Kortade tider för elavbrott och färre drabbade kunder kan bli resultatet när antalet sensorer i Kraftringens elnät ökas. Genom övervakning kan Kraftringen snabbare lokalisera felet och på så vis kan antalet drabbade kunder som drabbas begränsas och felet avhjälpas snabbare än tidigare. Sättet att övervaka nätet testades först genom SOM-projektet.
Det elkraftnät som förser oss med el övervakas redan idag så att nätägare som Kraftringen kan få information om när och var det uppstår störningar eller avbrott. Hittills har mängden sensorer i nätet begränsats av kostnadsskäl och de områden de övervakar är därför relativt stora. Efterhand som effektivare teknik utvecklas och utrustningen blir billigare går det att utöka antalet sensorer för att få en mer detaljerad bild av nätets status. I detta delprojekt inom SOM (Smarta Offentliga Miljöer) ska antalet sensorer ökas samtidigt som man tar fram en kostnadseffektiv trådlös kommunikationslösning för att öka överblicken av elkraftnätet.
Kraftringen har omkring 100 000 kunder anslutna till sitt elnät. En viktig uppgift för Kraftringen är givetvis att säkerställa en hög tillgänglighet i leveransen av el till kunderna. Det är dock oundvikligt att ett elnät drabbas av fel som orsakar strömavbrott men för att minimera påverkan för kunderna är det viktigt att snabbt
kunna upptäcka, lokalisera och avhjälpa ett fel.
– Ett elnät är normalt uppbyggt så att en större fördelningsstation matar ett antal mindre nätstationer som är kopplade i en slinga. Lite förenklat kan man säga att vi tidigare bara haft sensorer i fördelningsstationerna som gett information om vilken slinga ett fel uppstått i. Med den lösning som testas här sätter vi sensorer även i nätstationerna och kan på så sätt få information om mellan vilka stationer som felet uppstått och vi behöver inte åka ut och leta efter felet. På så sätt kan vi snabbare koppla om i nätet och minimera antalet drabbade kunder men också minimera den totala avbrottstiden, förklarade Håkan Skarrie, Kraftringen.
– Den tekniska lösningen verifieras nu stegvis, från tester i labbmiljö, till prov i existerande elnät i drift, berättade Peter Bårmann, Sensative. Utöver att ha tagit fram ny teknik för att kunna öka antalet mätpunkter, och där vi utnyttjar det radionät vi har byggt upp, och den IoT-plattform som har vidareutvecklats inom SOM-projektet, så har projektet också vidareutvecklat existerande dataanalys och tagit fram stöd för att presentera aktuell situationsbild i ett kartbaserat system. Som en fortsättning på detta projektresultat, så vill vi nu gå vidare med att introducera ny avancerad IoT-säkerhetsteknik, för att därefter vara mogna att kunna integreras med Kraftringens ordinarie övervakningssystem.
Vad blev resultatet?
• En kostnadseffektiv och robust kommunikationslösning baserad på modern IoT-teknik (LoRaWAN, uppbyggd inom SoM-projektet) bedömdes lämplig och valdes för tillämpningen. En komplett lösning har tagits fram och demonstrerats väl fungerande.
• Den sedan tidigare beprövade elmätutrustningen (detektering av störningar och avbrott i elnät) från projektpart Protrol, har modifierats för att stödja den valda kommunikationsteknologin.
• En för ändamålet lämpad kommunikationsmodul (kallad LoRa-modem) har utvecklats av Intive AB och har anpassats efter elmätutrustningens egenskaper.
• Den i SOM vidareutvecklade centrala IoT-integrationsplattformen från Sensative, har kompletterats för att hantera datainsamling, avkodning, översättning och systemövervakning av elmätutrustningen, skickad via LoRa-modemet.
• I plattformen har datamodell implementerats för att representera, lagra och tillgängliggöra de nödvändiga specifika parametrarna via ett öppet API.
• Avancerad störningsanalys har av DLaboratorys tjänst utförts på sensordatan, erhållen via IoT-plattformens API, och analysresultatet har därefter återmatats till den centrala IoT-plattformen.
• Analysresultatet har tillgängliggjorts tillsammans med uppmätt sensordata för andra tjänster via IoT-plattformens API.
• T-Kartors tjänst har anpassats till IoT-plattformens API och presenterar bl.a. grafiskt aktuell status.
• Informationen är lätttillgänglig för en framtida integration med eldistributörens (Kraftringen) övervakningssystem.
Hur tas projektet vidare?
Projektresultatet kan vidareutvecklas både i den specifika tillämpningen, och delar av resultatet i andra tillämpningar. Kraftringen och andra eldistributörer kan nu beställa och installera i elstationer den framtagna hårdvaran. De kan också välja att integrera resultatet med sina existerande övervakningssystem.
Protrol har via projektet tillfört en ny kommunikationsmetod för sin utrustning, vilket kan göra det billigare för kund och underlätta vidare spridning av produkten.
Intive AB har redan vidareutvecklat sin hårdvara för att passa andra tillämpningar. Två direkta exempel är uppkoppling av laserbaserad utrustning för mätning av fyllnadsgrad för silos, och kommunikation med protokollet Modbus, vars information därmed görs tillgänglig via LoRaWAN och IoT-plattformen.
Fakta Elkraftövervakning:
Projektet är ett delprojekt inom SOM-projektet som är en del av det Strategiska innovationsprogrammet för Sakernas internet, IoT Sverige som finansieras av Vinnova. Projektet startade den 1 september 2017 och avslutas under 2020.
Projekttid: 2019-06-30 - 2020-12-18
Projektledare: Peter Bårmann, Sensative
Projektpartners: Sensative, Krafringen, dLaboratory, Intive, Protrol, T-kartor, Mobile Heights, divM
