Dynamic line rating

  1. Dynamic line rating (DLR) versus static line rating (SLR)
  2. Definities
  3. Gebruik van DLR in capaciteitsberekeningsproces
    3.1  Basisprincipe
    3.2  Toepassing van de capping regel
  4. Current roll-out
  5. Documentation

1. Dynamic line rating (DLR) versus static line rating (SLR)

Static line rating, berekend met deterministische of probabilistische methoden, is gebaseerd op vrij conventionele veronderstellingen met betrekking tot de atmosferische bedrijfsomstandigheden. Deze aanpak is alom aanvaard en wordt al decennialang gebruikt doordat andere directe en indirecte meettechnieken niet of nauwelijks beschikbaar waren.

Een van de opties van de laatste tien jaar is gebaseerd op dynamic line rating, waarbij van verschillende beschikbare meet- en voorspellingstechnieken wordt gebruikgemaakt. De bijbehorende data-acquisitie wordt vaak gecombineerd met meteorologische metingen. Aan de hand van deze data kan het lijngeleidermodel gekalibreerd en in een volgend proces gebruikt worden om variabele transmissielimieten te verkrijgen door de afkoeling of opwarming van de omgeving als belangrijkste inputfactor te gebruiken.

Dit leidt tot de volgende definities:

  • Statische thermische stroom: statische thermische stroom is stroom die ervoor zorgt dat een geleider die ontworpen is voor een bepaalde maximale continue bedrijfstemperatuur en een bepaalde maximale doorbuiging, onder veronderstelde weersomstandigheden een van beide grenzen bereikt: de maximale geleidertemperatuur of de maximale doorbuiging.
  • Dynamische thermische stroom: dynamische thermische stroom is stroom die ervoor zorgt dat een geleider die is ontworpen voor een bepaalde maximale continue bedrijfstemperatuur en een bepaalde maximale doorbuiging, onder reële weersomstandigheden een van beide grenzen bereikt: de maximale geleidertemperatuur of de maximale doorbuiging.

Elia werkt sinds 2008 samen met het bedrijf Ampacimon© om een technologie te ontwikkelen en te testen waarmee de ampaciteit van bovengrondse lijnen kan worden berekend en voorspeld op basis van historische gegevens en weersmetingen en -voorspellingen.

De Ampacimon-technologie maakt gebruik van kleine modules die op de meest kritieke segmenten van een lijn geïnstalleerd zijn. Deze modules meten continu de doorbuiging van de lijn, waardoor Ampacimon de maximale continue belasting van de lijn kan berekenen. Het doel van DLR is om op een veilige manier het gebruik van bestaande transmissielijnen en -capaciteit te optimaliseren op basis van de reële omstandigheden waarin elektriciteitslijnen werken.

 

2. Definities

De Ampacimon Horizon licentie geeft verschillende types van data:

  1. Real-time (RT) Ampaciteit: dit geeft de permanente maximum ampaciteit van de met Ampacimon modules uitgeruste lijn (bij gelijkblijvende weersomstandigheden), waarbij de data elke 5 minuten wordt geactualiseerd. Dit geeft hogere Imax waarden, maar met een zeer hoge volatiliteit, wat maakt dat deze waarden minder bruikbaar zijn voor het operationele proces.
  2. Forecast 1h: dit geeft een voorspelling van de maximum ampaciteit van de met Ampacimon modules uitgeruste lijn voor het komende uur, waarbij de data elke 5 minuten wordt geactualiseerd. De gegeven Imax waarden zijn stabieler dan de RT Ampaciteit en worden daarom gebruikt voor het beheer in real-time van het transmissienet.
  3. Forecast Horizon: dit geeft een voorspelling van de maximum ampaciteit van de met Ampacimon modules uitgeruste lijn voor komende twee dagen, waarbij de data elke 6 uur wordt geactualiseerd. Deze waarden zijn voornamelijk gebaseerd op temperatuursvoorspellingen. De gegeven Imax waarden zijn opnieuw stabieler dan de RT Ampaciteit en kunnen gebruikt worden in capaciteitsberekeningsmethoden.

3. Gebruik van DLR in capaciteitsberekeningsproces

De toepassing van DLR in het capaciteitsberekeningsproces voor day-ahead en Intraday houdt in dat, gegeven de omgevingstemperatuur, de windsnelheid en de windrichting ten opzichte van de transmissielijn, de Imax van deze lijn dynamisch wordt bepaald op basis van de DLR data die rekening houden met deze weersomstandigheden binnen de limieten van een veilige netuitbating. Als onderlimiet worden de statische seizoenslimieten gehanteerd, zodanig dat de toepassing van DLR enkel een verhogend effect heeft.

3.1 Basisprincipe

Het basisprincipe voor de toepassing van DLR in de capaciteitsberekening is de maximalisatie van de gemiddelde verhoging van capaciteit binnen de grenzen van een vooraf gedefinieerde verhoging van het risico voor de veiligheid van het net.

Het ideale scenario is dat een nieuwe methode kan worden ingevoerd zonder een wijzing van het risico voor een veilige uitbating van het net. Omdat dit niet realistisch is, moet rekening worden gehouden met een aanvaardbare verhoging van het risico.

De verhoging van het risico bij het gebruik van DLR ontstaat doordat de Forecast 1u niet voor elk uur hoger ligt dan de Forecast Horizon die gebruikt wordt in de capaciteitsberekening*. De waarden uit de Forecast Horizon kunnen dus niet zomaar overgenomen worden in het capaciteitsberekeningsproces, maar een ‘voorbehandeling’ is nodig.

De methode die gemiddeld gesproken de grootste verhoging oplevert voor dezelfde risicoverhoging is een capping regel. Een dergelijke regel limiteert de waarde die gegenereerd wordt door de Forecast Horizon tot een bepaald percentage ten opzichte van de seizoenslimieten.

De vooraf gedefinieerde aanvaardbare verhoging van het risico wordt momenteel vastgelegd op 0,1%, wat overeenkomt met ongeveer 9u per jaar.

*De verhoging van het risico kan worden berekend als het percentage dat de Forecast Horizon hoger is dan de Forecast 1u.

3.2 Toepassing van de capping regel

De Ampacimon data geven aan dat de verhoging in ampaciteit van de lijn systematisch hoger is gedurende de nacht dan gedurende de dag. Dit laat toe om de capping regel toe te passen waarbij een verschillende cap wordt gehanteerd voor de piekuren en de daluren.

De hoogte van deze cap wordt bepaald aan de hand van het aanvaardbaar operationeel risico. De relatie tussen de hoogte van de cap en het operationeel risico kan worden weergegeven door het gewogen gemiddelde van het operationele risico voor alle lijnen uitgerust met een Forecast Horizon te berekenen, en dit voor elk capping niveau binnen de scope. Op basis van de vooraf gedefinieerde aanvaardbare verhoging van het operationeel risico van 0,1% kan dan de toe te passen cap worden bepaald*. De waarden van de Forecast Horizon voor de day-ahead en intraday berekeningsmethoden in de D2CF, DACF en de IDCF bestanden worden beperkt tot x% voor wat betreft de piekuren en y% voor wat betreft de daluren. Voor het jaar 2018 zijn deze vastgelegd op:

  • x = 105% van de seizoenslimieten voor wat betreft de piekuren
  • y = 109% van de seizoenslimieten voor wat betreft de dalurenAls de voorspelde gemiddelde dagelijkse temperatuur lager is dan 0°C, dan worden beide caps verhoogd tot 110% van de seizoenslimieten.
  • Deze x en y waarden zullen jaarlijks opnieuw worden bepaald en gepubliceerd conform de transparantieverplichtingen op de Elia website en via een Urgent Market Message.

(*) Zie ook paragraaf 4.3.1.”Peak vs. Off-peak” in de verklarende nota.

4. Current roll-out

De onderstaande tabel geeft een overzicht van de Ampacimon modules en de verschillende licenties waarover Elia beschikt

Lijn ID

Naam Lijn

Forecast 1h license

Horizon license

380.23

Meerhout-Van Eyck

JA

-

380.27

Van Eyck-Maasbracht

JA

-

380.19

Achène-Lony

JA

JA

380.25

Doel-Zandvliet

JA

JA

380.11

Lixhe-Gramme

JA

-

380.91

Van Eyck-Lixhe

JA

JA

380.12

Van Eyck-Gramme

JA

JA

380.28

Van Eyck-Maasbracht

JA

JA

380.79

Avelgem-Mastaing

JA

JA

380.29

Zandvliet-Kreekrak

JA

-

380.30

Zandvliet-Kreekrak

JA

-

380.31

Gramme-Courcelles

JA

JA

380.80

Avelgem-Avelin

JA

JA

380.26

Doel-Zandvliet

JA

JA

380.73

Mercator-Horta

JA

JA

380.74

Mercator-Horta

JA

JA

380.101

Horta-Avelgem

JA

JA

380.102

Horta-Avelgem

JA

JA

220.513

Aubange-Moulaine

JA

JA

220.514

Aubange-Moulaine

JA

JA

150.5

Brugge-Langerbrugge

JA

-

150.6

Brugge-Langerbrugge

JA

-

150.7

Langerbrugge - Nieuwevaart

JA

-

150.8

Langerbrugge - Nieuwevaart

JA

-

150.15

Brugge-Slykens

JA

-

150.16

Brugge-Slykens

JA

-

150.313

Baudour-Chièvres

JA

-

150.314

Baudour-Chièvres

JA

-

70.49

Moucron-Tournai

JA

-

 5. Documentation