Improved N-1 calculation

Looptijd
2017 tot 2018
Projectleden
prof. dr. H.T. Koelink (Erik) , Jacco Heres (Alliander) , Werner van de Westering , Vincent Koppen
Projecttype
Onderzoek

Het middenspanningsnetwerk in Nederland is georganiseerd in een ringstructuur. In die ringstructuur worden extra capaciteit en routes ingebouwd voor redundantie. Dat betekent dat elk knooppunt in het elektriciteitsnetwerk verbonden is met meerdere andere knooppunten via verschillende leidingen. Zo kan het netwerk blijven functioneren als één enkele kabelverbinding uitvalt. Omdat het netwerk redundantie bevat (extra capaciteit en mogelijke omleidingroutes), kan het verlies van één component worden opgevangen.

Bij een storing wordt de belasting op de alternatieve routes hoger. Met behulp van het N-1 principe wordt getest of de redundantie daadwerkelijk voldoende is om storingen op te vangen. Dit wordt gedaan door de impact van storingen te analyseren en te berekenen of alternatieve routes en componenten de verhoogde belasting kunnen opvangen, terwijl ook de spanning en binnen de gestelde grenzen blijven. De uitdaging is dat bij bijvoorbeeld het inpassen van een nieuwe klant voor álle verbindingen in een bepaalde regio bepaald moet worden of deze nog N-1 zijn of niet. Voor elke verbinding zijn er dan vaak wel duizenden omschakelmogelijkheden omdat verschillende omleidroutes met elkaar gecombineerd mogen worden zodat elke omleidroute een stukje van de extra capaciteit levert. Dit leidt tot miljoenen checks die gedaan moeten worden.

De berekeningen hiervoor werden niet-geautomatiseerd gedaan, waardoor ze veel tijd kostten. Ook werden vaak aannames gemaakt om zo de doorrekentijd beperkt te houden, die leidden tot het over het hoofd zien van risico’s of juist het niet volledig gebruik maken van de beschikbare capaciteit. Een geautomatiseerde berekening was wel beschikbaar, maar deze was te traag en moest vaak wel meerdere dagen rekenen aan één n-1 check. Heleen Fritschy heeft in haar master thesis een methode ontwikkeld die, gecombineerd met een snellere loadflow berekening die recent intern was ontwikkeld, tot een al veel kortere doorrekentijd leidde.  De innovatie was vooral het slim opstellen van alle mogelijke omleidingsroutes, waarmee veel tijd werd bespaard omdat er o.a. veel minder dubbelingen nodig waren en minder data hoeft te worden opgeslagen. Hierdoor kwam het automatiseren van de n-1 netcheck wel binnen handbereik.

Resultaten

Na uitvoering van dit project is de methode stapsgewijs intern binnen Alliander doorontwikkeld zodat deze geschikt werd om ook daadwerkelijk in de praktijk te gebruiken. O.a. door een veel efficientere manier van coderen zijn nog een aantal flinke snelheidsverbeteringen behaald. De methode wordt momenteel gebruikt in de tooling voor automatische klantinpassing voor het middenspanningsnet. De methode is beschreven in de master thesis van Heleen Fritschy.

Partners

Contactinformatie

Meer informatie? Neem contact op met Jacco Heres via jacco.heres[@]alliander.com, of neem contact op met:

Contactpersoon