use Case Name: Bekrefte/ avkrefte stasjonær høy/lav spenning
3.3
Referanser
No.
Referanse type
Referanse
– lov, standard, litteratur
Status
Forskrift om
leveringskvalitet
3.4
–4–
Konsekvenser for Use
Caset
Opphav/
organisasjon
Link
Informasjon om Use Case
Evt. relasjon til andre use case
Informasjon for klassifisering
Bekrefte/avkrefte spenningssprang, Presentere spenningsmarginer
Nivå / dybde
Spesifikk
Prioritering: (obligatorisk/pålagt, intern prioritering, tidsaspekt…)
Generisk, regional eller nasjonal interesse/anvendelse
Generisk
Orientering - Teknisk orientert, forretningsmessig orientert…
Teknisk orientert
Stikkord (for søk, klassifisering)
Spenningskvalitet, langsomme spenningsvariasjoner, høy lav spenning,
4
4.1
Use caset steg for steg
Steg – Scenarionavn
Nr.
Scenario-navn
Primær Aktør
1
Bekrefte/avkrefte
stasjonær høy/lav
spenning
Plan-/analyseverktøy
2
Løpende innsamling
av spenningsdata
AMS
4.2
Utløsende
Startbetingelser/
hendelse
Starttilstand
Klage/henvendelse
fra kunde angående
mistanke om for høy
eller for lav spenning
Spenningsdata
tilgjengelig i
spenningsdatabase
Forespørsel via HES
til AMS om
spenningsdata
AMS måler
registrerer
spenningsdata
kontinuerlig
Sluttbetingelser/
Slutt-tilstand
Melding til kunde om
spenningsnivå,
eventuelle
opprettelse av sak
for å utbedre
spenningsnivå ved
brudd på FoL
Spenningsdata
lagret i
spenningsdatabase
Steg – Scenario
Tilgjengelige services er: CREATE, GET, CHANGE, DELETE, CLOSE, EXECUTE, REPORT, TIMER, REPEAT. Forklaring i vedlegg B
Scenario
Navn:
1.
Bekrefte/avkrefte høy/lav spenning
Navn for
Prosess
/
Aktivitet
Beskrivelse av
Prosess/ Aktivitet
Service
Informasjonsskaper
Informasjonsmottaker
Informasj
on som
utveksles
Initiering
Saksbehandler
(kundebehandler) taster
inn identifikasjon på
kunden
GET
Saksbehandler
Plan-/analyseverktøy
2
Spørring
GET
Plan-/analyseverktøy
Spenningsdatabase
3
Overføre
spen-
Dataverktøyet spør
spenningsdatabasen om
spenningsmålinger for
den aktuelle kunden
Spenningsmålingene
overføres fra spennings-
<analysep
eriode>,
kundeID
OR
anleggsID
OR
målerID
OR
mobilnr
Analyseperiode,
MålerID
REPORT
Spenningsdatabase
Plan-/analyseverktøy
Ste
g
Nr.
Hend
-else
1
Kun
dekl
age
draft – Detailed Version
U1min_max,
U1min_min,
Tekni
ske
krav
(R-ID)
Use Case Name: Bekrefte/ avkrefte stasjonær høy/lav spenning
–5–
ninger
databasen til
dataverktøyet
4
Presentere
spenninger
Spenningene (høyeste
og laveste) presenteres
for saksbehandleren
REPORT
Plan-/analyseverktøy
Saksbehandler
5
Kvittering
Saksbehandleren lukker
dataverktøyet / vinduet.
REPORT
Saksbehandler
Plan-/analyseverktøy
Scenario
Navn:
2.
U1min_avg,
#U1min_høy,
#U1min_lav
U1min_max,
U1min_min,
U1min_avg,
#U1min_høy,
#U1min_lav
Kvittering
Løpende innsamling av spenningsdata
Navn for
Prosess/
Aktivitet
Beskrivelse av
Prosess/ Aktivitet
Service
Informasjonsskaper
Informasjonsmottaker
Informasj
on som
utveksles
1
Lokal
måling/
registrering
GET/
REPORT
AMS
AMS
U1min
2
Spørring
GET
HES
AMS
målerID
3
Overføre
spenninger
REPORT
AMS
HES
4
Overføre
spenninger
Hvert minutt lagres
gjennomsnitt
spenning for
foregående minutt i
måleren for hver
fase/linje. Dersom
perioden har vært
berørt av avbrudd,
flagges aktuell verdi.
Innsamlingssystemet spør etter
høyeste og laveste
spenningsmåling
siden siste
avspørring
AMS sender
etterspurt
informasjon til
innsamlingssystemet
Innsamlingssystemet lagrer
dataene i en
database
REPORT
HES
Spenningsdatabase
U1min,max
U1min,min
U1min,avg
#U1min_høy,
#U1min_lav
U1min,max
U1min,min
U1min,avg
#U1min_høy,
#U1min_lav
Ste
g
Nr.
5
Hend
-else
Tekni
ske
krav
(R-ID)
Informasjon som utveksles
Mer om informasjon som utveksles
Navn for informasjon (ID)
Beskrivelse av informasjonen
<analyseperiode>
<starttidspunkt>,
<sluttidspunkt>
Unik ID
Unik ID
Unik ID
Unik ID
1-minutts gjennomsnitts RMS-verdi av
spenningen. Måles for alle
forsyningsspenninger, <fase>
Høyeste U1min målt i analyseperioden,
<starttidspunkt>,<fase>
Laveste U1min målt i analyseperioden
<starttidspunkt>, <fase>
Gjennomsnittsverdi av spenningen målt i
analyseperioden,
<analyseperiode>, <fase>
For løpende innsamling er
analyseperioden siden sist innsamling
Antall U1min over en angitt grenseverdi,
<analyseperiode>
Antall U1min under en angitt grenseverdi,
Flaggede verdier ekskludert
kundeID
anleggsID
målerID
mobilnr
U1min
U1min_max
U1min_min
U_avg
#U1min_høy
#U1min_lav
draft – Detailed Version
Krav til informasjonen/ data
Måleverdier som er berørt av
spenningsavbrudd merkes med flagg
Flaggede verdier ekskludert
Flaggede verdier ekskludert
Flaggede verdier ekskludert
Flaggede verdier ekskludert
Use Case Name: Bekrefte/ avkrefte stasjonær høy/lav spenning
Mer om informasjon som utveksles
Navn for informasjon (ID)
Beskrivelse av informasjonen
<analyseperiode>
6
Tekniske krav (valgfri)
Tekniske krav (valgfri)
Kravkategori
Beskrivelse av kategori
Krav ID (R-ID)
Beskrivelse av krav
7
Begrep og definisjoner
Vanlige begrep og definisjoner
Begrep
draft – Detailed Version
Definisjon
Krav til informasjonen/ data
–6–
Use Case Name: Bekrefte/ avkrefte stasjonær høy/lav spenning
Vedlegg A – Valgliste
Domener
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Transmisjonsnett, sentralnett
Distribusjonsnett
Mikronett
Smart automatisering/instrumentering i stasjoner
Distribuerte energikilder
Avanserte målesystemer – smart måling
Smarte hus, smart bygninger, smart industri – energistyring i bygg og prosesser
Elektrisk energilagring
Elektrisk transport
Asset Management
Storskala kraftproduksjon
Marked
Sikkerhet
draft – Detailed Version
–7–
Use Case Name: Bekrefte/ avkrefte stasjonær høy/lav spenning
–8–
Vedlegg B – Beskrivelse til steg for steg-tabellen
Service: This column identifies the nature of flow of information and the originator of the information.
Available options are CREATE, GET, CHANGE, DELETE, CANCEL, EXECUTE derived from IEC
61968-100 section 6.2.2. Additionally, REPORT, TIMER and REPEAT are suggested.
CREATE means that an information object is to be created at the Producer.
GET (this is the default value if none is populated) means that the Receiver requests
information from the Producer (default)
CHANGE means that information is to be updated. Producer updates the Receiver’s
information.
DELETE means that information is to be deleted. Producer deletes information from
the Receiver.
CANCEL, CLOSE imply actions related to business processes, such as the closure of
a work order or the cancellation of a control request
EXECUTE is used when a complex transaction is being conveyed using an service,
which potentially contains more than one verb
REPORT is used to represent transferral of unsolicited information or asynchronous
information flows. Producer provides information to the Receiver.
TIMER is used to represent a waiting period. When using the TIMER service, the
Information Producer and Information Receiver fields shall refer to the same actor.
REPEAT is used to indicate that a series of steps is repeated until a condition or
trigger occurs. The condition is specified as the text in the “Event” column for this row
or step. Following the word REPEAT, shall appear, in parenthesis, the first and last
step numbers of the series to be repeated in the following form REPEAT(X-Y) where X
is the first step and Y is the last step.
These common service definitions are related to automation / information or
communication systems. In case the use case template is used for other usages
further services might be used and described.
draft – Detailed Version
USE CASE NAVN:
Bekrefte/avkrefte spenningssprang og
kortvarig over- og underspenning
Denne use case-malen er basert på en tilpassing av en mal (versjon 0.55) utviklet i
regi av EUs standardiseringsmandat M490: " Standardization Mandate to European
Standardisation Organisations (ESOs) to support European Smart Grid deployment"
For mer informasjon, se:
http://www.cen.eu/cen/Sectors/Sectors/UtilitiesAndEnergy/SmartGrids/Pages/default.aspx
draft – Detailed Version
Use Case navn: Bekrefte/avkrefte spenningssprang og kortvarig over- og underspenning – 2 –
1
Beskrivelse av Use Case
1.1
ID
1.2
Ver.
Navn på Use Case
Område -domene
Navn
Distribusjonsnettet
Bekrefte eller avkrefte spenningssprang og kortvarig over- og
underspenning
Se vedlegg A for liste
Versjonshåndtering
Dato
Navn på
forfatter,
komite…
0.5
0.9
17.10.13
24.2.14
Henrik Kirkeby
Henning Taxt
1.0
28.05.14
Henning Taxt
1.3
Endringer
Status til
use caset
Utkast, endelig
versjon…
Slått sammen spenningssprang og over-/underspenning
Noen endringer i "informasjon som sendes"
kladd
Første
versjon
Use casets mål, hensikt, anvendelse
Beskrivelse av mål og hensikt med funksjonaliteten til use caset
Område, omfang
Mål
Relatert business case
1.4
Tilknytningspunkt
Bekrefte eller avkrefte om det er flere spenningssprang og kortvarige over-/underspenninger i
nettet enn tillatt i Forskrift om Leveringskvalitet i kraftnettet (FoL) ved for eksempel en kundeklage
Sikre overholdelse av krav til leveringskvaliteten
Use case beskrivelse og narrativ
Use case beskrivelse
Kort beskrivelse – maks 3 setninger
Use caset gir en beskrivelse av hvordan man kan undersøke om det er brudd på kravene om tillatt antall spenningssprang i
FoL ved hjelp av AMS. Spenningssprang og kortvarige over- og underspenninger registreres i AMS-måleren og antallet
registrerte forekomster per døgn overføres til en sentral database. Saksbehandler kan spørre om antallet forekomster hos
en enkelt kunde ved behov. Mer detaljert informasjon om spenningsspranget kan overføres ved avspørring av AMS-måleren.
Komplett beskrivelse
Forskrift om leveringskvalitet i kraftnett stiller krav til maksimum 24 spenningssprang med 3 % økning i stasjonærverdi eller 5
% økning eller mer i maksimumverdi i lavspenningsnettet.
Når en kunde tar kontakt med en saksbehandler for å klage på spenningskvaliteten, kan saksbehandleren i NIS hente ut
historiske spenningsdata fra en database hvor det ligger lagret antall spenningssprang som overstiger grenserverdiene for
maksimumverdi eller stasjonærverdi. I tillegg ligger det lagret i databasen antall kortvarige over- og underspenninger (med
varighet). Saksbehandleren kan også ved behov undersøke AMS-måleren til kunden via HES og undersøke høyeste og
laveste spenning over en gitt time med høyere tidsoppløsning enn 1 sekund, og mer detaljert info om et begrenset antall
kortvarige over- og underspenninger. Saksbehandler kan vurdere resultatene i forhold til FoL, og videre kontakte kunden for
og opplyse om funnene og eventuelt opprette en sak for å få utbedret brudd på forskriften.
1.5
Eventuelle kommentarer
Eventuelle kommentarer
draft – Detailed Version
Use Case navn: Bekrefte/avkrefte spenningssprang og kortvarig over- og underspenning – 3 –
2
Diagram – skisser av Use Caset
Diagram – skisser av Use Caset det anbefales “kontekstdiagram” eller “sekvensdiagram” i UML
Bekrefte/avkrefte spenningssprang og kortvarig
over- og underspenning
NIS
Innhente
spenningsdata
<<include>>
Presentere
spenningsmålinger
Saksbehandler
Spenningsdatabase
Løpende
innsamling av
spenningsdata
<<include>>
Kundeklager/
kundehenvendelser
Ad hoc-overføring
av spenningsdata
KIS
HES - AMS
Bekrefte/avkrefte spenningssprang og
kortvarig over- og underspenning
Saksbehandler
Spennings
database
NIS
Spørring
Data
Saksbehandler
Spørring
Spørring
Data
Data
Kvittering
Kvittering
Løpende innsamling av spenningsdata
AMS
Undersøke spenningssprang og kortvarig
over- og underspenning
Spennings
database
HES
Registrering
(Spørring)
Data
draft – Detailed Version
Data
NIS
Spørring
Data
HES - AMS
Use Case navn: Bekrefte/avkrefte spenningssprang og kortvarig over- og underspenning – 4 –
3
Tekniske detaljer
3.1
Aktører: Mennesker, systemer, applikasjoner, databaser, anlegg, komponenter,
utstyr og andre interessenter
Aktørnavn
Aktørtype
Saksbehandler
Spenningsdatabase
NIS
HES - AMS
Rolle
Database
System
System
Se egen liste
3.2
Tilleggsinformasjon for
dette spesifikke use caset
Se egen liste
Forutsetninger, antakelser, hendelser
Aktør/System/Informasjon/Kontrakt
3.3
Utløsende hendelse – hva trigger
dette use caset
Startbetingelser
Forutsetninger
Referanser
No.
3.4
Aktørbeskrivelse
Se egen liste
Referanse type
– lov, standard, litteratur
Referanse
Status
Konsekvenser for Use
Caset
Opphav/
organisasjon
Link
Informasjon om Use Case
Evt. relasjon til andre use case
Informasjon for klassifisering
Lokalisere kilde til spenningssprang og kortvarig over- og underspenning, Bekrefte/avkrefte høy/lav spenning
Nivå / dybde
Spesifikk
Prioritering: (obligatorisk/pålagt, intern prioritering, tidsaspekt…)
Generisk, regional eller nasjonal interesse/anvendelse
Generisk
Orientering - Teknisk orientert, forretningsmessig orientert…
Teknisk orientert
Stikkord (for søk, klassifisering)
4
4.1
Nr.
Use caset steg for steg
Steg – Scenarionavn
Scenario-navn
Primær Aktør
Utløsende
Startbetingelser/
hendelse
Starttilstand
1
Bekrefte/avkrefte
spenningssprang og
kortvarig over- og
underspenning
NIS
Kundeklage på
spenningskvalitet
Innsamlede
spenningsdata
tilgjengelig via en
spenningsdatabase
2
Undersøke data om
spenningssprang og
kortvarig over- og
underspenning
NIS
Kundeklage på
spenningskvalitet
3
Løpende innsamling
av spenningsdata
AMS-måler
Tilgjengelig AMSmåler med
registrerte
spenningsdata
tilgjengelig for uttak
AMS-måler fungerer
og har kontakt med
spenningsverdidatabasen via HES
draft – Detailed Version
Sluttbetingelser/
Slutt-tilstand
Melding om
spenningskvalitet til
kunde, eventuelt å
iverksette en sak for
å utføre utbedringer
Melding om
spenningskvalitet til
kunde, eventuelt å
iverksette en sak for
å utføre utbedringer
Antall sprang, overog underspenninger
registrert i
spenningsdatabasen
Use Case navn: Bekrefte/avkrefte spenningssprang og kortvarig over- og underspenning – 5 –
4.2
Steg – Scenario
Tilgjengelige services er: CREATE, GET, CHANGE, DELETE, CLOSE, EXECUTE, REPORT, TIMER, REPEAT. Forklaring i vedlegg B
Scenario
Navn:
Ste
g
Nr.
Hend
-else
1
1.
Navn for
Prosess/
Aktivitet
Identifisere
/ aktivere
aktuelt
sted i
nettet
2
Spørring
3
Dataoverføring
4
Dataoverføring
5
Kvittering
Bekrefte/avkrefte spenningssprang og kortvarig over- og underspenning
Beskrivelse
av Prosess/
Aktivitet
Saksbehandler
(kundebehand
ler) taster inn
identifikasjon
på kunden
Dataverktøyet
spør
spenningsdatb
asen om antall
hendelser for
den aktuelle
kunden
Antall
hendelser
overføres fra
spenningsdatabasen til
dataverktøyet
Antall
hendelser
presenteres
for
saksbehandler
en
Saksbehandle
ren lukker
dataverktøyet
/ vinduet.
Service
Informasjonsskaper
Informasjon
s-mottaker
Informasjon
som
utveksles
GET
Saksbehandler
NIS
GET
NIS
Spenningsdatabase
Spenningsdatabase
NIS
#Usprang,
#Usprang_max
#Uoverspenning,
#Uunderspenning
NIS
Saksbehandler
#Usprang_stasj,
#Usprang_max
#Uoverspenning,
#Uunderspenning
Saksbehandler
NIS
Kvittering
<analyseperi
ode>,
kundeID OR
anleggsID
OR målerID
OR mobilnr
<analyseperi
ode>,
målerID
Tekniske
krav (RID)
Tilgjengelige services er: CREATE, GET, CHANGE, DELETE, CLOSE, EXECUTE, REPORT, TIMER, REPEAT. Forklaring i vedlegg B
Scenario
Navn:
2.
Undersøke data om spenningssprang og kortvarig over- og underspenning
Navn for
Prosess/
Aktivitet
Beskrivelse
av Prosess/
Aktivitet
Service
Informasjonsskaper
Informasjon
s-mottaker
Informasjon
som utveksles
1
Identifisere
/ aktivere
aktuelt
sted i
nettet
GET
Saksbehandler
NIS
<analyseperiode
>, kundeID OR
anleggsID OR
målerID OR
mobilnr
2
Spørring
GET
NIS
HES - AMS
<analyseperiode
>, kundeID OR
anleggsID OR
målerID OR
mobilnr
3
Dataoverføring
Saksbehandler
(kundebehand
ler) taster inn
identifikasjon
på kunden og
analyseperioden
Dataverktøyet
spør HES om
målinger av
spenningsendr
ingsforløp for
den aktuelle
kunden
Spenningsmålinger
overføres fra
HES til
dataverktøyet
HES - AMS
NIS
Umax, Umin,
Upre_stasj, tidstart,
Umax,
tidUmax, Upost_stasj,
tidslutt
Ste
g
Nr.
Hend
-else
draft – Detailed Version
Tekni
ske
krav
(R-ID)
Use Case navn: Bekrefte/avkrefte spenningssprang og kortvarig over- og underspenning – 6 –
4
Dataoverføring
5
Kvittering
Scenario
Navn:
3.
Hendelsene
presenteres
for
saksbehandler
en
Saksbehandle
ren lukker
dataverktøyet
/ vinduet.
NIS
Saksbehand
ler
Saksbehandler
NIS
Umax, Umin,
Upre_stasj, tidstart,
Umax,
tidUmax, Upost_stasj,
tidslutt
Kvittering
Løpende innsamling av spenningsdata
Navn for
Prosess/
Aktivitet
Beskrivelse av
Prosess/ Aktivitet
Service
Informasjonsskaper
Informasjon
s-mottaker
Informasjon
som
utveksles
1
Lokal
måling/
registrering
og lagring
Hvert
spenningsendringsforløp lagres i
måleren. Dersom
perioden har vært
berørt av avbrudd,
flagges aktuell
hendelsen.
GET/
REPORT
AMS
AMS
2
Spørring
GET
HES
AMS
3
Overføre
spenninger
REPORT
AMS
HES
#Usprang,
#Usprang_max
#Uoverspenning,
#Uunderspenning
4
Overføre
spenninger
Innsamlingssystemet spør etter
antall hendelser
siden siste
avspørring
AMS sender
etterspurt
informasjon til
innsamlingssystemet
Innsamlingssystemet lagrer
dataene i en
database
Umax, Umin,
Upre_stasj,
tidstart,
Umax,
tidUmax,
Upost_stasj,
tidslutt
#Usprang,
#Usprang_max
#Uoverspenning,
#Uunderspenning
målerID
REPORT
HES
Spenningsdatabase
#Usprang,
#Usprang_max
#Uoverspenning,
#Uunderspenning
Ste
g
Nr.
5
Hend
-else
Tekni
ske
krav
(R-ID)
Informasjon som utveksles
Mer om informasjon som utveksles
Navn for informasjon (ID)
Beskrivelse av informasjonen
<analyseperiode>
<starttidspunkt>,
<sluttidspunkt>
kundeID
anleggsID
målerID
mobilnr
#Usprang_stasj,
#Usprang_max
Δt
#Uoverspenning
#Uunderspenning
Upre_stasj
draft – Detailed Version
Antall spenningsendringsforløp med
ΔUstasjonær > 3 %
Antall spenningsendringsforløp med ΔUmax >
5%
Varigheten til spenningsendringsforløpet,
over- eller underspenningen
Antall hurtige økninger i spenningens
effektivverdi til høyere enn 110 % av avtalt
spenningsnivå i analyseperioden, med
varighet fra 10 ms til 60 sekund
Antall hurtige reduksjoner i spenningens
effektivverdi til lavere enn 90 % av avtalt
spenningsnivå i analyseperioden, med
varighet fra 10 ms til 60 sekund
Stasjonær spenning før spenningsspranget
Krav til informasjonen/ data
For løpende innsamling er
analyseperioden siden sist innsamling
Use Case navn: Bekrefte/avkrefte spenningssprang og kortvarig over- og underspenning – 7 –
Mer om informasjon som utveksles
Navn for informasjon (ID)
Beskrivelse av informasjonen
tidstart
Tidspunkt ved spenningsendringsforløpets
start
Stasjonær spenning etter spenningsspranget
Tidspunkt ved spenningsendringsforløpets
slutt
Maksimum spenning i løpet av
spenningsspranget
Tidspunkt for Umax
Upost_stasj
tidslutt
Umax
tidUmax
Tekniske krav (valgfri)
Tekniske krav (valgfri)
Kravkategori
Beskrivelse av kategori
Krav ID (R-ID)
Beskrivelse av krav
6
Begrep og definisjoner
Vanlige begrep og definisjoner
Begrep
draft – Detailed Version
Definisjon
Krav til informasjonen/ data
Use Case navn: Bekrefte/avkrefte spenningssprang og kortvarig over- og underspenning – 8 –
Vedlegg A – Valgliste
Domener
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Transmisjonsnett, sentralnett
Distribusjonsnett
Mikronett
Smart automatisering/instrumentering i stasjoner
Distribuerte energikilder
Avanserte målesystemer – smart måling
Smarte hus, smart bygninger, smart industri – energistyring i bygg og prosesser
Elektrisk energilagring
Elektrisk transport
Asset Management
Storskala kraftproduksjon
Marked
Sikkerhet
draft – Detailed Version
Use Case navn: Bekrefte/avkrefte spenningssprang og kortvarig over- og underspenning – 9 –
Vedlegg B – Beskrivelse til steg for steg-tabellen
Service: This column identifies the nature of flow of information and the originator of the information.
Available options are CREATE, GET, CHANGE, DELETE, CANCEL, EXECUTE derived from IEC
61968-100 section 6.2.2. Additionally, REPORT, TIMER and REPEAT are suggested.
CREATE means that an information object is to be created at the Producer.
GET (this is the default value if none is populated) means that the Receiver requests
information from the Producer (default)
CHANGE means that information is to be updated. Producer updates the Receiver’s
information.
DELETE means that information is to be deleted. Producer deletes information from
the Receiver.
CANCEL, CLOSE imply actions related to business processes, such as the closure of
a work order or the cancellation of a control request
EXECUTE is used when a complex transaction is being conveyed using an service,
which potentially contains more than one verb
REPORT is used to represent transferral of unsolicited information or asynchronous
information flows. Producer provides information to the Receiver.
TIMER is used to represent a waiting period. When using the TIMER service, the
Information Producer and Information Receiver fields shall refer to the same actor.
REPEAT is used to indicate that a series of steps is repeated until a condition or
trigger occurs. The condition is specified as the text in the “Event” column for this row
or step. Following the word REPEAT, shall appear, in parenthesis, the first and last
step numbers of the series to be repeated in the following form REPEAT(X-Y) where X
is the first step and Y is the last step.
These common service definitions are related to automation / information or
communication systems. In case the use case template is used for other usages
further services might be used and described.
draft – Detailed Version
USE CASE NAVN:
Lokalisere kilde til spenningssprang
og kortvarig over- og underspenning
Denne use case-malen er basert på en tilpassing av en mal (versjon 0.55) utviklet i
regi av EUs standardiseringsmandat M490: " Standardization Mandate to European
Standardisation Organisations (ESOs) to support European Smart Grid deployment"
For mer informasjon, se:
http://www.cen.eu/cen/Sectors/Sectors/UtilitiesAndEnergy/SmartGrids/Pages/default.aspx
draft – Detailed Version
Use Case navn: Lokalisere kilde til spenningssprang og kortvarig over- og underspenning– 2 –
1
Beskrivelse av Use Case
1.1
ID
1.2
Ver.
0.5
0.9
1.3
Navn på Use Case
Område -domene
Navn
Distribusjonsnett
Lokalisere kilde til spenningssprang og kortvarig over- og
underspenning
Se vedlegg A for liste
Versjonshåndtering
Dato
17.10.13
28.02.14
Navn på
forfatter,
komite…
Henrik Kirkeby
Henning Taxt
Endringer
Status til
use caset
Utkast, endelig
versjon…
Mindre endringer
kladd
utkast
Use casets mål, hensikt, anvendelse
Beskrivelse av mål og hensikt med funksjonaliteten til use caset
Område, omfang
Mål
Relatert business case
1.4
Distribusjonsnettet
Lokalisere kilde til spenningssprang og kortvarig over- og underspenning i distribusjonsnettet.
Bekrefte/avkrefte spenningssprang/spenningsdipp
Use case beskrivelse og narrativ
Use case beskrivelse
Kort beskrivelse – maks 3 setninger
Use caset gir en beskrivelse av hvordan lokalisere kilden til spenningssprang og kortvarig over- og underspenning i
distribusjonsnettet ved å foreta en avspørring av spenning og effektflyt i AMS-målere med oppløsning på 1 sekund eller
mindre.
Use Caset vil forenkle prosessen ved kundeklage pga. blinking i lys, ved å gi en tydelig indikasjon på problemkildens
lokalisering.
Komplett beskrivelse
Forskrift om leveringskvalitet i kraftnett stiller krav til maksimum 24 spenningssprang med 3 % økning i stasjonærverdi eller
med 5 % økning eller mer i maksimumverdi i lavspenningsnettet. Det er også krav til maksimum tillatte flimmerverdier hos
kunder. Ved brudd på forskriftene vil det være relevant å undersøke kilden til spenningssprangene for å planlegge tiltak for å
utbedre brudd på forskriften.
En saksbehandler foretar avspørringer av flere AMS-målere, ved å søke opp et avgrenset område i NIS og tidsrom
avgrenset til sekundene rundt da spenningssprang er registrert. Saksbehandleren kan få presentert en grafisk oversikt i
nettskjemaet i NIS over effektflyt i det tidsrommet som undersøkes, og kan på den måten undersøke kilden til de
effektvariasjonene som skaper spenningssprang i distribusjonsnettet. Saksbehandlere kan etter å ha identifisert kildene til
spenningssprangene starte en sak for å sørge for utbedring av spenningskvaliteten hos spenningskilden, i distribusjonsnettet
og hos de berørte abonnentene.
Spenningssprang kan også ha opphav andre steder i nettet enn der klagen kommer fra. Da kan området som inkluderes i
fremgangsmåten utvides.
1.5
Eventuelle kommentarer
Eventuelle kommentarer
Det bør inkluderes en sjekk om hvorvidt spenningsspranget / kortvarig over- og underspenning har opphav i overliggende nett.
Dette kan være en spørring mot spenningsovervåkning i transformatorstasjon eller mot spenningsmålinger i andre deler av
nettet.
draft – Detailed Version
Use Case navn: Lokalisere kilde til spenningssprang og kortvarig over- og underspenning– 3 –
2
Diagram – skisser av Use Caset
Diagram – skisser av Use Caset det anbefales “kontekstdiagram” eller “sekvensdiagram” i UML
Lokalisere kilde til spenningssprang
og kortvarig over- og underspenning
NIS
Finne sannsynlig
kilde
Innhente AMS-data
<<include>>
HES - AMS
Saksbehandler
Lokalisere kilde til spenningssprang og
kortvarig over- og underspenning
Saksbehandler
NIS
Spørring
HES - AMS
Spørring
Data
Data
Kvittering
3
Tekniske detaljer
3.1
Aktører: Mennesker, systemer, applikasjoner, databaser, anlegg, komponenter,
utstyr og andre interessenter
Aktørnavn
Se egen liste
Aktørtype
Se egen liste
Aktørbeskrivelse
Tilleggsinformasjon for
dette spesifikke use caset
Se egen liste
Saksbehandler
NIS
HES - AMS
Kommunikasjonssystem
3.2
AMS måler i HES
Forutsetninger, antakelser, hendelser
Aktør/System/Informasjon/Kontrakt
Utløsende hendelse – hva trigger
Saksbehandler
Et problem med spenningssprang
eller kortvarige over- og
underspenninger er oppdaget,
men det er ikke kjent hva som er
kilden til spenningsspranget.
Saksbehandler
NIS
draft – Detailed Version
dette use caset
Startbetingelser
Forutsetninger
Det må være kjent i
hvilket tidsrom
spenningsspranget
forekom.
Nettimpedanser eller
kortslutningsytelser
ligger i NIS
Use Case navn: Lokalisere kilde til spenningssprang og kortvarig over- og underspenning– 4 –
3.3
Referanser
No.
3.4
Referanse type
Referanse
– lov, standard, litteratur
Status
Konsekvenser for Use
Caset
Opphav/
organisasjon
Link
Informasjon om Use Case
Evt. relasjon til andre use case
Informasjon for klassifisering
Spenningskvalitet
Nivå / dybde
Spesifikk
Prioritering: (obligatorisk/pålagt, intern prioritering, tidsaspekt…)
Generisk, regional eller nasjonal interesse/anvendelse
Generisk
Orientering - Teknisk orientert, forretningsmessig orientert…
Teknisk orientert
Stikkord (for søk, klassifisering)
4
4.1
Use caset steg for steg
Steg – Scenarionavn
Nr.
Scenario-navn
Primær Aktør
1
Lokalisere kilde til
spenningssprang og
kortvarig over- og
underspenning
Plan/analyseverktøy
4.2
1
Startbetingelser/
hendelse
Starttilstand
Kjent problem med
spenningssprang
eller kortvarige overog underspenninger
i distribusjonsnettet
Tilgjengelig AMSmåler med
registrerte lastdata
tilgjengelig for uttak
Sluttbetingelser/
Slutt-tilstand
Kjennskap til kilde
for spenningssprang
og opprettelse av
sak for utbedring av
spenningskvalitetspr
oblemene.
Steg – Scenario
Scenario
Navn:
Ste
g
Nr.
Utløsende
Hend
-else
1.
Navn for
Prosess/
Aktivitet
Identifisere
aktuelt
sted i
nettet
2
Spørring
3
Dataoverføring
4
Presentasjon
Lokalisere kilde til spenningssprang og kortvarig over- og underspenning
Beskrivelse
av Prosess/
Aktivitet
Saksbehandle
ren angir i
brukergrensesnittet hvilket
område og
tidsintervall
som skal
undersøkes
Programvaren
spør etter
målinger for
valgt område
og tidsintervall
fra måleren
Etterspurte
målinger
overføres til
programvaren
Forskjell i last
innenfor
draft – Detailed Version
Service
Informasjonsskaper
Informasjonsmottaker
Informasjon
som
utveksles
GET
Saksbehandler
NIS
GET
NIS
HES - AMS
<analyseper
iode>, liste
med
målerID
HES - AMS
NIS
NIS
Saksbehandler
P/I<1s
P/I1time
(Q<1s)
(U<1s,max)
(U<1s,min)
Grafisk
presentasjo
<analyseper
iode>,
anleggsID
OR målerID
Tekniske
krav (RID)
Use Case navn: Lokalisere kilde til spenningssprang og kortvarig over- og underspenning– 5 –
5
5
Kvittering
perioden delt
på
kortslutningsytelse
presenteres i
kart.
Saksbehandler
lukker
applikasjonen
n av last og
spenning
CLOSE
Saksbehandler
NIS
Kvittering
Informasjon som utveksles
Mer om informasjon som utveksles
Navn for informasjon (ID)
Beskrivelse av informasjonen
<analyseperiode>
<starttidspunkt>,
<sluttidspunkt>
anleggsID
målerID
Liste med målerID
U1s,max
U1s,min
P/I<1s
Q1s
Grafisk presentasjon av last
og spenning
Liste med alle målerID i valgt område/krets
Maksimum 1-sekunds spenningsverdi
registrert i løpet av en gitt time
Minimum 1-sekunds spenningsverdi
registrert i løpet av en gitt time, med
tilhørende timestamp
1-sekunds (eller kortere) effekt eller strøm
registrert med tilhørende timestamp
(ideelt sett også med tilhørende spenning)
1-sekunds reaktiv effekt registrert med
tilhørende timestamp
Grafisk framstilling hvordan P1s*Rk + Q1s*Xk
endrer seg for hver abonnent gjennom
perioden.
(Samtidig visning av spenningsmålinger)
Tekniske krav (valgfri)
Tekniske krav (valgfri)
Kravkategori
Beskrivelse av kategori
Krav ID (R-ID)
Beskrivelse av krav
6
Begrep og definisjoner
Vanlige begrep og definisjoner
Begrep
draft – Detailed Version
Definisjon
Krav til informasjonen/ data
For løpende innsamling er
analyseperioden siden sist innsamling
Use Case navn: Lokalisere kilde til spenningssprang og kortvarig over- og underspenning– 6 –
Vedlegg A – Valgliste
Domener
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Transmisjonsnett, sentralnett
Distribusjonsnett
Mikronett
Smart automatisering/instrumentering i stasjoner
Distribuerte energikilder
Avanserte målesystemer – smart måling
Smarte hus, smart bygninger, smart industri – energistyring i bygg og prosesser
Elektrisk energilagring
Elektrisk transport
Asset Management
Storskala kraftproduksjon
Marked
Sikkerhet
draft – Detailed Version
Use Case navn: Lokalisere kilde til spenningssprang og kortvarig over- og underspenning– 7 –
Vedlegg B – Beskrivelse til steg for steg-tabellen
Service: This column identifies the nature of flow of information and the originator of the information.
Available options are CREATE, GET, CHANGE, DELETE, CANCEL, EXECUTE derived from IEC
61968-100 section 6.2.2. Additionally, REPORT, TIMER and REPEAT are suggested.
CREATE means that an information object is to be created at the Producer.
GET (this is the default value if none is populated) means that the Receiver requests
information from the Producer (default)
CHANGE means that information is to be updated. Producer updates the Receiver’s
information.
DELETE means that information is to be deleted. Producer deletes information from
the Receiver.
CANCEL, CLOSE imply actions related to business processes, such as the closure of
a work order or the cancellation of a control request
EXECUTE is used when a complex transaction is being conveyed using an service,
which potentially contains more than one verb
REPORT is used to represent transferral of unsolicited information or asynchronous
information flows. Producer provides information to the Receiver.
TIMER is used to represent a waiting period. When using the TIMER service, the
Information Producer and Information Receiver fields shall refer to the same actor.
REPEAT is used to indicate that a series of steps is repeated until a condition or
trigger occurs. The condition is specified as the text in the “Event” column for this row
or step. Following the word REPEAT, shall appear, in parenthesis, the first and last
step numbers of the series to be repeated in the following form REPEAT(X-Y) where X
is the first step and Y is the last step.
These common service definitions are related to automation / information or
communication systems. In case the use case template is used for other usages
further services might be used and described.
draft – Detailed Version
USE CASE NAVN:
Gi oversikt over spenningsforhold ved
tung- og lettlast
Denne use case-malen er basert på en tilpassing av en mal (versjon 0.55) utviklet i
regi av EUs standardiseringsmandat M490: " Standardization Mandate to European
Standardisation Organisations (ESOs) to support European Smart Grid deployment"
For mer informasjon, se:
http://www.cen.eu/cen/Sectors/Sectors/UtilitiesAndEnergy/SmartGrids/Pages/default.aspx
draft – Detailed Version
Use Case navn: Gi oversikt over spenningsforhold ved tung- og lettlast
1
Beskrivelse av Use Case
1.1
Navn på Use Case
ID
Navn
Distribusjonsnett
Gi oversikt over spenningsforhold ved tung- og lettlast
Versjonshåndtering
Ver.
1.3
Område -domene
Se vedlegg A for liste
1.2
0.5
1.0
–2–
Dato
17.10.13
28.05.14
Navn på
forfatter,
komite…
Henrik Kirkeby
Henning Taxt
Endringer
Status til
use caset
Utkast, endelig
versjon…
Mindre endringer
kladd
Første
versjon
Use casets mål, hensikt, anvendelse
Beskrivelse av mål og hensikt med funksjonaliteten til use caset
Område, omfang
Mål
Relatert business case
1.4
Distribusjonsnettet.
Vise den stasjonære variasjonen til spenningen over et lengre tidsrom under forskjellige lastforhold
for å belyse eventuelle behov for oppgraderinger og kapasitetsutvidelser i nettet.
Presentere spenningsmarginer, Bekrefte/avkrefte høy/lav spenning
Use case beskrivelse og narrativ
Use case beskrivelse
Kort beskrivelse – maks 3 setninger
Use caset gir en beskrivelse av hvordan det stasjonære spenningsnivået i systemet kan presenteres grafisk, og hvilken
nytteverdi denne informasjonen har for nettselskapet.
Komplett beskrivelse
Tidligere har målinger av spenningsnivå ved tilknytningspunkt på distribusjonsnivå ikke vært mulig uten å benytte personell i
felt. Det vil gi nettselskapene stor nytteverdi å få tilgang til data om spenningsnivået hos forbruker, og se hvordan dette
varierer over dager, uker og måneder. Det er relativt små mengder data som er nødvendig for å kunne dra nytte av trendene
i systemet over tid. AMS-måleren må være i stand til å måle 1-minutts RMS verdi av spenningen, og disse lagres lokalt i
måleren. For nettselskapet vil det være tilstrekkelig å få overført maks-, min- og snittverdi av disse målingene i løpet av en
uke, som lagres i en spenningsdatabase. Det gir total 3 verdier * 52 uker = 156 verdier som må lagres per kunde per år.
Denne informasjonen kan være verdifull i flere prosesser i drift, analyse og planlegging av nett.
Dette use caset vil fokusere på muligheten for å fremstille nettkapasiteten grafisk. Ved å hente ut den høyeste og laveste
spenningsverdiene hver bolig opplever i løpet av et år, og sortere dem etter størrelse, vil en kunne få en oversikt over hvilke
tilknytninger som ligger utenfor eller nærme systemgrensene for spenning. Saksbehandleren kan eksempelvis starte med en
oversikt over alle målepunkt som er tilknyttet en fordelingstransformator. Grafen vil da illustrere spenningsforskjellene i ulike
deler av systemet. Det kan så være funksjoner for å zoome inn på ønskede deler av grafen, for eksempel de laveste
spenningsverdiene. Det vil da fremgå av grafen hvilke undertransformatorer disse målepunktene tilhører. Videre kan en
hente ut grafer som viser alle tilknytninger til en valgt fordelingstransformator eller radial. En slik grafisk fremstilling av
ekstremverdiene observert av hver enkelt husstand gir et godt inntrykk av tilgjengelig nettkapasitet med tanke på
spenninger. Use caset vil også være nyttig for å bestemme optimal transformatortrinning/samleskinnespenning på
mellomspenningsnivå.
1.5
Eventuelle kommentarer
Eventuelle kommentarer
2
Diagram – skisser av Use Caset
Diagram – skisser av Use Caset det anbefales “kontekstdiagram” eller “sekvensdiagram” i UML
draft – Detailed Version
Use Case navn: Gi oversikt over spenningsforhold ved tung- og lettlast
–3–
Gi oversikt over spenningsforhold ved tung og lett last
<<include>>
Presentere
spenninger
NIS/GIS
Innhente
spenningsdata
Spenningsdatabase
Løpende
innsamling av
spenningsdata
Saksbehandler
HES - AMS
Gi oversikt over spenningsforhold ved tung- og lettlast
Saksbehandler
Spennings
database
NIS
Spørring
Løpende innsamling av spenningsdata
AMS
Registrering
Spørring
Data
Data
(Spørring)
Data
Kvittering
3
Data
Tekniske detaljer
3.1
Aktører: Mennesker, systemer, applikasjoner, databaser, anlegg, komponenter,
utstyr og andre interessenter
Aktørnavn
Se egen liste
Aktørtype
Se egen liste
Aktørbeskrivelse
Tilleggsinformasjon for
dette spesifikke use caset
Se egen liste
Saksbehandler
Spenningsdatabase
NIS
GIS
AMS-måler
HES
3.2
Integrert i NIS
Forutsetninger, antakelser, hendelser
Aktør/System/Informasjon/Kontrakt
3.3
No.
3.4
Spennings
database
HES
Utløsende hendelse – hva trigger
dette use caset
Startbetingelser
Forutsetninger
Referanser
Referanse type
– lov, standard, litteratur
Referanse
Informasjon om Use Case
draft – Detailed Version
Status
Konsekvenser for Use
Caset
Opphav/
organisasjon
Link
Use Case navn: Gi oversikt over spenningsforhold ved tung- og lettlast
Evt. relasjon til andre use case
–4–
Informasjon for klassifisering
Nettplanlegging
Nivå / dybde
Spesifikk
Prioritering: (obligatorisk/pålagt, intern prioritering, tidsaspekt…)
Generisk, regional eller nasjonal interesse/anvendelse
Generisk
Orientering - Teknisk orientert, forretningsmessig orientert…
Teknisk orientert
Stikkord (for søk, klassifisering)
Nettplanlegging, nettutnyttelse, spenningsmålinger
4
4.1
Nr.
Use caset steg for steg
Steg – Scenarionavn
Scenario-navn
Primær Aktør
1
Gi oversikt over
spenningsforhold
ved tung- og lettlast
NIS
2
Løpende innsamling
av spenningsdata
AMS-måler
4.2
Utløsende
Startbetingelser/
hendelse
Starttilstand
Ønske om
oversiktsbilde av
utnyttelse i
distribusjonsnettet
ved nettplanlegging
Innsamlede
spenningsdata
tilgjengelig via en
spenningsdatabase
Sluttbetingelser/
Slutt-tilstand
AMS-måler fungerer
og har kontakt med
spenningsverdidatab
asen via HES
Oversikt over
utnyttelse i nettet,
kjennskap til
områder som må
analyseres nærmere
for
kapasitetsutvidelser
Spenningsdata
registrert i
spenningsdatabasen
Steg – Scenario
Tilgjengelige services er: CREATE, GET, CHANGE, DELETE, CLOSE, EXECUTE, REPORT, TIMER, REPEAT. Forklaring i vedlegg B
Scenario
Navn:
1.
Gi oversikt over spenningsforhold ved normal, tung- og lettlast
Navn for
Prosess/
Aktivitet
Beskrivelse av
Prosess/
Aktivitet
Service
Informasjonsskaper
Informasjon
s-mottaker
Informasjon
som
utveksles
1
Valg av
område,
radial eller
abonnent,
årstall
GET
Saksbehandler
GIS/NIS
<årstall>,
anleggsID
2
Hent
spennings
data
GET
GIS/NIS
Spenningsdatabase
<årstall>,
<presentasj
onslengde>,
målerID
3
Hent
spennings
data
Spenningsdatabase
NIS/GIS
U1min_max,
U1min_min
4
Analyser
nettutnytte
lse
Saksbehandler
velger
årstall/periode
og nettområde
som skal
undersøkes
Dataprogrammet
etterspør
spenningsmåling
er for de aktuelle
målerne
Spenningsmålin
gene overføres
fra
spenningsdatab
asen til
dataprogrammet
Spenningsmålin
gene
presenteres i
kart og i grafer
med grensesnitt
som tillater
navigering i
utsnitt av
kart/graf
NIS/GIS
Saksbehand
ler
Grafisk
presentasjon
av
spenninger
Ste
g
Nr.
Hend
-else
draft – Detailed Version
Tekniske
krav (RID)
Use Case navn: Gi oversikt over spenningsforhold ved tung- og lettlast
5
Kvittering
Scenario
Navn:
Saksbehandler
lukker
programmet/vind
uet
2.
Close
Saksbehandler
NIS
–5–
Kvittering
Løpende innsamling av spenningsdata
Ste
g
Nr.
Hend
-else
Navn for
Prosess/
Aktivitet
Beskrivelse av
Prosess/ Aktivitet
Service
Informasjonsskaper
Informasjonsmottaker
Informasjon
som
utveksles
1
Tim
er
Lokal
måling/
registrering
REPORT
AMS-måler
AMS-måler
U1min
2
Tim
er
Spørring
Hvert minutt lagres
gjennomsnitt
spenning for
foregående minutt
i måleren for hver
fase/linje. Dersom
perioden har vært
berørt av avbrudd,
flagges aktuell
verdi.
Innsamlingssystemet spør
etter høyeste og
laveste
spenningsmåling
siden siste
avspørring
AMS sender
etterspurt
informasjon til
innsamlingssystemet
Innsamlingssystemet lagrer
dataene i en
database
GET
HES
AMS-måler
målerID
REPORT
AMS-måler
HES
U1min_max,
U1min_min
REPORT
HES
Spenningsdatabase
U1min_max,
U1min_min
3
Overføring til
HES
4
Overføring til
Spenningsdatabase
5
Tekni
ske
krav
(R-ID)
Informasjon som utveksles
Mer om informasjon som utveksles
Navn for informasjon (ID)
årstall
anleggsID
U1min
U1min_max
U1min_min
6
Beskrivelse av informasjonen
1-minutts gjennomsnitts RMS-verdi av
spenningen. Måles for alle
forsyningsspenninger, <fase>
Høyeste U1min målt i analyseperioden,
<starttidspunkt>,<fase>
Laveste U1min målt i analyseperioden
<starttidspunkt>, <fase>
Tekniske krav (valgfri)
Tekniske krav (valgfri)
Kravkategori
Beskrivelse av kategori
Krav ID (R-ID)
Beskrivelse av krav
draft – Detailed Version
Krav til informasjonen/ data
Måleverdier som er berørt av
spenningsavbrudd merkes med flagg
Flaggede verdier ekskludert
Flaggede verdier ekskludert
Use Case navn: Gi oversikt over spenningsforhold ved tung- og lettlast
7
Begrep og definisjoner
Vanlige begrep og definisjoner
Begrep
draft – Detailed Version
Definisjon
–6–
Use Case navn: Gi oversikt over spenningsforhold ved tung- og lettlast
Vedlegg A – Valgliste
Domener
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Transmisjonsnett, sentralnett
Distribusjonsnett
Mikronett
Smart automatisering/instrumentering i stasjoner
Distribuerte energikilder
Avanserte målesystemer – smart måling
Smarte hus, smart bygninger, smart industri – energistyring i bygg og prosesser
Elektrisk energilagring
Elektrisk transport
Asset Management
Storskala kraftproduksjon
Marked
Sikkerhet
draft – Detailed Version
–7–
Use Case navn: Gi oversikt over spenningsforhold ved tung- og lettlast
–8–
Vedlegg B – Beskrivelse til steg for steg-tabellen
Service: This column identifies the nature of flow of information and the originator of the information.
Available options are CREATE, GET, CHANGE, DELETE, CANCEL, EXECUTE derived from IEC
61968-100 section 6.2.2. Additionally, REPORT, TIMER and REPEAT are suggested.
CREATE means that an information object is to be created at the Producer.
GET (this is the default value if none is populated) means that the Receiver requests
information from the Producer (default)
CHANGE means that information is to be updated. Producer updates the Receiver’s
information.
DELETE means that information is to be deleted. Producer deletes information from
the Receiver.
CANCEL, CLOSE imply actions related to business processes, such as the closure of
a work order or the cancellation of a control request
EXECUTE is used when a complex transaction is being conveyed using an service,
which potentially contains more than one verb
REPORT is used to represent transferral of unsolicited information or asynchronous
information flows. Producer provides information to the Receiver.
TIMER is used to represent a waiting period. When using the TIMER service, the
Information Producer and Information Receiver fields shall refer to the same actor.
REPEAT is used to indicate that a series of steps is repeated until a condition or
trigger occurs. The condition is specified as the text in the “Event” column for this row
or step. Following the word REPEAT, shall appear, in parenthesis, the first and last
step numbers of the series to be repeated in the following form REPEAT(X-Y) where X
is the first step and Y is the last step.
These common service definitions are related to automation / information or
communication systems. In case the use case template is used for other usages
further services might be used and described.
draft – Detailed Version
USE CASE NAVN:
Presentere spenningsmarginer
Denne use case-malen er basert på en tilpassing av en mal (versjon 0.55) utviklet i
regi av EUs standardiseringsmandat M490: " Standardization Mandate to European
Standardisation Organisations (ESOs) to support European Smart Grid deployment"
For mer informasjon, se:
http://www.cen.eu/cen/Sectors/Sectors/UtilitiesAndEnergy/SmartGrids/Pages/default.aspx
draft – Detailed Version
Use Case navn: Presentere spenningsmarginer
1
Beskrivelse av Use Case
1.1
Navn på Use Case
ID
Navn
Distribusjonsnettet
Presentere spenningsmarginer
Versjonshåndtering
Ver.
1.3
Område -domene
Se vedlegg A for liste
1.2
0.5
0.6
0.7
1.0
–2–
Dato
17.10.13
24.10.13
6.11.13
28.05.13
Navn på
forfatter, komite…
Henrik Kirkeby
Øystein Sagosen
Henning Taxt
Henning Taxt
Endringer
Status til
use caset
Utkast, endelig
versjon…
Mindre endringer i tekst og Krav til informasjon
kladd
kladd
kladd
Første
versjon
Use casets mål, hensikt, anvendelse
Beskrivelse av mål og hensikt med funksjonaliteten til use caset
Område, omfang
Mål
Relatert business case
1.4
Distribusjonsnettet.
Effektivt vise marginene til full kapasitetsutnyttelse i en nettstasjonskrets med hensyn til
spenninger hos sluttbruker.
Optimal investering og utnyttelse av eksisterende nett
Use case beskrivelse og narrativ
Use case beskrivelse
Kort beskrivelse – maks 3 setninger
Høyeste og laveste 1-minuttsverdi for spenning samles inn fra AMS-målere for hver dag (eller uke). Disse benyttes senere til
analyse av kapasitetsutnyttelsen i en nettstasjonskrets eller radial. Høyeste og laveste målte spenning hos hver kunde
presenteres grafisk, sortert fra høyeste til laveste målte verdi, eller etter lokalisering langs radialen.
Dette Use Case kan også benyttes:
•
Dersom kunde har for lav/høy spenning Kan transformator trinnes?
•
Ved dimensjonering og endring i mellomspenningsnett Hvilke spenningsbånd kan tillates ved NS?
Komplett beskrivelse
Ved tilknytning av nye abonnenter må nettselskap sørge for at det er tilgjengelig kapasitet i nettet. Spenningene i nettet må
være innenfor ±10 % av nominell spenning for alle tilknytninger, og det er typisk boliger som ligger nærmest og lengst unna
transformatoren som er mest utsatt. AMS kan være til nytte for nettselskap ved å måle og lagre maksimum og minimum
verdier for spenningen i nettet over et år. Dette gir en oversikt over utnyttelsen av nettet, og viser om nettet er overbelastet
eller har tilgjengelig kapasitet. Når en ny kunde ønsker å tilknyttes nettet, så vil de lagrede dataene vise om kunden kan
tilknyttes uten oppgraderinger i nettet, eller om det må tilføres ny kapasitet.
Ved å registrere antall ganger spenningen er utenfor et bånd på ±8 % av Un, så kan det raskt kontrolleres om nettet nærmer
seg kapasitetsgrensene, uten å undersøke andre målinger nøyere.
Dersom den stasjonære spenningen er utenfor kravene på ±10 %, som angitt i forskrift om leveringskvalitet i kraftnettet
(FoL), i øvre sjikt hos den kunden nærmest fordelingstransformatoren, og i nedre sjikt hos den kunden som er elektrisk
lengst unna fordelingstransformatoren, så er nettet fullt utnyttet og må oppgraderes. Dersom kun én av kundene bryter
kravene så kan det være aktuelt å trinne transformatoren, og hvis begge kundene er et stykke fra grenseverdiene så er det
fortsatt tilgjengelig kapasitet i nettet.
1.5
Eventuelle kommentarer
Eventuelle kommentarer
2
Diagram – skisser av Use Caset
Diagram – skisser av Use Caset det anbefales “kontekstdiagram” eller “sekvensdiagram” i UML
draft – Detailed Version
Use Case navn: Presentere spenningsmarginer
–3–
Presentere spenningsmarginer
<<include>>
Plan-/analyseverktøy
Presentere
spenningsmarginer
Innhente
spenningsdata
Spenningsdatabase
Løpende
innsamling av
spenningsdata
Saksbehandler
HES - AMS
Løpende innsamling av spenningsdata
Presentere spenningsmarginer
Saksbehandler
Spennings
database
Plan/analyseverktøy
Spørring
AMS
Registrering
Spørring
Data
Data
Spennings
database
HES
Data
Data
Kvittering
3
Tekniske detaljer
3.1
Aktører: Mennesker, systemer, applikasjoner, databaser, anlegg, komponenter,
utstyr og andre interessenter
Aktørnavn
Aktørtype
Saksbehandler
Spenningsdatabase
Plan-/analyse-verktøy
HES
AMS-måler
Rolle
Database
Applikasjon
System
Komponent
Se egen liste
3.2
Se egen liste
No.
3.4
Tilleggsinformasjon for
dette spesifikke use caset
Se egen liste
Forutsetninger, antakelser, hendelser
Aktør/System/Informasjon/Kontrakt
3.3
Aktørbeskrivelse
Utløsende hendelse – hva trigger
dette use caset
Startbetingelser
Forutsetninger
Referanser
Referanse type
– lov, standard, litteratur
Referanse
Informasjon om Use Case
draft – Detailed Version
Status
Konsekvenser for Use
Caset
Opphav/
organisasjon
Link
Use Case navn: Presentere spenningsmarginer
Evt. relasjon til andre use case
–4–
Informasjon for klassifisering
Varsel ved varig høy/lav spenning, Gi oversikt over spenningsforhold ved lett og tung last, Bekrefte/avkrefte høy/lav
spenning
Nivå / dybde
Spesifikk
Prioritering: (obligatorisk/pålagt, intern prioritering, tidsaspekt…)
Generisk, regional eller nasjonal interesse/anvendelse
Generisk
Orientering - Teknisk orientert, forretningsmessig orientert…
Teknisk orientert
Stikkord (for søk, klassifisering)
Nettplanlegging, tilknytning av nye abonnenter, spenningsmålinger
4
4.1
Nr.
Use caset steg for steg
Steg – Scenarionavn
Scenario-navn
Primær Aktør
1
Presentere
spenningsmarginer
Saksbehander
2
Løpende innsamling
av spenningsdata
AMS
4.2
Utløsende
Startbetingelser/
hendelse
Starttilstand
Sluttbetingelser/
Søknad om å bli
tilknyttet
distribusjonsnettet
eller spenningsklage
(eller annet behov)
Forespørsel via HES
til AMS om
spenningsdata
Innsamlede
spenningsdata
tilgjengelig via en
spenningsdatabase
Spenningsmarginen
e i nettet er kjent for
saksbehandler
AMS måler
registrerer
spenningsdata
kontinuerlig
Spenningsdata
lagret i
spenningsdatabase
Slutt-tilstand
Steg – Scenario
Tilgjengelige services er: CREATE, GET, CHANGE, DELETE, CLOSE, EXECUTE, REPORT, TIMER, REPEAT. Forklaring i vedlegg B
Scenario
Navn:
Ste
g
Nr.
1
Hend
-else
1.
Navn for
Prosess/
Aktivitet
Lokalisering
av aktuell
trafokrets
2
Hent
spenningsdata
3
Hent
spenningsdata
4
Analyser
nettutnyttelse
5
Kvittering
Vurdere nettilknytning av nye abonnenter
Beskrivelse
av Prosess/
Aktivitet
Saksbehandle
r taster inn
identifikasjon
på kunden
Dataverktøyet
spør
spenningsdata
basen om
spenningsmåli
nger for den
aktuelle
kretsen
Spenningsmåli
ngene
overføres fra
spenningsdatabasen til
dataverktøyet
Spenningene
(høyeste og
laveste) for
alle kunder
presenteres
for
saksbehandler
en
Saksbehandle
ren lukker
draft – Detailed Version
Service
Informasjonsskaper
Informasjon
s-mottaker
GET
Saksbehandler
Plan/analyse
-verktøy
GET
Plan/analyseverktøy
Spenningsdatabase
Spenningsdatabase
Plan/analyse
-verktøy
U1min_max,
U1min_min,
U1min_avg,
#U1min_høy,
#U1min_lav
Plan/analyseverktøy
Saksbehandler
Grafisk
framstilling
av
spenningsmarginer
Saksbehandler
Plan/analyse
-verktøy
Kvittering
close
Informasjon
som
utveksles
Område/
Sted/
Gatenavn og
nummer
<analyseperiode>,
målerID
Tekniske
krav (RID)
Use Case navn: Presentere spenningsmarginer
–5–
dataverktøyet /
vinduet.
Scenario
Navn:
2.
Løpende innsamling av spenningsdata
Navn for
Prosess/
Aktivitet
Beskrivelse av
Prosess/ Aktivitet
Service
Informasjonsskaper
Informasjonsmottaker
Informasjon
som
utveksles
1
Lokal
måling/
registrering
GET/
REPORT
AMS
AMS
U1min
3
Overføre
spenninger
REPORT
AMS
HES
U1min,max
U1min,min
U1min,avg
4
Overføre
spenninger
Hvert minutt lagres
gjennomsnitt
spenning for
foregående minutt
i måleren for hver
fase/linje. Dersom
perioden har vært
berørt av avbrudd,
flagges aktuell
verdi.
AMS sender
høyeste og laveste
spenningsmåling
siden siste
avspørrin til
innsamlingssystemet
Innsamlingssystemet lagrer
dataene i en
database
REPORT
HES
Spenningsdatabase
U1min,max
U1min,min
U1min,avg
Ste
g
Nr.
5
Hend
-else
Tekni
ske
krav
(R-ID)
Informasjon som utveksles
Mer om informasjon som utveksles
Navn for informasjon (ID)
Beskrivelse av informasjonen
<analyseperiode>
<starttidspunkt>,
<sluttidspunkt>
For løpende innsamling er
analyseperioden siden sist innsamling
1-minutts gjennomsnitts RMS-verdi av
spenningen. Måles for alle
forsyningsspenninger, <fase>
Høyeste U1min målt i analyseperioden,
<starttidspunkt>,<fase>
Laveste U1min målt i analyseperioden
<starttidspunkt>, <fase>
Gjennomsnittsverdi av spenningen målt i
analyseperioden,
<analyseperiode>, <fase>
Måleverdier som er berørt av
spenningsavbrudd merkes med flagg
Antall U1min over en angitt grenseverdi,
<analyseperiode>
Antall U1min under en angitt grenseverdi,
<analyseperiode>
Diagram som viser U1min_max og U1min_min for
alle valgte målere, sortert etter verdi,
plassering, kortslutningsytelse eller
kronologisk.
Mulighet for å velge sortering og videre
utsnitt i grafisk grensesnitt.
Fargekode i dette diagrammet eller i kart kan
vise antall perioder over/under
grenseverdier.
Flaggede verdier ekskludert
anleggsID
kundeID
målerID
mobilnr
U1min
U1min_max
U1min_min
U_avg
#U1min_høy
#U1min_lav
Grafisk framstilling av
spennings-marginer
draft – Detailed Version
Krav til informasjonen/ data
Flaggede verdier ekskludert
Flaggede verdier ekskludert
Flaggede verdier ekskludert
Flaggede verdier ekskludert
Use Case navn: Presentere spenningsmarginer
6
Tekniske krav (valgfri)
Tekniske krav (valgfri)
Kravkategori
Beskrivelse av kategori
Krav ID (R-ID)
Beskrivelse av krav
7
Begrep og definisjoner
Vanlige begrep og definisjoner
Begrep
draft – Detailed Version
Definisjon
–6–
Use Case navn: Presentere spenningsmarginer
Vedlegg A – Valgliste
Domener
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Transmisjonsnett, sentralnett
Distribusjonsnett
Mikronett
Smart automatisering/instrumentering i stasjoner
Distribuerte energikilder
Avanserte målesystemer – smart måling
Smarte hus, smart bygninger, smart industri – energistyring i bygg og prosesser
Elektrisk energilagring
Elektrisk transport
Asset Management
Storskala kraftproduksjon
Marked
Sikkerhet
draft – Detailed Version
–7–
Use Case navn: Presentere spenningsmarginer
–8–
Vedlegg B – Beskrivelse til steg for steg-tabellen
Service: This column identifies the nature of flow of information and the originator of the information.
Available options are CREATE, GET, CHANGE, DELETE, CANCEL, EXECUTE derived from IEC
61968-100 section 6.2.2. Additionally, REPORT, TIMER and REPEAT are suggested.
CREATE means that an information object is to be created at the Producer.
GET (this is the default value if none is populated) means that the Receiver requests
information from the Producer (default)
CHANGE means that information is to be updated. Producer updates the Receiver’s
information.
DELETE means that information is to be deleted. Producer deletes information from
the Receiver.
CANCEL, CLOSE imply actions related to business processes, such as the closure of
a work order or the cancellation of a control request
EXECUTE is used when a complex transaction is being conveyed using an service,
which potentially contains more than one verb
REPORT is used to represent transferral of unsolicited information or asynchronous
information flows. Producer provides information to the Receiver.
TIMER is used to represent a waiting period. When using the TIMER service, the
Information Producer and Information Receiver fields shall refer to the same actor.
REPEAT is used to indicate that a series of steps is repeated until a condition or
trigger occurs. The condition is specified as the text in the “Event” column for this row
or step. Following the word REPEAT, shall appear, in parenthesis, the first and last
step numbers of the series to be repeated in the following form REPEAT(X-Y) where X
is the first step and Y is the last step.
These common service definitions are related to automation / information or
communication systems. In case the use case template is used for other usages
further services might be used and described.
draft – Detailed Version
USE CASE NAVN:
Varsel ved varig høy/lav spenning
Denne use case-malen er basert på en tilpassing av en mal (versjon 0.55) utviklet i
regi av EUs standardiseringsmandat M490: " Standardization Mandate to European
Standardisation Organisations (ESOs) to support European Smart Grid deployment"
For mer informasjon, se:
http://www.cen.eu/cen/Sectors/Sectors/UtilitiesAndEnergy/SmartGrids/Pages/default.aspx
draft – Detailed Version
Use Case navn:Varsel ved varig høy/lav spenning
1
Beskrivelse av Use Case
1.1
ID
1.2
Ver.
0.1
0.5
1.0
1.3
–2–
Navn på Use Case
Område -domene
Navn
Distribusjonsnett
Varsel ved varig høy/lav spenning
Se vedlegg A for liste
Versjonshåndtering
Dato
04.10.13
21.10.13
21.05.14
Navn på
forfatter, komite…
Øystein Sagosen
Henrik Kirkeby
Henning Taxt
Endringer
Status til
use caset
Utkast, endelig
versjon…
Korrektur
Endelig
versjon
Use casets mål, hensikt, anvendelse
Beskrivelse av mål og hensikt med funksjonaliteten til use caset
Område, omfang
Mål
Relatert business case
1.4
Tilknytningspunkt
Hensikten med dette use caset er å overvåke spenningen ved sluttbrukeres tilknytningspunkt for å
melde fra om spenningsnivået har vært lavt eller høyt over en lengre periode.
Use case beskrivelse og narrativ
Use case beskrivelse
Kort beskrivelse – maks 3 setninger
Use caset beskriver hvordan spenningen i et distribusjonsnett kan overvåkes av AMS og gi varsel ved alvorlig/varig brudd på
grenseverdier. Meldingen vil ikke være en hastemelding/alarm i driftssentralen.
Komplett beskrivelse
AMS kan være til nytte for nettselskapet ved at de spenningsverdiene som blir registrert og overført til spenningsdatabasen
enten daglig eller ukentlig kan kontrolleres mot grenseverdier i HES. Dermed kan det registreres om spenningen over et
lengre tidsrom, for eksempel to målinger på rad, er høyere eller lavere enn ønskelig. Hvis det viser seg at spenningen i nettet
over en lengre periode har sunket eller steget til ± 10 % av nominell spenning som angitt i FoL, kan nettselskapet være
proaktiv og iverksette tiltak før kunder klager. For eksempel ved høsten, når forbruket typisk øker og spenningen synker, vil
mange nettselskap koble inn kondensatorbatteri basert på erfaring. Dette use caset beskriver hvordan dette kan gjøres på
riktig tid. Ved alvorlige eller varige brudd på grenseverdien registreres kan det videresendes et varsel til DMS eller en annen
operativ enhet, og nettselskapet kan så vurdere tiltak for å bøte på den lave eller høye spenningen. Ved å holde løpende
kontroll på spenningen på denne måten vil nettselskapet ikke være avhengig av kundeklager for å vite om spenningsnivået i
hele nettet er akseptabelt, og kunne skille mellom kortvarige utfordringer og mer stasjonære fenomener.
1.5
Eventuelle kommentarer
Eventuelle kommentarer
draft – Detailed Version
Use Case navn:Varsel ved varig høy/lav spenning
2
–3–
Diagram – skisser av Use Caset
Diagram – skisser av Use Caset det anbefales “contekst diagram” eller “sekvens diagram” i UML
Varsel ved varig høy/lav spenning
Send
alarmsignal
Alarmhåndtering
<<extend>>
HES
Kontrollere
målinger mot
grenseverdier
Varsle
driftssentral
DMS
Spenningsdatabase
Løpende
innsamling av
spenningsdata
AMS
Varsel ved varig høy/lav spenning
HES
Alarmhåndtering
DMS
Løpende innsamling av spenningsdata
AMS
Spennings
database
HES
Registrering
Kontrollerere
grenseverdier
(Spørring)
Statusvarsel
3
Informasjonsmelding
Data
Tekniske detaljer
3.1
Aktører: Mennesker, systemer, applikasjoner, databaser, anlegg, komponenter,
utstyr og andre interessenter
Aktørnavn
Se egen liste
Aktørtype
Se egen liste
Aktørbeskrivelse
Tilleggsinformasjon for
dette spesifikke use caset
Se egen liste
AMS
HES
DMS
Alarmhåndtering
Spenningsdatabase
3.2
Data
Forutsetninger, antakelser, hendelser
Aktør/System/Informasjon/Kontrakt
draft – Detailed Version
Utløsende hendelse – hva trigger
dette use caset
Startbetingelser
Forutsetninger
Use Case navn:Varsel ved varig høy/lav spenning
3.3
–4–
Referanser
No.
Referanse type
Referanse
– lov, standard, litteratur
3.4
Status
Konsekvenser for Use
Caset
Opphav/
organisasjon
Link
Informasjon om Use Case
Evt. relasjon til andre use case
Informasjon for klassifisering
Nettdrift
Nivå / dybde
Spesifikk
Prioritering: (obligatorisk/pålagt, intern prioritering, tidsaspekt…)
Generisk, regional eller nasjonal interesse/anvendelse
Generisk
Orientering - Teknisk orientert, forretningsmessig orientert…
Teknisk orientert
Stikkord (for søk, klassifisering)
Nettdrift, stasjonær spenning, trinning av transformator
4
4.1
Use caset steg for steg
Steg – Scenarionavn
Nr.
Scenario-navn
Primær Aktør
1
Kontrollere målinger
mot grenseverdier
Varsel ved varig
høy/lav spenning
HES
2
4.2
Utløsende
Startbetingelser/
Sluttbetingelser/
hendelse
Starttilstand
Slutt-tilstand
Tidsur, periodisk
gjennomgang
Brudd på
grenseverdi for
spenning
HES
Samme tilstand er
ikke allerede varslet
Mottatt
informasjonsmelding
i DMS
Steg – Scenario
Tilgjengelige services er: CREATE, GET, CHANGE, DELETE, CLOSE, EXECUTE, REPORT, TIMER, REPEAT. Forklaring i vedlegg B
Scenario
Navn:
Ste
g
Nr.
Hend
-else
1
Timer
2
1.
Navn for
Prosess/
Aktivitet
Kontrollere
målinger
mot
grensever
dier
Avslutt
prosess
Kontrollere målinger mot grenseverdier
Beskrivelse av
Prosess/
Aktivitet
Målinger fra
siste uke
sammenlignes
med
grenseverdiene
for spenning i
FoL. Prosessen
startes
regelmessig
Når alle
målinger er
behandlet
avsluttes
prosessen
draft – Detailed Version
Service
Informasjonsskaper
Informasjon
s-mottaker
Execute
HES
HES
Close
HES
HES
Informasjon
som
utveksles
U1min,max,
U1min,min
Tekniske
krav (RID)
Use Case navn:Varsel ved varig høy/lav spenning
Scenario
Navn:
2.
–5–
Varsel ved varig høy/lav spenning
Ste
g
Nr.
Hendelse
Navn for
Prosess/
Aktivitet
Beskrivelse av
Prosess/
Aktivitet
Service
Informasjonsskaper
Informasjonsmottaker
Informasjon
som
utveksles
1
Overs
kridels
e
oppda
get
Opprett
hendelse
Når kontrollen
av spenninger
resulterer i et
brudd på
grensene,
sendes et varsel
til
alarmhåndtering
ssystemet
Informasjon om
varig høy/lav
spenning
sendes til DMS
etter regler satt
opp i
Alarmhåndtering
Informasjonen
presenteres for
driftssentralpers
on
REPORT
HES
Alarmhåndtering
Alarmmeldin
g
REPORT
Alarmhåndtering
DMS
Informasjons
-melding
3
Informer
4
Presentasjon
5
Scenario
Navn:
3.
Løpende innsamling av spenningsdata
Ste
g
Nr.
Hend
-else
Navn for
Prosess/
Aktivitet
Beskrivelse av
Prosess/ Aktivitet
Service
Informasjonsskaper
Informasjonsmottaker
Informasjon
som
utveksles
1
Timer
Lokal
måling/
registrering
GET
AMS
AMS
U1min
2
Timer
Spørring
Hvert minutt lagres
gjennomsnitt
spenning for
foregående minutt
i måleren for hver
fase/linje. Dersom
perioden har vært
berørt av avbrudd,
flagges aktuell
verdi.
Innsamlingssystemet spør
etter høyeste og
laveste
spenningsmåling
siden siste
avspørring
AMS sender
etterspurt
informasjon til
innsamlingssystemet
Innsamlingssystemet lagrer
dataene i en
database
GET
HES
AMS
målerID
REPORT
AMS
HES
U1min,max
U1min,min
REPORT
HES
Spenningsdat
abase
U1min,max
U1min,min
3
Overføre
spenninger
4
Overføre
spenninger
Tekni
ske
krav
(R-ID)
draft – Detailed Version
Tekni
ske
krav
(R-ID)
Use Case navn:Varsel ved varig høy/lav spenning
5
–6–
Informasjon som utveksles
Mer om informasjon som utveksles
Navn for informasjon (ID)
Alarmmelding
Informasjonsmelding
målerID
U1min
U1min_max
U1min_min
6
Beskrivelse av informasjonen
1-minutts gjennomsnitts RMS-verdi av
spenningen. Måles for alle
forsyningsspenninger, <fase>
Høyeste U1min målt i analyseperioden,
<starttidspunkt>,<fase>
Laveste U1min målt i analyseperioden
<starttidspunkt>, <fase>
Tekniske krav (valgfri)
Tekniske krav (valgfri)
Kravkategori
Beskrivelse av kategori
Krav ID (R-ID)
Beskrivelse av krav
7
Begrep og definisjoner
Vanlige begrep og definisjoner
Begrep
draft – Detailed Version
Definisjon
Krav til informasjonen/ data
Måleverdier som er berørt av
spenningsavbrudd merkes med flagg
Flaggede verdier ekskludert
Flaggede verdier ekskludert
Use Case navn:Varsel ved varig høy/lav spenning
Vedlegg A – Valgliste
Domener
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Transmisjonsnett, sentralnett
Distribusjonsnett
Mikronett
Smart automatisering/instrumentering i stasjoner
Distribuerte energikilder
Avanserte målesystemer – smart måling
Smarte hus, smart bygninger, smart industri – energistyring i bygg og prosesser
Elektrisk energilagring
Elektrisk transport
Asset Management
Storskala kraftproduksjon
Marked
Sikkerhet
draft – Detailed Version
–7–
Use Case navn:Varsel ved varig høy/lav spenning
–8–
Vedlegg B – Beskrivelse til steg for steg-tabellen
Service: This column identifies the nature of flow of information and the originator of the information.
Available options are CREATE, GET, CHANGE, DELETE, CANCEL, EXECUTE derived from IEC
61968-100 section 6.2.2. Additionally, REPORT, TIMER and REPEAT are suggested.
CREATE means that an information object is to be created at the Producer.
GET (this is the default value if none is populated) means that the Receiver requests
information from the Producer (default)
CHANGE means that information is to be updated. Producer updates the Receiver’s
information.
DELETE means that information is to be deleted. Producer deletes information from
the Receiver.
CANCEL, CLOSE imply actions related to business processes, such as the closure of
a work order or the cancellation of a control request
EXECUTE is used when a complex transaction is being conveyed using an service,
which potentially contains more than one verb
REPORT is used to represent transferral of unsolicited information or asynchronous
information flows. Producer provides information to the Receiver.
TIMER is used to represent a waiting period. When using the TIMER service, the
Information Producer and Information Receiver fields shall refer to the same actor.
REPEAT is used to indicate that a series of steps is repeated until a condition or
trigger occurs. The condition is specified as the text in the “Event” column for this row
or step. Following the word REPEAT, shall appear, in parenthesis, the first and last
step numbers of the series to be repeated in the following form REPEAT(X-Y) where X
is the first step and Y is the last step.
These common service definitions are related to automation / information or
communication systems. In case the use case template is used for other usages
further services might be used and described.
draft – Detailed Version
USE CASE NAVN:
Bruke spenningsmålinger for å
verifisere nettdokumentasjon
Denne use case-malen er basert på en tilpassing av en mal (versjon 0.55) utviklet i
regi av EUs standardiseringsmandat M490: "Standardization Mandate to European
Standardisation Organisations (ESOs) to support European Smart Grid deployment"
For mer informasjon, se:
http://www.cen.eu/cen/Sectors/Sectors/UtilitiesAndEnergy/SmartGrids/Pages/default.aspx
draft – Detailed Version
Use Case Name: Bruke spenningsmåling for å verifisere nettdokumentasjon
1
Beskrivelse av Use Case
1.1
Navn på Use Case
ID
Navn
Distribusjonsnettet
Bruke spenningsmåling for å verifisere nettdokumentasjon
Versjonshåndtering
Ver.
1.3
Område -domene
Se vedlegg A for liste
1.2
0.5
1.0
–2–
Dato
17.10.13
28.05.14
Navn på
forfatter,
komite…
Henrik Kirkeby
Henning Taxt
Endringer
Status til
use caset
Utkast, endelig
versjon…
Mer utfyllende tekst
Kladd
Første
versjon
Use casets mål, hensikt, anvendelse
Beskrivelse av mål og hensikt med funksjonaliteten til use caset
Område, omfang
Mål
Relatert business case
1.4
Distribusjonsnettet
Bruke spenningsmålinger til å oppdatere og kvalitetssikre nettdokumentasjon
Use case beskrivelse og narrativ
Use case beskrivelse
Kort beskrivelse – maks 3 setninger
Use caset gir en beskrivelse på hvordan AMS kan brukes til å sannsynliggjøre om nettdokumentasjonen er korrekt og
avdekke sannsynlige feil i dokumentasjonen, for så å eventuelt oppdatere dokumentasjonen i NIS. Med nettdokumentasjon
menes hovedsakelig impedanser/lengder og tilknytningspunkt
Komplett beskrivelse
Nettdokumentasjonen til nettselskaper kan inneholde feil, og AMS-data kan brukes for å oppdatere og kvalitetssikre
dokumentasjonen. Ved å utføre en lastanalyse i NIS, og så innhente spenningsdata for en tilsvarende lastsituasjon fra en
database, så kan saksbehandleren sammenligne spenningsverdiene. En analyse i NIS kan hente ut de elementene i nettet
hvor det registreres store avvik mellom de to datasettene, og saksbehandleren kan merke behov for oppdatering.
Caset forutsetter at det ligger lagret 1-times gjennomsnittsverdier av spenningen i en database sammen med
forbruksmålinger.
1.5
Eventuelle kommentarer
Eventuelle kommentarer
Dette use caset benytter avviket mellom beregnet og målt spenning for å avgjøre om det er feil eller mangler i
nettdokumentasjonen. Disse manglene kan være:
1. Feil impedans (tverrsnitt på leder, lengde på leder, type leder, kabel, luftledning, trefase/énfase-beregning)
2. Feil plassering av laster/nettkunder i nettet
3. Feil/ manglende dokumentasjon om forbruk (umålt forbruk, feilmåling, tyveri)
I tillegg kan metoden i spesielle tilfeller gi opphav til avvik mellom målt og beregnet spenning.
4. Beregning av én-fasekunder kontra tre-fasekunder
5. Stor reaktiv effektflyt
2
Diagram – skisser av Use Caset
Diagram – skisser av Use Caset det anbefales “kontekstdiagram” eller “sekvensdiagram” i UML
draft – Detailed Version
Use Case Name: Bruke spenningsmåling for å verifisere nettdokumentasjon
–3–
Bruke spenningsmålinger for å verifisere nettdokumentasjon
Innhente
spenningdata
Lastflytanalyse
NIS
GIS
<<include>>
<<include>>
Spenningsdatabase
Løpende
innsamling av
måledata
Analysere og
sammenligne
spenninger
HES - AMS
Saksbehandler
<<include>>
Innhente
forbruksdata
MDMS
Bruke spenningsmålinger for å verifisere nettdokumentasjon
Saksbehandler
Spennings
database
NIS
Løpende innsamling av spenningsdata
MDMS
AMS
Spennings
database
HES
Registrering
Spørring
Data
Spørring
Spørring
Data
Data
Data
Kvittering
Beregne og
sammenligne
Informasjons
-melding
Flagge
komponenter
3
Tekniske detaljer
3.1
Aktører: Mennesker, systemer, applikasjoner, databaser, anlegg, komponenter,
utstyr og andre interessenter
Aktørnavn
Se egen liste
Aktørtype
Aktørbeskrivelse
Se egen liste
Tilleggsinformasjon for
dette spesifikke use caset
Se egen liste
GIS
NIS
Saksbehandler
Spenningsdatabase
3.2
Forutsetninger, antakelser, hendelser
Aktør/System/Informasjon/Kontrakt
3.3
No.
Utløsende hendelse – hva trigger
dette use caset
Startbetingelser
Forutsetninger
Referanser
Referanse type
– lov, standard, litteratur
Referanse
draft – Detailed Version
Status
Konsekvenser for Use
Caset
Opphav/
organisasjon
Link
Use Case Name: Bruke spenningsmåling for å verifisere nettdokumentasjon
3.4
–4–
Informasjon om Use Case
Evt. relasjon til andre use case
Informasjon for klassifisering
Nettdrift
Nivå / dybde
Spesifikk
Prioritering: (obligatorisk/pålagt, intern prioritering, tidsaspekt…)
Generisk, regional eller nasjonal interesse/anvendelse
Generisk
Orientering - Teknisk orientert, forretningsmessig orientert…
Teknisk orientert
Stikkord (for søk, klassifisering)
Nettdrift, spenningsfall, nettdokumentasjon
4
4.1
Use caset steg for steg
Steg – Scenarionavn
Nr.
Scenario-navn
Primær Aktør
1
Bruke
spenningsmålinger
for å verifisere
nettdokumentasjon
NIS
2
Løpende innsamling
av spenningsdata
AMS
4.2
Utløsende
Startbetingelser/
hendelse
Starttilstand
Saksbehandler vil
verifisere
nettdokumentasjon
Spenningskvalitetsd
atabase tilgjengelig
med målerverdier fra
AMS
Forespørsel via HES
til AMS om
spenningsdata
AMS måler
registrerer
spenningsdata
kontinuerlig
Sluttbetingelser/
Slutt-tilstand
Nettdokumentasjon
er blitt kontrollert
anleggsdeler i
dokumentasjonen
som må oppdateres
er merket
Spenningsdata
lagret i
spenningsdatabase
Steg – Scenario
Tilgjengelige services er: CREATE, GET, CHANGE, DELETE, CLOSE, EXECUTE, REPORT, TIMER, REPEAT. Forklaring i vedlegg B
Scenario
Navn:
Ste
g
Nr.
Hendelse
1.
Bruke spenningsmålinger for å verifisere nettdokumentasjon
Navn for
Prosess/
Aktivitet
Beskrivelse av
Prosess/
Aktivitet
Service
Informasjon
s-skaper
Informasjonsmottaker
Informasjon
som
utveksles
Initiering
Saksbehandler
angir område og
periode som
skal undersøkes
Dataprogrammet
henter
forbruksdata fra
MDMS
Dataprogrammet
henter
spenningsdata
fra spenningsdatabasen
Programmet
utfører en
lastflytanalyse
GET
Saksbehand
ler
NIS
Nettområde,
tidsperiode
GET
MDMS
NIS
GET
Spenningsd
atabase
NIS
CREATE
NIS
NIS
NIS
NIS
Forbruksdata,
P og Q
P1time,målt
(Q1time,målt)
Analyseperiode,
anleggsID,
målerID,
U1time,målt
Analyseperiode,
Belastning,
U1time,beregnet
Avvik i
spenning
1
Etterspørre
forbruksdata
3
Etterspørre
spenningsda
ta
2
Lastflytanaly
se
5
Sammenligne
spenningsdata
draft – Detailed Version
Sammenligne
målte og
beregnede data
Tekni
ske
krav
(R-ID)
Use Case Name: Bruke spenningsmåling for å verifisere nettdokumentasjon
6
7
Informer
Avvik
oppda
ges
Scenario
Navn:
Resultatene
presenteres for
saksbehandleren i
NIS
Saksbehandler
foretar
eventuelle
endringer i
nettdokumentasjonen, evt.
markerer steder
hvor det er
sannsynlig feil
Oppdater
nettdokumentasjon
2.
–5–
CREATE
NIS
Saksbehandle
r
Informasjonsmelding
CHANGE
Saksbehand
ler
NIS
Merkelapp
Løpende innsamling av AMS-data
Navn for
Prosess/
Aktivitet
Beskrivelse av
Prosess/ Aktivitet
Service
Informasjon
s-skaper
Informasjonsmottaker
Informasjon
som
utveksles
1
Lokal
måling/
registrering
GET/
REPORT
AMS
AMS
U, P, (Q)
2
Spørring
GET
HES
AMS
målerID
3
Overføre
spenninger
REPORT
AMS
HES
P1time,målt,
(Q1time,målt),
U1time,målt
4
Overføre
spenninger
Hver time lagres
gjennomsnitt
spenning og last for
foregående time i
måleren. Dersom
perioden har vært
berørt av avbrudd,
flagges aktuell verdi.
Innsamlingssystemet spør etter
målinger siden siste
avspørring
AMS sender
etterspurt
informasjon til
innsamlingssystemet
Innsamlingssystemet lagrer
dataene i de
respektive databaser
REPORT
HES
Spenningsdatabase,
Forbruksdatabase
P1time,målt,
(Q1time,målt),
U1time,målt
Ste
g
Nr.
5
Hend
-else
Informasjon som utveksles
Mer om informasjon som utveksles
Navn for informasjon (ID)
Beskrivelse av informasjonen
<analyseperiode>
<starttidspunkt>,
<sluttidspunkt>
Levert effekt i kraftnettet i de forskjellige
målepunktene ved et gitt tidspunkt
Spenningens 1-times gjennomsnitt RMSverdi, resultat fra lastberegningene
Belastning
U1time,beregnet
anleggsID
MålerID
P1time,målt
Q1time,målt
U1time,målt
Avvik i spenning
Informasjonsmelding
Merkelapp
draft – Detailed Version
Effektens 1-times gjennomsnitt,
energimåling fra database
Reaktiv effekt, 1-times gjennomsnitt
Spenningens 1-times gjennomsnitt RMSverdi, historiske data fra spenningsdatabase
Avvik mellom U1time,målt og U1time,beregnet
Angir anleggsdeler med anleggsID og
spenningsavvik hvor spenningsavviket er
større enn 5 %
Et merke for avvik eller ufullstendig
dokumentasjon
Krav til informasjonen/ data
Tekni
ske
krav
(R-ID)
Use Case Name: Bruke spenningsmåling for å verifisere nettdokumentasjon
6
Tekniske krav (valgfri)
Tekniske krav (valgfri)
Kravkategori
Beskrivelse av kategori
Krav ID (R-ID)
Beskrivelse av krav
7
Begrep og definisjoner
Vanlige begrep og definisjoner
Begrep
draft – Detailed Version
Definisjon
–6–
Use Case Name: Bruke spenningsmåling for å verifisere nettdokumentasjon
Vedlegg A – Valgliste
Domener
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Transmisjonsnett, sentralnett
Distribusjonsnett
Mikronett
Smart automatisering/instrumentering i stasjoner
Distribuerte energikilder
Avanserte målesystemer – smart måling
Smarte hus, smart bygninger, smart industri – energistyring i bygg og prosesser
Elektrisk energilagring
Elektrisk transport
Asset Management
Storskala kraftproduksjon
Marked
Sikkerhet
draft – Detailed Version
–7–
Use Case Name: Bruke spenningsmåling for å verifisere nettdokumentasjon
–8–
Vedlegg B – Beskrivelse til steg for steg-tabellen
Service: This column identifies the nature of flow of information and the originator of the information.
Available options are CREATE, GET, CHANGE, DELETE, CANCEL, EXECUTE derived from IEC
61968-100 section 6.2.2. Additionally, REPORT, TIMER and REPEAT are suggested.
CREATE means that an information object is to be created at the Producer.
GET (this is the default value if none is populated) means that the Receiver requests
information from the Producer (default)
CHANGE means that information is to be updated. Producer updates the Receiver’s
information.
DELETE means that information is to be deleted. Producer deletes information from
the Receiver.
CANCEL, CLOSE imply actions related to business processes, such as the closure of
a work order or the cancellation of a control request
EXECUTE is used when a complex transaction is being conveyed using an service,
which potentially contains more than one verb
REPORT is used to represent transferral of unsolicited information or asynchronous
information flows. Producer provides information to the Receiver.
TIMER is used to represent a waiting period. When using the TIMER service, the
Information Producer and Information Receiver fields shall refer to the same actor.
REPEAT is used to indicate that a series of steps is repeated until a condition or
trigger occurs. The condition is specified as the text in the “Event” column for this row
or step. Following the word REPEAT, shall appear, in parenthesis, the first and last
step numbers of the series to be repeated in the following form REPEAT(X-Y) where X
is the first step and Y is the last step.
These common service definitions are related to automation / information or
communication systems. In case the use case template is used for other usages
further services might be used and described.
draft – Detailed Version
USE CASE NAVN:
Undersøke om spenningsforhold er
akseptable etter omkobling
Denne use case-malen er basert på en tilpassing av en mal (versjon 0.55) utviklet i
regi av EUs standardiseringsmandat M490: "Standardization Mandate to European
Standardisation Organisations (ESOs) to support European Smart Grid deployment"
For mer informasjon, se:
http://www.cen.eu/cen/Sectors/Sectors/UtilitiesAndEnergy/SmartGrids/Pages/default.aspx
draft – Detailed Version
Use Case Name: Undersøke om spenningsforhold er akseptable etter omkobling
–2–
1
Beskrivelse av Use Case
1.1
ID
1.2
Ver.
0.5
0.6
1.3
Navn på Use Case
Område -domene
Navn
Distribusjonsnettet
Undersøke om spenningsforhold er akseptable etter omkobling
Se vedlegg A for liste
Versjonshåndtering
Dato
17.10.13
6.11.13
Navn på
forfatter,
komite…
Henrik Kirkeby
Henning Taxt
Endringer
Status til
use caset
Utkast, endelig
versjon…
Mindre endringer i informasjon som utveksles
Kladd
Kladd
Use casets mål, hensikt, anvendelse
Beskrivelse av mål og hensikt med funksjonaliteten til use caset
Område, omfang
Mål
Relatert business case
1.4
Tilknytningspunkt for sluttbruker
Hente ut et entydig svar på hvorvidt "Forskrift om leveringskvalitet i kraftnettet" (FoL)s krav til
langsomme spenningsvariasjoner er overholdt ved den aktuelle koblingssituasjonen i nettet.
Use case beskrivelse og narrativ
Use case beskrivelse
Kort beskrivelse – maks 3 setninger
Use caset gir en beskrivelse på hvordan AMS kan brukes til å bekrefte eller avkrefte brudd FoLs krav om spenningsnivå hos
en abonnent i aktuell koblingssituasjon, etter en omkobling i nettet. Dette er aktuelt ved midlertidige koblinger / nødkoblinger.
Det utløses av at operatør på driftssentralen etterspør informasjonen via DMS.
Komplett beskrivelse
I følge Forskrift om Leveringskvalitet (FoL) må nettselskap sørge for at langsomme spenningsvariasjoner holder innenfor et
intervall på ±10 % av nominell spenning, målt som et gjennomsnitt over ett minutt. AMS kan være til nytte for nettselskap ved
å kunne gi et svar på om kravene i FoL er overholdt i den aktuelle koblingssituasjonen i nettet.
Dersom AMS-måleren kan kontinuerlig registrere informasjon om spenningsnivået og være tilgjengelig for uthenting av data,
så kan denne informasjonen hentes ut når nettselskapet er usikker på om spenningskravene er overholdt i en gitt situasjon.
Nettselskapet slipper å sende noe ut for å foreta målinger.
1.5
Eventuelle kommentarer
Eventuelle kommentarer
draft – Detailed Version
Use Case Name: Undersøke om spenningsforhold er akseptable etter omkobling
–3–
2
Diagram – skisser av Use Caset
Diagram – skisser av Use Caset det anbefales “kontekstdiagram” eller “sekvensdiagram” i UML
Undersøke om spenningsforhold er
akseptable etter omkobling
DMS
<<include>>
Ad-hoc innsamling
av spenningsmåling
Bekrefte /avkrefte/
høy/lav spenning
HES – AMS
Driftssentralperson
Undersøke om spenningsforhold er
akseptable etter omkobling
Driftssentralperson
DMS
Spørring
HES - AMS
Spørring
Data
Data
Kvittering
3
Tekniske detaljer
3.1
Aktører: Mennesker, systemer, applikasjoner, databaser, anlegg, komponenter,
utstyr og andre interessenter
Aktørnavn
Se egen liste
Aktørtype
Aktørbeskrivelse
Se egen liste
Tilleggsinformasjon for
dette spesifikke use caset
Se egen liste
Driftssentralperson
HES – AMS /
Nettstasjonsmåler
DMS
Kommunikasjonssystem
3.2
Forutsetninger, antakelser, hendelser
Aktør/System/Informasjon/Kontrakt
Utløsende hendelse – hva trigger
Driftssentralperson
Driftssentralperson er usikker på
om spenningsforhold hos
sluttbrukere en akseptable etter
en omkobling
draft – Detailed Version
dette use caset
Startbetingelser
Forutsetninger
Use Case Name: Undersøke om spenningsforhold er akseptable etter omkobling
3.3
–4–
Referanser
No.
Referanse type
Referanse
– lov, standard, litteratur
Status
Konsekvenser for Use
Caset
Forskrift om
leveringskvalitet
3.4
Opphav/
organisasjon
Link
Informasjon om Use Case
Evt. relasjon til andre use case
Informasjon for klassifisering
Nettdrift
Nivå / dybde
Spesifikk
Prioritering: (obligatorisk/pålagt, intern prioritering, tidsaspekt…)
Generisk, regional eller nasjonal interesse/anvendelse
Generisk
Orientering - Teknisk orientert, forretningsmessig orientert…
Teknisk orientert
Stikkord (for søk, klassifisering)
Nettdrift, langsomme spenningsvariasjoner, høy lav spenning, kobling
4
4.1
Use caset steg for steg
Steg – Scenarionavn
Nr.
Scenario-navn
Primær Aktør
1
Bekrefte/avkrefte
høy/lav spenning
DMS
4.2
Utløsende
Startbetingelser/
hendelse
Starttilstand
Foretatt kobling i
distribusjonsnettet
AMS / nettstasjonsmåler tilgjengelig for
DMS gjennom HES
Sluttbetingelser/
Slutt-tilstand
Bekreftelse/avkreftel
se av tolerabelt
spenningsnivå
Steg – Scenario
Tilgjengelige services er: CREATE, GET, CHANGE, DELETE, CLOSE, EXECUTE, REPORT, TIMER, REPEAT. Forklaring i vedlegg B
Scenario
Navn:
Ste
g
Nr.
1
Hend
-else
1.
Navn for
Prosess
/
Aktivitet
Initiering
2
Spørring
3
Overføre
spennin
ger
4
Overføre
spenninger
Bekrefte/avkrefte høy/lav spenning
Beskrivelse av
Prosess/ Aktivitet
Service
Informasjonsskaper
Informasjonsmottaker
Informasjon
som
utveksles
Driftssentralperson
spør i DMS etter
spenningsmålinger
hos gruppe
sluttbrukere
DMS spør AMSsystemet etter
aktuelle målinger av
spenning i de valgte
tilknytningspunktene
AMS-systemet
sender tilbake
måleverdier for
spenning fra de
aktuelle
tilknytningspunktene
etter hvert som de
kommer inn.
Spenningsverdiene
presenteres i DMS,
og driftssentralperson leser.
GET
Driftssentralperson
DMS
anleggsID
OR målerID
GET
DMS
HES – AMS
MålerID
HES – AMS
DMS
U1min
DMS
Driftssentralperson
U1min
draft – Detailed Version
Tekniske
krav (RID)
Use Case Name: Undersøke om spenningsforhold er akseptable etter omkobling
5
5
Kvittering
Driftssentralpersonen avslutter
funksjonen/
visningen når
situasjonen er
avklart.
CLOSE
–5–
Driftssentralperson
DMS
Kvittering
Informasjon som utveksles
Mer om informasjon som utveksles
Navn for informasjon (ID)
anleggsID
målerID
U1min
6
Beskrivelse av informasjonen
Siste målte 1-minutts RMS-verdi for
spenning i en AMS-måler eller annen
måleenhet
Tekniske krav (valgfri)
Tekniske krav (valgfri)
Kravkategori
Beskrivelse av kategori
Krav ID (R-ID)
Beskrivelse av krav
7
Begrep og definisjoner
Vanlige begrep og definisjoner
Begrep
draft – Detailed Version
Definisjon
Krav til informasjonen/ data
Use Case Name: Undersøke om spenningsforhold er akseptable etter omkobling
Vedlegg A – Valgliste
–6–
Domener
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Transmisjonsnett, sentralnett
Distribusjonsnett
Mikronett
Smart automatisering/instrumentering i stasjoner
Distribuerte energikilder
Avanserte målesystemer – smart måling
Smarte hus, smart bygninger, smart industri – energistyring i bygg og prosesser
Elektrisk energilagring
Elektrisk transport
Asset Management
Storskala kraftproduksjon
Marked
Sikkerhet
draft – Detailed Version
Use Case Name: Undersøke om spenningsforhold er akseptable etter omkobling
–7–
Vedlegg B – Beskrivelse til steg for steg-tabellen
Service: This column identifies the nature of flow of information and the originator of the information.
Available options are CREATE, GET, CHANGE, DELETE, CANCEL, EXECUTE derived from IEC
61968-100 section 6.2.2. Additionally, REPORT, TIMER and REPEAT are suggested.
CREATE means that an information object is to be created at the Producer.
GET (this is the default value if none is populated) means that the Receiver requests
information from the Producer (default)
CHANGE means that information is to be updated. Producer updates the Receiver’s
information.
DELETE means that information is to be deleted. Producer deletes information from
the Receiver.
CANCEL, CLOSE imply actions related to business processes, such as the closure of
a work order or the cancellation of a control request
EXECUTE is used when a complex transaction is being conveyed using an service,
which potentially contains more than one verb
REPORT is used to represent transferral of unsolicited information or asynchronous
information flows. Producer provides information to the Receiver.
TIMER is used to represent a waiting period. When using the TIMER service, the
Information Producer and Information Receiver fields shall refer to the same actor.
REPEAT is used to indicate that a series of steps is repeated until a condition or
trigger occurs. The condition is specified as the text in the “Event” column for this row
or step. Following the word REPEAT, shall appear, in parenthesis, the first and last
step numbers of the series to be repeated in the following form REPEAT(X-Y) where X
is the first step and Y is the last step.
These common service definitions are related to automation / information or
communication systems. In case the use case template is used for other usages
further services might be used and described.
draft – Detailed Version
USE CASE NAVN:
Alarm ved feil i nettet
Denne use case-malen er basert på en tilpassing av en mal (versjon 0.55) utviklet i
regi av EUs standardiseringsmandat M490: "Standardization Mandate to European
Standardisation Organisations (ESOs) to support European Smart Grid deployment"
For mer informasjon, se:
http://www.cen.eu/cen/Sectors/Sectors/UtilitiesAndEnergy/SmartGrids/Pages/default.aspx
draft – Detailed Version
Use Case Name: Alarm ved feil I nettet
1
–2–
Beskrivelse av Use Case
1.1
ID
1.2
Ver.
0.5
1
1.3
Navn på Use Case
Område -domene
Navn
Distribusjonsnettet
Alarm ved feil i nettet
Se vedlegg A for liste
Versjonshåndtering
Dato
17.10.13
28.05.14
Navn på
forfatter,
komite…
Henrik Kirkeby
Henning Taxt
Endringer
Status til
use caset
Utkast, endelig
versjon…
Kladd
Første
versjon
Utfyllende forklaringer
Use casets mål, hensikt, anvendelse
Beskrivelse av mål og hensikt med funksjonaliteten til use caset
Område, omfang
Mål
Relatert business case
1.4
Tilknytningspunkt
Gi et varsel til driftssentralen om feil ved abonnent.
Use case beskrivelse og narrativ
Use case beskrivelse
Kort beskrivelse – maks 3 setninger
Use caset gir en beskrivelse på hvordan AMS kan brukes til å sende alarmer til driftssentralen for å informere om avbrudd,
fasebrudd eller svært høy/lav spenning hos abonnenten.
Komplett beskrivelse
AMS kan være til nytte for nettselskaper ved nettdrift fordi det er mulig å kontinuerlig overføre signaler til DMS. Dermed kan
det gis alarmer ved unormale situasjoner eller feil i nettet som berører kunden. Dette vil kunne øke både leveringskvaliteten
og serviceopplevelsen til kunden fordi det når feilen blir raskere kjent og det blir enklere med feilsøking så tar det kortere tid
til feilen blir reparert, og kunden kan holdes løpende oppdatert ved for eksempel automatisert varslingstjeneste på SMS
mens arbeidet pågår. I dag eksisterer vernfunksjonalitet hovedsakelig i sentrale nettenheter som transformatorer, men ved
implementering av AMS blir det mulig å ha funksjonaliteten i hele distribusjonsnettet.
Når det blir avbrudd eller feil i nettet er det praktisk å vite hvilke abonnenter som er berørt, og eventuelt når de blir tilkoblet
nettet igjen. En alarm generes i AMS når spenningen synker under en gitt grenseverdi. Et ekstra statusvarsel kan også
sendes om spenningen kommer innenfor kravene i forskriften om leveringskvalitet igjen. Dette alarmen eller statusvarselet
sendes via HES til alarmhåndteringssystemet, som lager en informasjonsmelding som vises i DMS.
Grenseverdier AMS kan varsle om er for eksempel:
Høy spenning
Lav spenning
Meget høy spenning
Meget lav spenning
Meget høy spenning
Meget lav spenning
Avbrudd
Kriterium
U > 1,1 Un
U < 0,9 Un
U > 1,15 Un
U < 0,85 Un
U > 1,3 Un
(Usikker)
N/A
U < 0,05 Un
Tidsoppløsning
1 min 1
1 min
1 min
1 min
1 sek
Annet
Minst en time
Minst en time
Minst én av fasene
Minst én av fasene
Minst én av fasene
1 sek
1 sek
Alle faser
I tillegg kan det implementeres funksjonalitet i AMS som gjør det mulig å detektere fasebrudd og brudd på nøytralleder.
1.5
Eventuelle kommentarer
Eventuelle kommentarer
—————————
1 Unødvendig ved statistisk innsamling, eksempelvis maks/min 1-minutts RMS-verdi per uke
draft – Detailed Version
Use Case Name: Alarm ved feil I nettet
2
–3–
Diagram – skisser av Use Caset
Diagram – skisser av Use Caset det anbefales “kontekstdiagram” eller “sekvensdiagram” i UML
Alarm ved unormal driftssituasjon
Send
alarmsignal
Alarmhåndtering
<<include>>
HES
Kontinuerlig
overvåkning
Varsle
driftssentral
DMS
Opprett
hendelse
AMS
Alarm ved unormal driftssituasjon
AMS
Alarmhåndtering
HES
DMS
Tolker
spenning
Statusvarsel
Statusvarsel
Tolker
spenning
Statusvarsel
3
Statusvarsel
Informasjonsmelding
Informasjonsmelding
Tekniske detaljer
3.1
Aktører: Mennesker, systemer, applikasjoner, databaser, anlegg, komponenter,
utstyr og andre interessenter
Aktørnavn
Se egen liste
Aktørtype
Aktørbeskrivelse
Se egen liste
Tilleggsinformasjon for
dette spesifikke use caset
Se egen liste
AMS
HES
DMS
Alarmhåndtering
3.2
Forutsetninger, antakelser, hendelser
Aktør/System/Informasjon/Kontrakt
draft – Detailed Version
Utløsende hendelse – hva trigger
dette use caset
Startbetingelser
Forutsetninger
Use Case Name: Alarm ved feil I nettet
3.3
–4–
Referanser
No.
Referanse type
Referanse
– lov, standard, litteratur
3.4
Status
Konsekvenser for Use
Caset
Opphav/
organisasjon
Link
Informasjon om Use Case
Evt. relasjon til andre use case
Informasjon for klassifisering
Nettdrift
Nivå / dybde
Spesifikk
Prioritering: (obligatorisk/pålagt, intern prioritering, tidsaspekt…)
Generisk, regional eller nasjonal interesse/anvendelse
Generisk
Orientering - Teknisk orientert, forretningsmessig orientert…
Teknisk orientert
Stikkord (for søk, klassifisering)
Nettdrift, høy lav spenning, alarm, fasebrudd, brudd i nøytralleder, avbrudd
4
4.1
Use caset steg for steg
Steg – Scenarionavn
Nr.
Scenario-navn
Primær Aktør
1
Alarm ved svært
høy/lav
spenning/fasebrudd/
brudd i nøytralleder
AMS
4.2
Utløsende
Startbetingelser/
hendelse
Starttilstand
Brudd på
grenseverdi i AMS
AMS har
kommunikasjon med
DMS gjennom HES
og et alarmsystem
Sluttbetingelser/
Slutt-tilstand
Mottatt
informasjonsmelding
i DMS
Steg – Scenario
Tilgjengelige services er: CREATE, GET, CHANGE, DELETE, CLOSE, EXECUTE, REPORT, TIMER, REPEAT. Forklaring i vedlegg B
Scenario
Navn:
1.
Alarm ved svært høy/lav spenning/fasebrudd/nøytrallederbrudd/avbrudd(/spenning tilbake)
Navn for
Prosess/
Aktivitet
Beskrivelse av
Prosess/ Aktivitet
Service
Informasjonsskaper
Informasjon
s-mottaker
Informasjon
som utveksles
1
Måle
spenning
GET
Distribusjonsnett
AMS
U, U1min
2
Tolke
spenning
AMS måler
momentan og
kortvarig
nettspenning i alle
faser
AMS
sammenligner
målt spenning
med kriterier for
alarmsignal
Statusvarsel
genereres av AMS
og sendes til HES
AMS
AMS
Feil hos
abonnent
CREATE
AMS
HES
Alarmmelding
HES overfører
statusvarsel til
Alarmhåndtering
Alarmhåndtering
sender varsel til
DMS dersom
bestemte kriterier
REPORT
HES
Alarmhåndtering
Alarmmelding
CREATE
Alarmhåndtering
DMS
Informasjonsmelding
Ste
g
Nr.
3
4
5
Hend
-else
Kriterier
oppfylle
s
Opprett
hendelse
Kriterier
oppfylle
Informer
Overføre
signal
draft – Detailed Version
Tekni
ske
krav
(R-ID)
Use Case Name: Alarm ved feil I nettet
s
5
–5–
oppfylles
Informasjon som utveksles
Mer om informasjon som utveksles
Navn for informasjon (ID)
Beskrivelse av informasjonen
U
U1min
RMS-verdi av spenningen
1-minutts gjennomsnitts RMS-verdi av
spenningen. Måles for alle
forsyningsspenninger, <fase> . Måleverdier
som er berørt av spenningsavbrudd merkes
med flagg
<hendelseID>, <type feil>, <timestamp
start>, <timestamp slutt>
<hendelseID>, <type feil>, <timestamp
start>, <timestamp slutt>, GIS-lokasjon
Alarmmedling
Informasjonsmelding
6
Tekniske krav (valgfri)
Tekniske krav (valgfri)
Kravkategori
Beskrivelse av kategori
Krav ID (R-ID)
Beskrivelse av krav
7
Begrep og definisjoner
Vanlige begrep og definisjoner
Begrep
draft – Detailed Version
Definisjon
Krav til informasjonen/ data
Use Case Name: Alarm ved feil I nettet
–6–
Vedlegg A – Valgliste
Domener
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Transmisjonsnett, sentralnett
Distribusjonsnett
Mikronett
Smart automatisering/instrumentering i stasjoner
Distribuerte energikilder
Avanserte målesystemer – smart måling
Smarte hus, smart bygninger, smart industri – energistyring i bygg og prosesser
Elektrisk energilagring
Elektrisk transport
Asset Management
Storskala kraftproduksjon
Marked
Sikkerhet
draft – Detailed Version
Use Case Name: Alarm ved feil I nettet
–7–
Vedlegg B – Beskrivelse til steg for steg-tabellen
Service: This column identifies the nature of flow of information and the originator of the information.
Available options are CREATE, GET, CHANGE, DELETE, CANCEL, EXECUTE derived from IEC
61968-100 section 6.2.2. Additionally, REPORT, TIMER and REPEAT are suggested.
CREATE means that an information object is to be created at the Producer.
GET (this is the default value if none is populated) means that the Receiver requests
information from the Producer (default)
CHANGE means that information is to be updated. Producer updates the Receiver’s
information.
DELETE means that information is to be deleted. Producer deletes information from
the Receiver.
CANCEL, CLOSE imply actions related to business processes, such as the closure of
a work order or the cancellation of a control request
EXECUTE is used when a complex transaction is being conveyed using an service,
which potentially contains more than one verb
REPORT is used to represent transferral of unsolicited information or asynchronous
information flows. Producer provides information to the Receiver.
TIMER is used to represent a waiting period. When using the TIMER service, the
Information Producer and Information Receiver fields shall refer to the same actor.
REPEAT is used to indicate that a series of steps is repeated until a condition or
trigger occurs. The condition is specified as the text in the “Event” column for this row
or step. Following the word REPEAT, shall appear, in parenthesis, the first and last
step numbers of the series to be repeated in the following form REPEAT(X-Y) where X
is the first step and Y is the last step.
These common service definitions are related to automation / information or
communication systems. In case the use case template is used for other usages
further services might be used and described.
draft – Detailed Version
Vedlegg C
Spenningskvalitet
Spenningskvalitet i elektrisitetsnettet har fått stadig mer fokus de siste 10 til 20 år, både i Norge og
internasjonalt. Økende fokus skyldes flere forhold, som blant annet:
•
•
•
Mer forstyrrelser fra elektriske apparater
Dårlig immunitet mot forstyrrelser i elektriske apparater
Svake lavspenningsnett på grunn av innsparinger i nettet (lite/begrenset nettforsterkning).
For sluttbrukere er det helt avgjørende at elektriske apparater har tilstrekkelig immunitet mot
spenningsforstyrrelser og at de ikke har for høye emisjonsnivå slik at nettspenningen ikke medfører
driftsforstyrrelser og enda viktigere ikke medfører havari.
For å bidra til å holde driftsforstyrrelser og havari på akseptabelt nivå er det utviklet internasjonale
standarder for immunitet- og emisjon for elektriske apparater. Disse er delt inn i utstyr med strøm mindre
enn 16 A og apparater med strøm mindre enn 75 A (større enn 16 A). For at emisjonstestene skal være
sammenlignbare er det definert en standard nettimpedans, referanseimpedansen [10].
Det er litt uenighet blant europeiske eksperter hvorvidt den opprinnelige målsetningen med
referanseimpedansen var at 99 % eller 95 % av sluttbrukerne skulle ha en nettforsyning med en
kortslutningsytelse tilsvarende referanseimpedansen eller bedre. I Norge virker situasjonen imidlertid å være
vesentlig dårligere der anslagsvis bare mellom 50 % og 60 % av kundene i lavspenningsnettet har en
forsyning med kortslutningsytelse tilsvarende referanseimpedansen eller bedre [11]. Et svakere nett vil
medføre at elektrisk utstyr/apparater vil lage større forstyrrelser i spenningen enn det de er laget for opp mot
de internasjonale emisjonsgrensene. Det er anslagsvis 6-7 % av lavspenningskundene i Norge som har en
nettforsyning med kortslutningsytelse på bare 350 A eller lavere [11]. Hos disse kundene vil elektriske
apparater medføre opp mot (og over) det 4-dobbelte forstyrrelsesnivået i spenningen i forhold til om
forsyningens nettstyrke hadde tilsvart referanseimpedansen. Det trengs betydelige investeringer i
distribusjonsnettet for å senke nettimpedansen. Norske nettselskap og deretter SINTEF har gjort beregninger
som tilsier at investeringer mellom 15 og 113 milliarder er nødvendig for å forsterke nettet opp til en
kortslutningsytelse på 500 A eller helt opp mot en kortslutningsytelse tilsvarende referanseimpedansen.
Ytterligere bidrag til at norske nettselskap erfarer en økende trend med spenningskvalitetsutfordringer er at
blant annet krav til energieffektivisering i elektriske apparater medfører at de blir mer utfordrende for
spenningskvaliteten i nettet. Dette skyldes alt fra enkle ting som at en del apparater nå trekker høyere effekt i
kortere tidsrom (eksempelvis gjennomstrømmingsvannvarmere) til at det brukes mer
elektronikk/kraftelektronikk som bidrar til å forvrenge spenningens kurveform.
Sist, men ikke minst, kan det diskuteres om ikke de internasjonale emisjonsgrensene er for enkle å
overholde. Dette betyr at flere apparater i samme installasjon medfører at spenningskvalitetkravene
overskrides på installasjonens inntak (forsyningspunkt), ettersom hvert enkelt har lov til å ha emisjon opp
mot spenningskvalitetskravene. Et eksempel på dette er at emisjonskravene for flimmer er at et enkelt
apparat ikke skal forårsake flimmer høyere enn maks Plt = 1. Når man samtidig vet at kompatibilitetsnivået i
både den norske leveringskvalitetsforskriften [12]og europanormen EN50160 [13] er Plt = 1, er det ikke
vanskelig å forestille seg at grenseverdiene for spenningskvalitet kan overskrides selv om det kan være en
betydelig sammenlagringseffekt. Tester av elektriske apparater i SPESNETT-prosjektet i 2013 har også
avdekket at elektriske apparat til salgs i Norge faktisk ikke tilfredsstiller emisjonsgrensene selv under normal
bruk. Dette skal undersøkes videre i prosjektet.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
121 av 126
Utfordringene nettselskapene står ovenfor når det gjelder spenningskvalitet i årene fremover gjør det viktig
for nettselskapene å benytte utrullingen av AMS i Norge som et solid verktøy og hjelpemiddel for å få god
oversikt og kontroll på spenningsforholdene i nettet og da særlig i lavspenningsnettet der nettselskapene fram
til nå har vært nesten "blinde". Det er i veldig stor grad sluttbrukerne som har sittet med risiko og ansvar og
har måttet varsle nettselskapet når problemer oppstår i nettet. Da har kundene gjerne hatt problemer over
lengre tid allerede og nettselskapets omdømme kan bli påvirket negativt. Med AMS og gode systemer for å
håndtere og evaluere måleverdier kan man skaffe seg svært god oversikt over tilstanden i nettet.
Levering av elektrisk kraft er underlagt de sammen prinsipper som andre produkter, blant annet sier "Lov om
produktansvar" i § 1.2 at:
Med «produkt» menes alle slags varer og løsøre hva enten det er naturprodukt eller industriprodukt, råvare
eller ferdigprodukt, delprodukt eller hovedprodukt, også om produktet er innføyd i annet løsøre eller i fast
eiendom. «Produkt» omfatter også elektrisitet
Begrepet spenningskvalitet innbefatter parametere som brukes til å beskrive i hvilken grad spenningen man
som elektrisitetskunde får fra nettselskapet tilfredsstiller de kravene som stilles. Spenningen må kunne
brukes i elektriske apparater slik at disse fungerer på en akseptabel måte, også kalt elektromagnetisk
kompatibilitet. Spenningskvalitet kan deles inn i følgende kategorier - spenningens:
•
•
•
Frekvens
Effektivverdi
Kurveform
De følgende delkapitlene tar for seg disse tre begrepene med tilhørende underbegreper som definert i
leveringskvalitetsforskriften, heretter omtalt som FoL [12].
1
Frekvens
"Nordisk systemdriftsavtale" for krav om spenningens frekvens i kraftnettet setter krav til at frekvensen skal
være mellom 49,9 Hz og 50,1 Hz. I områder som ikke er tilknyttet tilgrensende overføringsnett stiller fol
krav om at spenningen skal være innenfor 50 ± 1 Hz (2 %).
Spenningens grunnharmoniske frekvens er relativt stabil i Norge. De erfarte problemene har hovedsakelig
vært i tilfeller med øydrift, og ved bruk av aggregater i isolerte nett. Når mindre frekvensavvik oppstår så er
det på grunn av ubalanse i produksjon og forbruk, som tradisjonelt sett har vært godt regulert, men som nå
blir mer utfordrende på grunn av mer uregulert produksjon og flere utenlandskabler.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
122 av 126
2
Spenningens effektivverdi
Nominell spenning i et system er det spenningsnivået som systemet identifiseres med, og som visse
driftskarakteristikker er referert til. I Norge har vi ulike typer distribusjonsnett som opererer med enten 230
eller 400 volt linjespenning. Spenningen ved inntaket til forbruker skal være 230 volt, for IT- og TT-nett som
linjespenning, for TN-nett som spenning mellom fase og nøytral.
2.1 Langsomme spenningsvariasjoner
Spenningsvariasjoner over lengre tid skyldes ofte variasjon i lasten i distribusjonsnettet. Disse variasjonene
blir først et problem når nettet er svakt, og/eller når lastvariasjonene blir veldig store. De kan også komme av
feiltrinnet transformator og lignende. Forsterkning av nettet, å sørge for korrekt trinning av transformator og
kompensering med reaktiv effekt kan være gode tiltak for å minske problemer med spenningsvariasjoner.
FoL tillater variasjon innenfor ± 10 % for effektivverdi målt over 1 minutt, hvilket tilsvarer intervallet fra
207 til 253 volt ved 230 volt forsyningsspenning. De fleste elektriske apparater er laget for å kunne tåle
spenningsvariasjoner innenfor dette intervallet. Høyere eller lavere spenning kan imidlertid føre til uønsket
oppførsel/driftsforstyrrelser eller havari.
2.2 Spenningssprang
Et spenningssprang er en rask endring i spenningsnivå. En endring av spenningens effektivverdi over
± 0,5 % av avtalt spenningsnivå per sekund, defineres som et spenningssprang. Spenningssprang utrykkes
ved stasjonær og maksimal spenningsendring som er gitt ved henholdsvis:
%Δ𝑈𝑠𝑡𝑎𝑠𝑗 =
%Δ𝑈𝑚𝑎𝑘𝑠 =
∆𝑈𝑠𝑡𝑎𝑠𝑗
𝑈𝑎𝑣𝑡𝑎𝑙𝑡
∆𝑈𝑚𝑎𝑘𝑠
𝑈𝑎𝑣𝑡𝑎𝑙𝑡
(1)
∗ 100%
(2)
∗ 100%
hvor
ΔUstasj – Stasjonær spenningsendring som følge av en spenningsendringskarakteristikk.
ΔUmaks – Den maksimale spenningsdifferansen i løpet av en spenningsendringskarakteristikk
Uavtalt – Avtalt spenningsnivå
Spenningsendringskarakteristikk defineres som "endring i spenningens effektivverdi evaluert per halvperiode
som funksjon av tiden, mellom tidsperioder hvor spenningen har vært stabil i minimum ett sekund".
Spenningen anses som stabil når dens effektivverdi befinner seg innenfor et spenningsintervall tilsvarende
0,5 % av avtalt spenningsnivå.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
123 av 126
FoL setter følgende grenser for tillatte spenningssprang og kortvarige over- og underspenninger på ulike
spenningsnivåer:
Tabell C.1
Tillate grenseverdier for kortvarige over- og underspenninger og spenningssprang.
Kortvarige over- og underspenninger
og spenningssprang
Maksimalt antall tillatt pr. døgn
0,23≤UN ≤35
24
24
ΔUstasjonær ≥ 3 %
ΔUmaks ≥ 5 %
35 < UN
12
12
Disse verdiene gjelder ikke for spenningssprang på grunn av jord- eller kortslutninger, gjeninnkobling etter
feil, innkobling av transformatorer eller kondensatorbatterier, og andre driftsnødvendige nettdriftskoblinger.
2.3 Kortvarige over- og underspenninger
En kortvarig underspenning, eller spenningsdipp, er når spenningen i et kort tidsrom synker til mellom 90 %
og 5 % av nominell spenning, før den stiger til nivået før spenningsdippen. En spenningsdipp er i Norge
definert med lengde mellom 10 ms og 1 minutt. Årsakene til spenningsdipper er typisk kortslutninger i
nettet, gjeninnkoblinger mot feil, men også motorstarter og store lastpåslag ved svake nett. God
nettplanlegging kan minske antall og størrelse på spenningsdipper, men det er urealistisk å få de fullstendig
fjernet fra kraftsystemet.
En kortvarig overspenning er når spenningen i et kort tidsrom stiger over 110 % av nominell spenning, før
den synker til nivået før overspenningen. Det er vanlig at disse overspenningene er mindre i størrelse enn
underspenningene, og hyppigheten er også vesentlig lavere enn kortvarige underspenninger/ spenningsdipp.
Målinger i perioden 1993 til 2003 antyder at det i Norge inntreffer kortvarige overspenninger cirka en gang
per 10. spenningsdipp. Årsaken til kortvarige overspenninger er vanligvis utkobling av svært store laster
(eksempelvis hele industrianlegg) eller deler av nettet samt i noen grad også feilkoblinger og feil trinning av
transformatorer. Det beste metoden å beskytte seg mot kortvarige overspenninger er å forhindre årsakene til
at de oppstår i utgangspunktet, da de er vanskeligere å beskytte seg mot enn kortvarige underspenninger.
Spenningsdipp og avbrudd er de mest alvorlige kildene til økonomiske tap i kraftnettet i Norge i dag. Å
forhindre spenningsdipp i nettet kan gjøres ved blant annet å være forsiktig med bruk av gjeninnkobling mot
feil, sørge for godt vedlikehold av nettet sørge for god skogrydding i traseer, heller bruke avledere enn
gnistgap og generelt sørge for god nettplanlegging.
2.4 Spenningsfluktuasjoner / Flimmer
Spenningsfluktuasjoner er spenningssprang eller lavfrekvente variasjoner i omhyllingen til spenningskurven,
som påvirker lyskilder og forårsaker ujevn lysutstråling. Den ujevne lysintensiteten kan allerede ved små
variasjoner føles irriterende og ubehagelig. Kildene til flimmer kan være for eksempel lysbueovner,
sveiseapparater, vind parker, frekvensstyrte motordrifter, sveiseutstyr og store lastvariasjoner. For å motvirke
flimmer kan det blant annet brukes aktive filtre, SVCer, mykstartere til motordrifter, seriereaktorer ved
støykilden, nettet kan gjøres stivere og det kan stilles strengere krav til støyutslipp i distribusjonsnettet.
Flimmerintensiteten er definert ved UIE-IEC flimmermålemetode og beregnes ved Pst og Plt. Pst er korttids
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
124 av 126
intensitet målt over en periode på 10 minutter, mens Plt er langtids intensitet beregnet ut i fra 12 Pst-verdier
over et totimers intervall.
3
3
𝑃𝑠𝑡𝑖
𝑃𝑙𝑡 = �∑12
𝑖=1
Tabell C.2
(3)
12
Tillate grenseverdier for flimmer.
Flimmer
Korttidsintensitet av flimmer,
Pst [pu]
Langtidsintensitet av flimmer,
Plt [pu]
Maksimalt antall tillatt pr. døgn
0,23≤UN ≤35
35 < UN
1,2
1,0
Tidsintervall
95% av uken
1,0
100% av tiden
0,8
2.5 Usymmetri
Usymmetri er når de tre fasene ikke har lik størrelse eller faseforskyvning. Dette kan oppstå på grunn av ulik
belastning på de tre fasene, eller på grunn av induksjon i lange transmisjonsledninger. Derfor er den beste
løsningen mot usymmetri omfordeling av lasten og god nettplanlegging med tanke på å bytte om på fasene i
lange transmisjonsledninger. Usymmetri er ikke registrert å være et stort problem i Norge. De problemene
som har oppstått i Norge har stort sett vært på grunn av dårlige rutiner ved tilknytninger til lavspenningsnettet. Ved for stor usymmetri kan det oppstå problemer i forbindelse med motordrifter og annet utstyr med
frekvensomformere og likerettere, og det kan oppstå varmgang i motorer og ledninger. Spenningsusymmetri
beregnes fra forholdet mellom negativ og positiv sekvenskomponent.
𝑈−
𝑈+
=�
1−�3−6𝛽
1+�3−6𝛽
(4)
∙ 100 %
𝑈 4 +𝑈 4 +𝑈 4
(5)
𝛽 = (𝑈412+𝑈423+𝑈431)2
12
23
31
hvor FoL stiller krav om at usymmetri målt som et gjennomsnitt over 10 minutter ikke skal overstige 2 %.
3
Spenningens kurveform
3.1 Transiente overspenninger
Transiente overspenninger er sterkt dempede overspenninger med opptil et par millisekunders varighet. De
varierer i varighet og energiinnhold alt ettersom årsaken til overspenningene. Årsaker inkluderer koblinger i
nettet, lyn, sikringsbrudd, kommutering i omformere og overslag eller lysbuer i dårlige kontakter. For å
minske effektene av disse overspenningene kan overspenningsvern, god jording, godt vedlikehold, filtre og
synkronkoblere være gode alternativer. FoL setter ingen spesifikke krav til transiente overspenninger i
kraftnettet, men NVE kan pålegge nettselskap om å utføre tiltak som minsker konsekvensen eller årsaken til
de transiente overspenningene.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
125 av 126
3.2 Harmonisk forvrengning
Harmonisk forvrengning er overlagrede spenninger med forskjellig frekvens av grunnfrekvensen. De kan
deles inn i overharmoniske som er et heltalls multiplum av grunnfrekvensen, og interharmoniske som er alle
de andre harmoniske enn de heltalls multiplum. Overharmoniske spenninger er ofte forårsaket av ulineære
kraftsystemkomponenter som tyristorstyrte apparater, frekvensomformere og likerettere, lysbueovner og
strømforsyninger til elektriske apparater. Disse spenningene skaper problemer i nettet for blant annet
kondensatorer, motorer, generatorer og transformatorer. I TN nett kan også null-ledere bli overbelastet,
telefonledninger i nærheten av alle nett kan bli støyforurenset og kontrollutstyr som bruker nullgjennomgang
til forskjellige funksjoner kan fungere feil. For å motvirke disse problemene kan det installeres passive eller
aktive filtre i nettet, det kan tas hensyn til resonans ved nettplanlegging, samt å segregere støyende laster,
installere seriereaktanser ved disse lastene og sette strengere krav til utslippsgrenser. Som for de fleste
spenningskvalitetsrelaterte problemer vil også et stivere nett hjelpe på problemene.
FoL har krav til både enkeltfrekvenser og total harmonisk forvrengning (THD) i kraftnettet. Kravene for de
enkelte frekvensene er ikke gjengitt her, for THD er det krav for 230 V – 35 kV, 35 kV – 245 kV og fra
245 kV og oppover, henholdsvis 8 %, 3 % og 2 % målt som gjennomsnitt over 10 minutter. I tillegg er det
for lavspenningsnett et krav om at THD ikke skal overstige 5 % målt som gjennomsnitt over en uke.
4
Avbrudd
Tilstand karakterisert ved uteblitt levering av elektrisk energi til en eller flere sluttbrukere, hvor forsyningsspenningen er under 5 % av avtalt spenningsnivå. Avbruddene klassifiseres i langvarige avbrudd (> 3 min)
og kortvarige avbrudd (≤ 3 min). Avbruddsvarighet er definert som medgått tid fra avbrudd inntrer til
sluttbruker igjen har spenning over 90 % av avtalt spenningsnivå.
PROSJEKTNR
502000094
RAPPORTNR
TR A7355
VERSJON
1.0
126 av 126
ENERGIAKADEMIET | EnergiAkademiet er energibransjens arena for kompetanseutvikling og
erfaringsutveksling. Vårt mål er å være en foretrukken kurs og konferanseleverandør, en sentral
samarbeidspartner i utvikling og gjennomføring av FoU prosjekter, en synlig leverandør av
relevante publikasjoner og et naturlig kontaktpunkt ved behov for opplæring for energibransjen.
BEDRIFTSTILPASSEDE KURS | Vi fokuserer på brukervennlige kurs og som et ledd i dette
tilbyr vi også å holde skreddersydde kurs hos bedriftene. NETTBUTIKK | I vår nettbutikk har vi en stor portefølje bestående av forskrifter, publikasjoner,
normer, guider og håndbøker, tilgjengelig for løssalg og abonnementsordninger.
Les mer om våre tilbud på vår hjemmeside:
www.energinorge.no/energiakademiet
EnergiAkademiet
Middelthunsgate 27 | Postboks 7184, Majorstuen | 0307 Oslo
Tlf: 23 08 89 00 | Faks: 23 08 89 01 | post@energinorge.no
www.energinorge.no/energiakademiet