En litteraturstudie mot sanntidsovervåkning av kraftsystemer

Abstract

Our electric power systems are subject to major restructuring in the near future. Increased need of power, increasing foreign connections, flexibility among users, climate change and a growing power production which is unpredictable, are challenges that tomorrow’s power system faces. The big question remains how we can monitor, maintain and operate such a complex power system. With the help of ICT we can find or develop possible solutions to handle this major question. It is desirable to integrate principles and research on maintenance and risk monitoring regarding elements in the power system’s flow of information, in order to create real time tools in risk monitoring and decision support in operation and maintenance. The elements of the flow of information consist of the components of the system, sensors, data collection and transmission, and methods in data analysis. There is an allegation or assumption that there has been a major focus on the research and principles of these elements individually, and that the general picture of the flow of information as a whole is missing. In fact, the whole picture is fundamental for the creation of the important real time tools in decision support and risk monitoring. In this master thesis, I am exploring the different elements in the flow of information to confirm or disprove this assumption. The thesis is a literature study and the method used is literature search with research articles and books as the main sources. The finding or result of the thesis is the confirmation of a non-existing whole picture of the elements, which confirms the assumption. My investigation shows that there are abundant amounts or masses of information and research related to each element, but that we still have not managed to explore the general picture in the flow of information, which is necessary in creating real time tools in risk monitoring and decision support in operation and maintenance. My suggestion for further work is encouraging research on the mentioned tools and the matter of the whole picture.

Kraftsystemet blir utsatt for enorme omstillinger de kommende årene. Økt kraftbehov, flere utenlandsforbindelser, forbrukerfleksibilitet, klimautfordringer og økt uforutsigbar kraftproduksjon er utfordringer som morgendagens kraftsystem står overfor. Hvordan vi skal monitorere, vedlikeholde og drifte et slikt komplekst kraftsystem blir derfor det store spørsmålet. Dagens IKT-muligheter kan muligens bidra til å finne eller utvikle effektive løsninger som kan ta hånd om dette storspørsmålet. Det er ønskelig å integrere prinsipper og forskning i vedlikehold og risikoberegning angående elementer i kraftsystemets informasjonsflyt for å utvikle risikoovervåkning og beslutningsstøtte for vedlikehold og drift i sanntid. Elementene i informasjonsflyten utgjøres av systemkomponenter, sensorer, innsamling og overføring av data, lagring av data og metoder for dataanalyse. Antakelsen er at det hittil har vært et stort fokus på forskningen og prinsippene av elementene for seg selv, men ikke som et helhetlig bilde som danner grunnlaget for beslutningsstøttene og risikoovervåkningen i sanntid. I denne masteroppgaven har jeg gjort rede for de ulike elementene i informasjonsflyten for å bekrefte eller avkrefte denne antakelsen, og til slutt har jeg kommet med forslag til videre forskning. Oppgaven er et litteraturstudium og metoden som er brukt er litteratursøk med forskningsartikler og bøker som kilder. Resultatet av oppgaven er at et slikt helhetsbilde over alle elementene ikke eksisterer og dermed bekreftes antakelsen. Min redegjørelse viser at det foreligger mye forskning på hver av elementene individuelt, men at vi enda ikke har klart å se helheten i flyten for å kunne utarbeide sanntidsverktøy for risikoovervåkning og beslutningsstøtter i vedlikehold og drift. Forslag til videre arbeid er å motivere til forskning på en sanntids beslutningsstøtte og risikoovervåkningssystem.