Hændelser i elsystemet

Transkript

1 Baggrundsnotat til Energinet.dk's redegørelse for elforsyningssikkerhed 2015 Hændelser i elsystemet Hændelser i elsystemet behandles på flere forskellige måder. Der beskrives i dette notat to kategorier af hændelsesarbejde, som hver især kan bidrage til forskellige opfølgnings tiltag på fx komponenter og driftsprocedurer. Den ene kategori er hændelser i elsystemet som påvirker driften. Disse er selvfølgelige i nogen grad overlappende med ovenstående, men i dette arbejde fokuseres på hændelser som har betydning for det omkring liggende elsystem og ikke kun den enkelte fejl på eksempelvis en udlandsforbindelse. I dette notat omfatter det afsnittene: Store hændelser i Danmark som omfatter en beskrivelse af udvalgte hændelser fra decemberorkanen i 1999 til Storme Allan i Stormen Allan er beskrevet med lidt flere detaljer end de øvrige. Hændelser med betydning for planlægningen som omfatter en beskrivelse af et par udvalgte situationer, som påvirker, hvorledes planlægningen af driften af elsystemet kan blive påvirket. Indberetning af hændelser i elsystemet som påvirker driften som beskriver den europæiske indberetning af hændelser til ENTSO-E s fælles system Incident Classification Scale. Hændelser med skærpet drift og nøddrift som lister det tilfælde der har været i elsystemet med disse erklæringer. Den anden kategori er hændelser med fejl i elnettet. Denne kategori har fokus på løbende registrering for at identificere fejl og årsager til fejl; registreringen kan efterfølgende anvendes dels i asset management processen og giver dermed større viden om enkelte komponenter. I dette notat omfatter dette afsnittet: Hændelser i elnettet registrering af fejl som bekriver de fejlstatistikker som anvendes til øget vidensindsamling og vidensdeling omkring fejl i elnettet. Derudover arbejdes der også med hændelser i forbindelse med beredskabsarbejdet. Når beredskabet har været aktiveret skal hændelsen indberettes til Energistyrelsen med beskrivelse af både hændelsesforløb og opfølgningspunkter. 1/20

2 Beredskabshændelser optræder ikke så ofte i 2014 var der 2 hændelser og andre år her der ingen været. Disse hændelser er ikke beskrevet i dette notat Store hændelser i Danmark I Energinet.dk s levetid har der været nogle store hændelser, som har ledt til eller være tæt på udkobling af forbrugere. De store hændelser er den primære grund til afbrudsminutter og det er derfor nødvendigt, at have en forståelse for de store hændelser i forhold til at forstå den samlede forsyningssikkerhed. I nogen perioder sker der næsten ingen afbrud, mens der i andre perioder kan forekomme store fejlhændelser eller ekstreme vejrforhold og kriterierne for forsyningssikkerhed måles der over en længere periode. Der vil i nedenstående afsnit beskrives de største begivenheder hvor der er sket afbrud eller der har været forhøjet mulighed for dette. 1.1 Stormen Allan 28. oktober oktober 2013 rasede Stormen Allan hen over Danmark med vindstød i rekordstyrke. Medier døbte den efterfølgende 100-års storm, DMI kategoriserede den som den første regional kategori 4-orkan siden decemberorkanen i Stormen Allan pressede elsystemet til det yderste, og Energinet.dk forberedte den mulighed, at en gruppe elforbrugere på Sjælland kunne kobles af elnettet for at holde resten af det østdanske elnet i live. Stormen raser Over frokost den 28. oktober kommer stormen rullende fra vest og derved stopper de store vindmølleparker i Nordsøen med at lave strøm. Når blæsten bliver for hård, standser møllerne, for at de ikke skal tage skade, når vingerne snurrer vildt. Det er i sig selv ikke udsædvanligt og noget, elnettet er vant til at håndtere. En time senere får Energinet.dk s kontrolrum for el de første meldinger om fejl i det overordnede elnet. Vinden har ramt Sønderjylland først, ting og sager flyver gennem luften og op i højspændingsledningerne. I distributionsnettet mister flere byer kortvarigt strøm grundet løse grene, som flyver op i ledningerne og skaber kortslutninger. Flere distributionsområder var i kortere perioder uden strøm. Bl.a.: Ca borgere i Aabenraa og omegn i 2 minutter. Ca borgere i Sønderborg i 3 minutter. Samsø i 2 minutter. Ca borgere ved Kolding i 38 minutter. For ovenstående hændelser var der tale om fejl i distributionsnettet. De registreres som force majeure i eget område i afbrudsstatistikken. Fejl indtræffer skærpet drift Den første store fejl i elnettet indtræffer, da en af energiens motorveje, 400 kvhøjspændingslinjen mellem Kassø i Sønderjylland og Revsing ved Vejen, kobler ud. Linjen er en del af ryggraden i det jysk-fynske elnet og har stor indflydelse på, hvor meget strøm der kan importeres fra og eksporteres til Tyskland. Linjen er nu ude, og sammenholdt med stormens rasen melder Energinet.dk om 1 Hændelser i forbindelse med beredskabsarbejdet er beskrevet nærmere i baggrundsnotatet om Beredskab og øvelser. 2/20

3 skærpet drift. Meldingen om skærpet drift betyder, at elsystemets drift er truet, og der er risiko for usikker drift, og at alle håndtag kan tages i brug for at sikre forsyningen, og markedet er dermed sat ud af kraft. Det betyder blandt andet, at netselskaberne skal forberede beredskabsmæssige initiativer, så en større driftsforstyrrelse kan håndteres. Derudover skal alle planlagte eller igangværende arbejder på netanlæg indstilles, og nettet bringes snarest muligt i den mest sikre driftstilstand. Efter en stor hændelse arbejder kontrolrummet på at sikre elnettet bedst muligt, så det kan modstå nye hændelser, f.eks. træer der vælter ned over elledninger, eller tagplader der blæser op i højspændingsnettet (N-1 princippet). Herefter kobler også den ene af de to 400 kv højspændingslinjer mellem Danmark og Tyskland ud - linjen Kassø-Audorf ryger ud på grund af stormskader ca. 30 kilometer nede i Tyskland. Hvis den anden 400 kv-linje også ryger, er landene kun forbundet med 220kV-linjer. Derfor bliver alle reserveanlæg i Jylland sat til at køre med en drift, der gør, at der hurtigt kan skrues op eller ned, så der fortsat er balance, hvis der kommer yderligere stormskader. Storebæltskablet sætter ud Stormen fortsætter mod øst, og midt på eftermiddagen udkobler en 150 kv transformer ved Fraugde på Østfyn. Den er afgørende for den elektriske Storebæltsforbindelse, og derfor forsvinder muligheden for at sende strøm mellem de to landsdele. Storebæltskablet er ud af drift. Grundet det større pres på Jylland skrues der op for importen fra Norge, så elnettet stadig vil være i balance, hvis den anden 400 kv-linje til Tyskland også skulle blive lagt ned af stormen. Figur 1: I Jylland og på Fyn rammer stormen flere af energiens "motorveje". Stormen bevæger sig videre til Sjælland, og 132 kv-linjen Allerød-Stasevang i Nordsjælland rammes af et væltet træ og udkobler pludseligt. Det starter en kaskadeeffekt, hvor også Kontek-forbindelsen kobler ud (søkabel der forbinder 3/20

4 Sjælland og Tyskland). Derudover ryger også det store sjællandske reservekraftværk Kyndby ud i kaskadeeffekten. Elnettet er designet, så det kan klare, at den største enhed kan falde ud, uden at nogen mister strømmen. Men i denne situation er der sket en stribe ting, og situationen på Sjælland er anstrengt: det store reservekraftværk Kyndby er ramt af stormen, forbindelsen til Tyskland er ude, forbindelsen til Fyn-Jylland er ude, der produceres ikke strøm fra vindmøllerne. Derfor er det sjællandske elnet meget sårbart, det er ikke længere i stand til at kunne håndtere næste store fejl, og N-1-kriteriet kan ikke overholdes. Dvs. hvis f.eks. hvis en af 400 kv-forbindelserne til Sverige bliver ramt - risikerer Sjælland at blive mørklagt ved at hele det sjællandske elnet går ned. Blackout-risiko Blackout er nu en reel risiko, og det er ingen ønskesituation. Det kan undgås, hvis der bliver skruet ned for noget af forbruget. Derfor forbereder Energinet.dk en brownout, et knapt så vidtgående, men stadig alvorligt skridt sjællandske forbrugere kan kobles af elnettet og dermed miste strømmen i en periode, til gengæld holdes resten af det østdanske elnet i live. DONG Energy og SEAS NVE bliver bedt om at stå klar til at udkoble hver 250 MW, hvis der er behov for at trække i det håndtag. Det svarer til en fjerdel af det sjællandske forbrug på det her tidspunkt. Figur 2: På Sjælland rammer stormen også flere højspændingsstrækninger. Det presser elsystemet, og Energinet.dk forbereder at kunne afkoble forbrugere på Sjælland, hvis situationen bliver endnu værre. De runde cirkler symboliserer en mulig afkobling, men placeringen er ikke et udtryk for, at det var lige netop i disse to præcist afgrænsede områder, det kunne ske. 4/20

5 Heldigvis lykkes det for Energinet.dk s folk at komme frem til stationen ved Fraugde på Østfyn og igen få den elektriske Storebæltsforbindelse op at køre. Strøm kan igen flyde fra Vestdanmark mod øst, hvilket gør, at situationen ikke længere er så sårbar. Problemet med at få folk til Fraugde til reparation af fejlen ledte til, at alle større stationer var bemandet under den efterfølgende storm Bodil. Først på aftenen den 28. oktober kan Energinet.dk afblæse skærpet drift i Jylland-Fyn (kl ) og i Østdanmark (kl ) og driftssituationen vender tilbage til normal. Inden stormen rullede ind over landet var der ikke tegn på, at elsystemet skulle blive presset. Systemet var ikke presset på effekttilstrækkelighed eller systemtilstrækkelighed inden driftsdøgnet. Kontrolrummet var klar med reserver til dækning af udfald af vindkraftsproduktionen og andre hændelser i systemet. Grunden til, at situationen blev så presset var en kombination af flere ting: Stormen blev værre end forventet og endte i en regional kategori 4-orkan, der kom en lang række fejl tæt på hinanden, og der var flere kaskade effekter. Altså en situation, som er meget sjælden. Evaluering Der er efter stormen Allan og stormen Bodil lavet hændelsesrapporter, som dels beskriver selv forløbene, men som også vurderer, hvorvidt der skal laves op følgende tiltag, som kan forbedre driftssituationen fremadrettet. Eksempelvis ved udkobling af KONTEK-forbindelsen blev det vurderet, at problemerne med genindkobling af forbindelsen formentlig skyldes, at beskyttelsen i Tyskland er konfigureret anderledes end i Danmark. Det drøftes derfor efterfølgende med den tyske TSO - 50Hertz, om beskyttelsen kan ændres, så KONTEKforbindelsen genindkobles efter en kommuteringsfejl som den, der fandt sted. Yderlige beskrivelser findes på Energinet.dk s hjemmeside: - der-skete.aspx 1.2 Driftsforstyrrelse den 4. november 2006 Planmæssig udkobles to 400 kv linjer i det nordlige Tyskland, for at et skib skal passere under højspændingslinjerne over Ems-floden. Udkoblingen bevirker at to grænselinjer mellem de to tyske TSO er overbelastes og dette medfører en udkobling, udkoblingen fører til kaskadeudkobling af transmissionslinjer ned igennem Europa, og det europæiske elnet opdeles i tre elektriske ø-områder. Der er ikke balance mellem forbrug og produktion i nogen af de tre områder. I to af områderne er der produktionsunderskud, mens der er produktionsoverskud i det nordøstlige område, som Jylland og Fyn er en del af. Danmark indgik i området med produktionsoverskud. Der var således ikke strømafbrydelser for danske forbrugere, men hvis Danmark havde indgået i en ø med underskud ville danske forbruger være blevet udkoblet. Yderlige beskrivelser findes på Energinet.dk s hjemmeside. 5/20

6 1.3 Driftsforstyrrelse den 8. januar 2005 Omkring husstande over hele Danmark mistede strømmen, da en storm med vindstød af orkanstyrke ramte det meste af landet. Hovedparten af strømafbrydelserne skete på distributionsniveau. Især blev mange luftledninger afbrudt pga. væltede træer og flyvende genstande, men også elforsyningsanlæg og bygninger blev ramt. Endvidere medførte oversvømmelser, at elforsyningsanlæg blev udkoblet 1.4 Driftsforstyrrelse den 23. september 2003 Driftssituationen den 23. september var at en del systembærende elementer var planmæssigt udkoblet, to 400 kv ledninger udkoblet af hensyn til revision og vedligeholdsarbejder, Barsebäck blok 2 samt Oskarshamn blok 1 og 2 ude af drift på grund af forlænget vedligehold, alle driftskriterier er opfyldt. Oskarshamn blok 3 fejler hvilket endte med et hurtigt stop. 5 minutter senere vælter et komponent og kortslutter begge samleskinner i en koblingsstation i Sydsverige, hermed udkobles fire 400 kv-ledninger og to blokke på kernekraftværket i Ringhals. Resultatet var et blackout i Sydsverige og på Sjælland. Hændelserne var langt uden for driftskriterierne, el systemet drives efter, at det skal kunne klare en vilkårlig fejl på en netkomponent eller produktionsanlæg. Fejl langt uden for driftskriterierne vil også fremover kunne medføre blackout. Yderlige beskrivelser findes på Energinet.dk s hjemmeside. ter/el/endeligrapportomstømafbrydelsen pdf En animation af hændelsen lavet af Svenske Kraftnät findes Energinet.dk s hjemmeside: Driftsforstyrrelse den 28. december 2002 Driftssituationen den 28. december var en stille og rolig lørdag morgen med en enkelt 150 kv linje Hornbæk-Tinghøj planmæssigt udkoblet, alle driftskriterier er opfyldt. Driftsforstyrrelsen starter med at 400 kv T afgreningen Kassø-Endrup-Tjele fejlagtig udkobler, udkoblingen bevirker at linjerne Tange-Trige nord og syd bliver højt belastet ca. 90 %. Beskyttelsen af Tange-Trige nord fejlfunktionerer og udkobler linjen, herefter er linjen Tange-Trige syd kraftig overbelastet, ca. 180 %, dette bevirker at Tange-Trige syd skal udkoble. Hermed er den nordlige og sydlige del af Jylland kun forbundet via de to 150 kv linjer på vestkysten som er kraftig overbelastet. Den kraftige overbelastning bevirker, at linjerne udkobler. Nu er Jylland delt i to separate områder, den nordlige område har et forbrug som er meget større end produktionen, dette medfører en underfrekvens på og medfører, at produktionsanlæggene udkobler da frekvensen når under 47 Hz.. 6/20

7 Dette bevirker at omkring en million mennesker i det nordlige og vestlige Jylland er uden strøm. Hændelserne er langt uden for driftskriterierne, el systemet drives efter og vil også i fremtiden medvirke til blackout. 1.6 Decemberorkanen 3. december 1999 Den 3. december 1999 blev en del af landet ramt af en orkan, hvis styrke er uden kendt fortilfælde i Danmark. Det viste sig, at denne orkan var i stand til at forårsage de mest omfattende skader på elnettet nogensinde. Dette medvirkede til at ca hustande mistede strømmen og mange forbrugere manglede stadig strøm den 4. december. Orkanen medførte i alt ca. 30 fejl på 150 kv- og 400 kv-nettet i løbet af 4-5 timer. En del fejl blev klaret med automatisk genindkobling, men en stor del medførte mislykkede genindkoblinger og definitive udkoblinger. Fejlforløbet medførte i en kort periode, at den største del af Jylland og Fyn kom til at køre ø-drift i forhold til Tyskland og den sydligste del af Jylland. Under ø- drift steg frekvensen kraftigt, men blev reguleret ved hjælp af specielt HVDCforbindelsen til Norge. Ø-drift opstod på grund af overbelastning af 150 kvledninger som følge af, at begge 400 kv-ledninger fra Kassø og nordpå var fejlramte. Det er de lavt hængende 0,4 kv og kv luftledningsanlæg, det er Gået værst udover. Over 99 % af skaderne er sket her. lavspændingsledningerne hænger forholdsvis lavt og derfor er mest udsat for væltede træer, bygningsdele mv. Til gengæld er konsekvenserne i form af antal afbrudte kunder mindst på dette niveau. Under orkanen blev alle vindmøller stoppet af sikkerheds hensyn. Samtidig kørte to Sjællandske kraftværker med reduceret produktion pga. kølevandet hhv. var blæst væk eller fyldt med emner der tilstoppede filterne. 2. Hændelser med betydning for planlægningen Der er også situationer, hvor der i planlægning og drift er ekstra stor fokus på at opretholde forsyningssikkerheden, men som ikke ender med at få konsekvens for forbrugerne. Som eksempler nævnes nedenfor to forskellige hændelser, hvor den ene beskriver en situationer, hvor hele Europa samarbejder om at få elsystemet sikkert igennem en solformørkelse, og et eksempel, hvor en fejl på en synkronkompensator får konsekvenser for planlægningen af revisioner. 2.1 Solformørkelse 20 marts 2015 Op til solformørkelsen blev der foretaget en grundig forberedelse over hele Europa, solformørkelsen medførte en kraftig nedgang i produktionen fra solcellerne, svarende til 7 gange Danmarks elforbrug (ca MW). Under solformørkelsen var det nødvendigt, at starte et kraftværk på størrelse de største danske kraftværker hvert minut og ligeledes slukke et hvert minut når solformørkelsen aftog for, at opretholde et stabilt effektflow. Dette krævede et stort europæisk samarbejde. 7/20

8 Under solformørkelsen var det vigtigt, at reserver kunne opretholde den manglende effekt. Da solformørkelsen aftog, var det nødvendigt, at kunne komme kontrolleret af med effekten. Hvis det ikke var muligt, at komme af med den overskydende effekt hurtigt nok ville en overfrekvens på over 50,2 Hz opstå, hvilket vil betyde, at størstedelen af Tyskland solceller vil af sikkerheds hensyn koble ud og dermed kunne skabe en ukontrollerbar kaskade effekt. Erfaringen fra solformørkelsen er, at med den rette planlægning, samt internationalt samarbejde kan situationer som denne håndteres uden risiko for systemsikkerhed og effekttilstrækkelighed. Ved indførelse af mere fluktuerende energi i el systemet vil samarbejdet i sådanne situationer kun blive vigtigere. Yderlige beskrivelser findes på hhv. Energinet.dk s og Entso-E s hjemmeside: Juli 2014 aflysning af revision på Nordjyllandsværket blok3 Foråret 2014 langtidshavarerer synkronkompensatoren i Tjele, synkronkompensatoren udgør en del af grundlaget for stabiliteten i den nordlige del af Jylland sammen med de centrale kraftværker i Studstrup og Vodskov. For at opretholde systemsikkerheden i den nordlige del af Jylland var det nødvendig at aflyse/udskyde planlagt arbejde på en eller flere centrale kraftværker. Analyser viste at den bedste løsning var at beordre Nordjyllandsværket blok 3 til at udskyde deres revision, hermed blev systemsikkerheden opretholdt. 3. Indberetning af hændelser i elsystemet som påvirker driften Det europæiske elsystem er tæt forbundet, så hvis der indtræffer en driftsforstyrrelse i et land kan det påvirke nabolande eller i værste fald hele Europa. Derfor samarbejder alle de europæiske TSO ere for at sikre et fælles elsystem i sikker drift. Som værktøj i dette fælles driftsarbejde har ENTSO-E udviklet et fælles realtidssystem, som viser energistrømme og status på elsystemet over hele Europa. Det fælles system kaldes The European Awareness System (EAS) og det leverer online information til hver enkelt TSO om driftsstatus for systemet herunder flow på udlandsforbindelser, og om der sker kritiske hændelser i nabolandene, som potentielt kan påvirke driften af eget system. Lidt billedligt talt giver EASsystemet løbende et signal i grøn, gul og rød om, hvordan driftsstatus er i elsystemet for hver enkelt driftsområde. 3.1 Opgørelse af hændelser med Incident Classification Scale De kommende netværkskoder er et stort skridt i retning af en international harmonisering af en lang række regler og krav, som påvirker markedsaktører og systemoperatører på tværs af Europa. Dette gælder også indenfor indberetnin- 8/20

9 gen af hændelser i elsystemet og dermed udviklingen af driften af elsystemet, hvor rammerne først og fremmest udgøres af Network Code on Operational Security 2 (NCOS). Det overordnede lovkrav omkring indberetning af hændelser i NCOS er givet i EC 714/2009, hvor det præciseres, at der skal udarbejdes en common incidents classification scale. I NCOS præciseres metodologien for, hvordan disse hændelser skal indberettes og klassificeres. Indberetning og analyser af hændelser er dermed noget, som håndteres og udvikles i europæisk regi. Det sker i forbindelse med udvikling af netværkskoderne og er derved en proces mellem ENTSO-E, ACER og EU-Kommissionen. Netværkskoden NCOS giver mulighed for at opnå effektive fælles europæiske standarder for håndtering af hændelser i elsystemet og på denne måde få udviklet fælles data og analyser, der kan sige noget om det samlede europæiske elsystem. Netværkskoden er endnu ikke fuldstændig færdigudviklet, men ENTSO-E er allerede påbegyndt en proces, hvor metodologien afprøves i tak med udviklingen. Formålet med indberetningsmetoden for hændelser er, at skabe større indblik i status i de forskellige lande og dermed øge samarbejdet omkring driften af elsystemet. Kort sagt har ICS-metoden følgende formål: Skabe overblik over hændelser i hele ENTSO-E ved en fælles metodologi. Sikre fælles klassifikation ved vurdering af systemsikkerhed i elsystemet. Give kendskab til årsager til forstyrrelser i elsystemet. Skabe en baggrund for nye tiltag, som kan forbedre systemsikkerheden. Forbedre dialogen mellem TSO ere i forhold til driftssamarbejdet. Opgørelsen over hændelser bidrager dermed til at skabe opmærksomhed på udviklinger, der kan være uhensigtsmæssige, men også som en mulighed for at skabe dialog omkring de bagvedliggende årsager og deraf følgende handlingstiltag. Som en del af udviklingen af metodologien for Incidents classification scale (ICS) har ENTSO-E kørt en testperiode, som startede i Dette har indtil videre ledt til en enkelt fælles afrapportering af hændelser for 2013, som dog kun dækker nogle af hændelsestyperne, og derved er langt fra fuldkommen. Udviklingen af metodologien (version 2012, 2013, 2014) fremgår af ENSTO-E s hjemmeside 3. Metoden inkluderer kun hændelser for 220 kv og derover. 3.2 Definition af skala og hændelseskategorier i ICS I ICS-metodologien indberettes alle hændelser på 220 kv eller derover. Alle europæiske TSO ere skal indberette for eget driftsområde. 2 NCOS er afleveret anbefalet fra den europæiske regulator ACER til EU-Kommissionen med nogle få bemærkninger, og er i øjeblikket i komitologiproces hos EU- Kommissionen. Efter afslutning af komitologiprocessen og herunder godkendelse fra EU-Parlamentet træder NCOS i kraft i form af en EU-forordning /20

10 Hændelserne skal indberettes på en skala på 4 niveauer (niveau 0 til 3), som beskriver, hvor alvorlig den enkelte hændelse er. Graden afhænger blandt andet af, hvor geografisk udbredt hændelsen er. Skala 0 Lokale afvigelser med lav påvirkning af driftssikkerheden. Skala 1 Alvorligere hændelser og hændelser, der påvirker mere end én TSO. Skala 2 Omfattende hændelser i et større område (synkronområde, ansvarsområde, nabo-tso er). Skala 3 Større hændelser der ender i blackout. Påvirkning Lokalt Nabo-TSO Synkronområde Blackout ICS Skala 0 Skala 1 Skala 2 Skala 3 EAS Normal tilstand Alarm tilstand Krise tilstand Blackout Figur 3: Illustration af klassifikationsskalaen i ICS-metodologien. EAS er ENTSO- E s Awareness System, som er et fælles realtidssystem til vurdering af driftstatus i elsystemet. Kilde: Incidents Classification Scale Methodology, ENTSO-E, Inden for hver skala opdeles hændelserne i forskellige typer af hændelser. Disse ses lodret i Figur 4. Som nogle af kategorierne kan her nævnes: Elforbrugsafkobling Frekvensafvigelser Fejl på enheder i transmissionsnettet Fejl på produktionsenheder Tilfælde hvor N-1-driftskriteriet ikke kan overholdes Overskridelse af spændingsniveauer Manglende reserver Tab af IT-værktøjer 10/20

11 Figur 4: Illustration af klassifikationsskalaen sammen med hændelseskategorierne i ICS-metodologien. Kilde: Incidents Classification Scale Methodology, ENTSO-E, Hændelsesrapport 2013 I 2014 kom den første hændelsesrapport, som anvendte den nye metodologi. Rapporten indeholder endnu ikke alle hændelser, som skal indberettes, da de enkelte TSO er først skal have opbygget et system til registrering, klassificering og indberetning af hændelser. Indberetningen giver derfor ikke det fulde billede for Rapporten for hændelser i 2013 viser, at der kun blev indberettet hændelser i skala 0 og skala 1. For alle synkronområderne er antallet af indberettede hændelser nogenlunde proportionalt med forbruget for hvert synkronområde. Figur 5: Antal hændelser i hvert synkronområde. Kilde: Incident Classification Scale 2013 Annual Report, ENTSO-E, 2014 Kigger man nærmere på, hvilken type af hændelser der er indberettet i skala 1, så ligger de fleste i kategorien med fejl på elementer i transmissionssystemet og driftssituationer, hvor N-1-kriteriet ikke overholdes. Dette skylde ikke nødven- 11/20

12 digvis, at det er de hændelser, der er flest af, det kan også være begrundet i, at de hos de fleste TSO ere allerede registreres og derved har været indberettet i denne første testversion af ICS-rapporteringen. For nærmere analyse af hændelser kan rapporten Incident Classification Scale 2013 Annual Report fra ENTSO-E anbefales, da den også indeholder et decideret analyseafsnit. Rapporten inddeler ikke hændelserne på nationalt niveau, så det er ikke muligt ud fra den nuværende version at kigge nærmere på de indberettede danske hændelser. 3.4 Indberetning af hændelser fra Danmark Indberetningen af hændelser i det danske system startede så småt op i 2014 med indberetning af hændelser for I 2015 er der endvidere lavet hændelsesopgørelse for Oversigten over hændelserne er vist i Tabel 1: Kriterier Skala 0 Skala 1 Skala 2 Skala 3 Fejl på elementer i transmissionssystemet (HVDC) Tab af IT værktøjer 2013: :- 2013: : : 4 Overskridelse af spændingsnivauer 2014: : 3 Tabel 1: Oversigt over indberettede hændelser for Danmark i 2013 og Kilde: Energinet.dk. For 2013 blev der kun rapporteret fejl på HVDC anlæg, og i 2013 skulle en hændelse på HVDC indberettes som en skala 0 -hændelse, men i 2014 blev vejledningen til denne type hændelse ændret til skala 1, fordi fejl på HVDC-kabel i Danmark altid påvirker nabo-tso og markedet. Det betyder at de 12 hændelser i 2013 er sammenlignelige med de 10 hændelser i De 10 hændelser i 2014 var fordelt som 2 på Storebælt, 6 på Skagerrak og 2 på Kontiskan (se mere om disse hændelser i HVDC-statistikken beskrevet i afsnit 5.3). For tab af IT-værktøjer begyndte Energinet.dk først at indberette dette for Der er registreret 4 hændelser, hvoraf 3 er placeret som skala 2. Skala 1 er ved tab af IT-værktøjer og skala 2 er ved tab af alle IT-værktøjer. Overskridelse af spændingsniveauer er en hændelse som også indberettes for For høje spændingsniveauer optræder oftest i sommerperioden, hvor der er lavt forbrug og når HVDC forbindelserne reverserer, typisk morgen eller sen aften. Denne type hændelse vil være størst i lande med mange udlandsforbin- 12/20

13 delser. Når problemet opstår i 5-15 minutter registreres det som skala 0, og når det er over 15 minutter er det skala Hændelser med skærpet drift og nøddrift Når hændelser som påvirker driften er af sådan grad, at elsystemets normale drift er truet, indfører Energinet.dk skærpet drift. Skærpet drift indebærer, at markedet suspenderes. Elsystemet styres i stedet direkte fra Energinet.dks kontrolcenter, og netselskaberne skal forberede beredskabsmæssige initiativer, så en større driftsforstyrrelse kan håndteres. Derudover skal alle planlagte eller igangværende arbejder på netanlæg indstilles, og nettet bringes snarest muligt i den mest sikre driftstilstand. Hvis situationen forværres yderligere, indtræffer nøddrift, hvor elsystemets drift er ustabil, og der er lokale/regionale/landsdækkende afbrydelser. Energinet.dk Har været i skærpet drift 3 gange siden Disse hændelser er listet op herunder. Status Dato Område Varighed Beskrivelse Skærpet drift 23. nov DK1 Jylland DK1 Fyn Starter: 7:18:56 Afsluttes 17:47:50 Varighed: 10 t 29 min Starter: 7:53:33 Afsluttes 12:56:16 Varighed: 5 t 23 min Begivenheden skete pga. hårdt vintervejr og derfor piskninger i højspændingsledninger. Informationen som blev givet via hjemmesiden er vist i illustrationen nedenfor. Skærpet drift 28. okt DK1 Starter: 14:25:45 Afsluttes 18:18:23 Varighed: 3 t 53 min DK2 Starter: 14:26:09 Afsluttes 20:08:22 Varighed: 5 t 42 min Stormen Allan Skærpet drift Skærpet drift 5. dec dec DK2 Starter: 20:28:54 Afsluttes 22:46:12 Varighed: 2 t 17 min DK1 Starter: 01:36:28 Afsluttes 05:48:20 Varighed: 4 t 11 min DK2 Starter: 01:47:29 Afsluttes 05:48:10 Varighed: 4 t 1 min Stormen Bodil Stormen Bodil Nøddrift ingen 13/20

14 Figur 6: Illustration af information fra Energinet.dk s hjemmeside til aktørerne i november Hændelser i elnettet registrering af fejl Der arbejdes løbende med registrering af fejl/hændelser i elnettet. Det kan være fejl på enkelte komponenter eller fejlregistreringer eksempelvis som følge af lynedsalg. Formålet med dette registreringsarbejde er, at identificere fejl og årsager til fejl, som efterfølgende kan anvendes dels i asset management processer og dels i arbejdet med planlægning i forhold til forsyningssikkerheden. I relation til sidste punkt er det dog en meget lille andel af fejl på enkelte komponenter, som får forsyningssikkerhedsmæssige konsekvenser, men viden om deres fejlrater m.v. indgår i den bredere vurdering af systemsikkerheden. 5.1 Nordisk samarbejde DISTAC under ENTSO-E Oplysningerne om forstyrrelser og fejl anvendes i DISTAC Nordic Disturbance Statistic. DISTAC er en samarbejdsgruppe mellem de nordiske TSO ere, som laver en årlig rapport om alle forstyrrelser og fejl der har været på nettet over 100 kv i hele Norden, på både jævnstrøm og vekselstrøm. Gruppens analyser og statistik udgives i regi af ENTSO-E. Formålet med DISTAC er at få en ensartet metode til at klassificere og beregne antallet af forstyrrelser og fejl i hele Norden. Det gør at man kan følge trends både nationalt og nordisk, og have mulighed for at sammenligne sit eget land med de andre landes statistik. Derudover er der også rig mulighed for at lære af andre landes erfaringer og løsninger. Statistikken for AC-delen (Nordic Grid Distrurbance Statistics) er baseret på Dansk Energi s ELFAS (Elselskabernes Fejl- og afbrudsstatistik) 4 og fortæller om følgende: Statistik over fejlhyppighed Fejlårsager 4 Læs mere i baggrundsnotatet om Afbrudsstatistik og forsyningssikkerhed i et historisk perspektiv. 14/20

15 Identifikation af komponenter med høje fejlhyppigheder samt årsagerne Dokumentation af kundernes leveringssikkerhed Beregninger af nøgletal for afbrudshyppighed og varighed Statistikken for DC-delen (Nordic HVDC Utilization and Unavailability Statistics) fortæller noget om, hvordan landene bruger deres HVDC forbindelser, og hvordan de kan være påvirket af begrænsninger i nettet eller fejl og vedligehold. Man får følgende statistik på DC-delen: Fejl og afbrud på HVDC forbindelser Begrænsninger i nettet Udetider og vedligehold Information om fejlramte komponenter Overført effekt i modtager og sendte ende Tab 5.2 AC-fejlstatistik for 2013 AC-fejlstatistikken er for de danske tal baseret på ELFAS-statistikken, som også bekrives under afbrudsstatistikken. Der er derfor i dette afsnit hovedsageligt fokuseret på at give eksempler på data for Danmark sammenlignet med de andre nordiske lande inden for fejlstatistikken. Figur 7: Oversigt over andelen af fejl i nettet fordelt på årsager for 2013 (Kilde: Nordic Grid Distrurbance Statistics 2013). Antallet af fejl i nettet var 63 i 2013 på spændingsniveauet over 100 kv. Gennemsnitsantallet af fejl over de sidste 10 år ligger også på 63. Fordelingen af årsager til fejl i procent ligger ret stabilt i forhold til gennemsnittet af de sidste 10 år. Der hvor der er størst forskel er et fald på 12 procent i Other enviromental causes, hvor der er en stigning i Other og Unknown på hhv. 6 og 6 procent. Årsagen til denne ændring er fordi vi i 2013 blev ramt af de to store storme Allan og Bodil som resulterede i en række fejl på primært luftledninger. Statistikken har været lavet siden 2004, og derfor kan den også anvendes til at vurdere udviklingen i fejlene, og om der ser ud til at være trends. 15/20

16 Number of faults per 100 km/year Nedenfor er vist en række forskellig typer forskellige fejlkategorier: 400 kv afbrydere, 132 kv luftledninger, 400 kv luftledninger og jævnstrømskabler. Fault trend for 400 kv overhead lines 0,0 2, Denmark Finland Norway5-year Sweden period Figur 8: Trends i fejstatistikken for 4 fejltyper. (Kilde: Nordic Grid Distrurbance Statistics 2013). Som det fremgår af ovenstående fire grafer, er der for mange af landene og typerne en nedadgående trend. For Danmark er der en svagt nedadgående trend for luftledningerne og afbryderne, mens trenden er mere konstant for jævnstrømskablerne. Trendsene i Figur 8 viser ikke en stigning i antallet af fejl. Dette er med til at bidrage til at holde en lav sandsynlighed for fejl. Udviklingen i sandsynligheden for at komponenter fejler anvendes til analyserne om systemsikkerhed. Hvis trenden på et tidspunkt kommer til at stige kan man begynde at undersøge i dybden, hvorfor dette er tilfældet, og derudfra tage beslutninger om op følgende tiltag. F.eks. hvis der ses en stigning af fejl på transformerne, bør man se nærmere på alderen, og hvilke typer af fejl der opstår, så der proaktivt kan gives ekstra opmærksomhed til de komponenter, der er i risikozonen, i form af vedligehold. Læs mere på: ) 5.3 DC-fejlstatistik for 2013 I DC-fejlstatistikken præsenteres tilgængeligheden og anvendelse af HVDC forbindelserne i det nordiske elsystem med fokus på udfald som påvirker systemerne. 16/20

17 Figur 9: Kort som viser HVDC-forbindelserne i Norden (Kilde: Nordic HVDC Utilization and Unavailability Statistics 2013). I løbet af 2013 var der i Norden 65 hændelser, som ledte til potentielt manglende overførsel af 2,7 TWh. De 2,7 TWh er baseret på tilfælde, hvor der er fejl. Der kan ikke frigives kapacitet til overførsel af el, så længe en fejl står på. Det kan tage timer, dage eller måneder, som det i 2013 var tilfældet med de 3 største hændelser. Den store mængde energi på 2,7 TWh skyldes hovedsageligt 3 store hændelser med varigheder på ca. 2 måneder. De tre hændelser var på Fenno-Skan1, Baltic Cable og NorNed. I løbet af 2013 blev der samlet overført 34,3 TWh energi på de nordiske forbindelser. Eksempelvis var NorNed ikke tilgængelig i 19 % af tiden med en effektmængde på ca. 1,2 TWh. Udetider på grund af vedligehold ledte til 2,2 TWh manglende transmissionskapacitet og begrænsninger til 3,5 TWh. Begrænsninger opstår, når det lokale net i en af enderne gør, at der ikke må overføres mere end et vist antal MW. Dette sker primært for at overholde N-1 kriteriet. 17/20

18 Figur 10: Oversigt over udetid/begrænsninger for hver HVDC-forbindelse i 2013 fordelt på årsager (forstyrrelser, vedligehold og begrænsninger af tekniske årsager) (Data: Nordic HVDC Utilization and Unavailability Statistics 2013). Som det fremgår af ovenstående figur er tiden, hvor forbindelserne ikke er tilgængelige 5 (helt eller delvist) for lang de fleste forbindelser 3-13 %. De forbindelser som har højere procentsatser er grundet de 3 to-måneds hændelser beskrevet ovenfor. For Danmark ligger forbindelserne i Skagerrak på % mens eksempelvis Kontek ligger på 4 % (se Figur 10) i udetid grundet fejl, revisioner eller tekniske begrænsninger. Som eksempel på årsagerne til manglende tilgængelighed kan man se lidt mærmere på et af kablerne i Skagerrak. Storebælts begrænsninger har primært været fordi, der har været arbejdet på 400 kv AC nettet i de pågældende perioder. 5 Ikke-tilgængelig er beregnet ved at inkludere forstyrrelser, vedligehold, andre udfald og tekniske begrænsninger. Se yderligere beskrivelse i rapporten fra ENTOS-E: Nordic HVDC Utilization and Unavailability Statistics 2013: 14_11_03.pdf 18/20

19 Figur 11: Fordeling af kategorierne fra Figur 10 i større deltalje og fordelt på måneder for Skagerrak1 i 2013 (Data: Nordic HVDC Utilization and Unavailability Statistics 2013). Forbindelsen har en teknisk tilgængelighed på 88 %. Der var 4 hændelser/forstyrrelsen på forbindelsen i 2013 og ingen af dem førte til længerevarende udetider for forbindelsen. Ikke-tilgængeligheden på forbindelsen skyldes primært vedligehold på kablet i september og oktober og begrænsninger på forbindelsen grundet arbejde på Kristiansands transformerstation. 5.4 Opsamling på hændelser i nettet Energinet.dk deltager i det nordiske samarbejde (DISTAC) for at få et indblik i vores og naboernes net. Det opnås en bedre forståelse af forskellige typer af fejl, årsager og hyppighed. Det danner baggrund for at udføre tiltag, der kan forhindre visse typer af fejl, så disse ikke gentager sig. Desuden er det vigtigt, at følge udviklingen af fejl og fejltyper for lettere kunne identificere fremadrettede udviklingsområder. Derudover er det et skridt mod internationaliseringen at der udveksles viden om enkelte hændelser, årsager og løsninger til at få et bedre billede af områder i stedet for enkelte lande. Altså et samarbejde som i de kommende år kommer til at omfatte flere end de nuværende samarbejdspartnere i de nordiske lande. Fra 2015 er de 3 baltiske lande også en del af statistikken, og det forventes at blive udvidet yderligere. Opsummerende kan man sige, at arbejdet er med til, at få en del af overblikket over tilstanden af vores net, som kan anvendes til asset management. Hvis eksempelvis fejl på transformere pludselig bliver stigende i en årrække kan det f.eks. være en identifikation af, at de er ved at være for gamle. sikre, at der bliver taget hånd om hændelser så fejl bliver rettet og læringspunkter bliver vist frem. reducere risikoen for gentagelse af samme type fejl. kunne genkende gamle fejl, så det er det nemmere at sikre at nye projekter ikke får samme problemer. 19/20

20 6. Opsummering Opfølgning og analysering af hændelser er værdifuldt, da man kan få afklaret årsager til dem, så man kan udføre tiltag så de ikke gentager sig. Så udover arbejdet i DISTAC og ICS laves der også internt i Energinet.dk et op følgende analysearbejde. Arbejdet har til formål at analysere hændelser og nærved hændelser i nettet lidt dybere på de hændelser, som giver anbefalinger til fejlforebyggende tiltag og vidensdeling. De hændelser som der arbejdes med udvælges ikke kun ud fra erfaringerne fra DISTAC, de kan også udvælges blandt interessante hændelser i andre lande, som vurderes at have et læringspotentiale for det danske system. Som eksempel kan nævnes, at der i øjeblikket analyseres på de hyppige blackouts i Tyrkiet. Hændelser som typisk bliver behandlet er fejl på komponenter, fejlfunktion, drift og menneskelige fejl. Processen i analysearbejdet kan beskrives ud fra et tilfældigt valgt eksempel: Den 28/ udkoblede Skagerrak 4 pga. en softwarefejl. Vagten i kontrolcenteret laver en driftsforstyrrelsesrapport, der automatisk bliver sendt til analysegruppen med en fejlbeskrivelse. Hændelsen bliver herefter diskuteret og prioriteret, og det besluttes om den skal analyseres videre. Efter analysen skal det beskrives, om problemet er løst, om der er anbefalinger eller om der ikke er behov for at gøre noget yderligere. I dette eksempel resulterede analysen i anbefalinger, som skal være med til at reducere risikoen for, at denne type hændelse sker igen. Et andet eksempel kan være en menneskelig fejl, hvor analysen kan resultere i en driftsinstruks for kontrolcenteret, hvis fejlen er opstået fordi det ikke står skrevet fuldstændig klart. Baggrunden for at bruge ressourcer på opfølgning og analysering af hændelser er at man sikrer, at fejl bliver rettet, men næsten endnu vigtigere, at man lærer meget af tidligere fejl, så man får en endnu bedre viden der kan komme nye projekter til gode, så man ikke begår samme fejl 2 gange. 20/20