Slik har CINELDI brukt referansenett, kode og data

I FME CINELDI tenker vi at åpenhet fremmer samarbeid, og vi har valgt å dele koder og datasett som kan være relevante for andre forskere, både nasjonalt og internasjonalt. Dette ligger åpent tilgjengelig på nett, og kan også være til nytte for masterstudenter og PhD-kandidater.

Norske referansenett

Det finnes mange testmodeller internasjonalt, men formen disse er tilgjengeliggjort på, og ikke minst konsistens i databeskrivelsene, har vært en utfordring. Mange av de internasjonale modellene er heller ikke representative for de norske strømnettene vi har behov for å analysere.

Referansenettene som er samlet inn i CINELDI, med tilhørende lastdata, representerer typiske norske distribusjonsnett og lastmønstre, inkludert scenarier for fremtidig utvikling. De kan brukes til å analysere historiske og fremtidige lastmønstre, scenarioanalyser, fleksibilitetsbehov i kraftsystemet, forsyningssikkerhet og pålitelighet. Referansenettene kan også brukes i nettplanlegging, både med aktive tiltak og investeringer i nettet.

Basisversjonen av referansenettet kan benyttes til å lage varianter av referansenett for eksempelvis luftnett vs kabelnett eller kombinasjoner for å kunne se hvilket alternativ som er best i et bestemt område. I modellen er det mulig å legge inn ulike fleksible ressurser, cyber-fysisk nett med IKT-infrastruktur, og det kan også kombineres med referansenett for LV-nett.

I figuren er det lagt inn fleksible ressurser i referansenettet som representerer fremtidige utfordringer og nytteverdier av fleksibilitet innført gjennom lokale energisamfunn, og med hurtigladestasjoner, fergelading og vindturbiner. Ved å prøve ut plasseringen av ulike ressurser er det mulig å vurdere ulike problemstillinger og mulige løsning på problemer som oppstår.

Industrielt distribusjonsnett

I CINELDI har vi også etablert et referansenett for et industrielt distribusjonsnett. Det er basert på ett reelt norsk distribusjonsnett (MV/LV) og har AMS-data fra 45 kunder over 3 år. Nettet består av to radialer som er sammenkoblet med en reserveforbindelse. Datasettet er komplett med topologi og elektriske parametere. Nettbeskrivelsen og data er åpent tilgjengelig.

Datadeling

CINELDIs forskning er åpen, men ofte vil en del data måtte lukkes. Det skal ikke være mulig å identifisere de enkelte nettkundene, og derfor må ID-er anonymiseres. Det skal heller ikke avsløres kraftsensitiv informasjon, så da må stedsnavn av og til anonymiseres. En forutsetning for referansenett er at datasettet skal være så komplett som mulig.

Åpenhet og kunnskapsdeling er en forutsetning for all forskning, og CINELDI har en ambisjon om å dele forskningsdata og andre digitale resultater fra forskningen, som for eksempel forskerkode.

Deling av forskningsdata styrker kvaliteten på forskningen:

• Resultater kan valideres og etterprøves på en bedre måte som oftere er et krav ved publisering
• Datasett kan brukes på nye måter og i kombinasjon med andre datasett.
• Åpen tilgang til forskningsdata bidrar dessuten til færre dupliseringer og unødvendig dobbeltarbeid
• Legger til rette for mer tverrfaglig forskning

Kodeplattform for fleksible lastanalyser

CINELDI har også utviklet en kodeplattform for lastanalyser som, basert på innsamlede data, legger sammen (eller aggregerer) forbruket og undersøker hvordan dette påvirker det lokale distribusjonsnettet, og også overliggende nett.

Kodeplattformen ble først utviklet til lastmodellering og kartlegging av fleksibilitetsbehov i distribusjonsnett av en student som var sommerforsker i SINTEF Energi og jobbet i et CINELDI-pilotprosjekt. Siden ble plattformen videreutviklet, blant annet for å kunne analysere AMS-data og teste ulike tilnærminger til lastmodellering til nettplanleggingsformål. Plattformen er modulær og fleksibel. Det betyr at nye brukere av plattformen enkelt kan utvikle nye «byggeklosser» til koden uten at de nødvendigvis trenger å sette seg inn i alle de andre byggeklossene. Nye brukere kan også skru av de funksjonene de ikke er interessert i å bruke, og tilpasse koden til sitt eget behov. Den er også laget med et brukergrensesnitt som ikke krever all verdens programmeringskompetanse, dersom brukeren kan klare seg med enkle betraktninger. Koden kan brukes til å behandle historiske data, analysere fleksibilitetsbehov i et nett, og utføre «hva hvis»-analyser.

Kodeplattform for planlegging av aktive distribusjonsnett

CINELDI har også utviklet en kodeplattform for planlegging av aktive distribusjonsnett. Dette er en optimeringsbasert tilnærming til nettplanlegging som sammenlikner følgende aktive tiltak på linje med nettbygging:

1. Reaktiv effekt fra hurtigladestasjoner
2. Fleksibilitet fra lokale energisamfunn

Koden viser hvordan de aktive tiltakene og nettbyggingen kan løse spenningsproblemer i radielle distribusjonsnett, og den inkluderer også en modul for samfunnsøkonomisk analyse og risikoanalyse av alternative nettutviklingsplaner.

Kodeplattformen har blitt brukt til å vurdere økonomien av å integrere hurtigladestasjoner, evaluere nettutviklingsstrategier med tanke på risiko, samt insentivutforming for nettdrift med bruk av fleksibilitet fra energisamfunn.

Resultater fra åpen deling

Vi ser bare starten av ringvirkningene og de langsiktige gevinstene av åpen deling av kode og data – dette begynte jo ikke for alvor før i 2021 da Forskningsrådet publiserte sin policy for åpen forskning for offentlig finansierte FoU-prosjekter og stilte krav til åpen publisering for nye prosjekt i 2021.

CINELDIs referansenett og det industrielle distribusjonsnettet har så langt vært sitert eller brukt i ca 20 vitenskapelige arbeider (publikasjoner og masteroppgaver). Kodene har vært brukt i over 6 publikasjoner og masteroppgaver, samt i flere prosjekter.

Dette er vel litt som med siteringer på publikasjoner, det må minst en 10 års horisont for å se hvilken betydning arbeidet får. Vi gleder oss til å følge med på hvordan referansenettet, kodene og dataene fra CINELDI blir brukt i videre forskning og utvikling.