Käyttövarmuusvaatimusten verkkosäännöt. Keskustelutilaisuus Finlandia-talo

Transkriptio

1 Käyttövarmuusvaatimusten verkkosäännöt Keskustelutilaisuus Finlandia-talo

2 Käyttövarmuusvaatimusten verkkosäännöt (Operational Security Network Code, OS NC) Keskustelutilaisuus Finlandia-talo, Veranda 3, Helsinki Lounas klo Tilaisuuden avaus, kuulemisprosessi ja -aikataulu / Reima Päivinen Käyttövarmuusvaatimusten verkkosääntöjen sisältö / Timo Kaukonen Kahvit klo 14 Pyydetyt puheenvuorot Keskustelu ja vapaat kommentit Tilaisuuden päättäminen noin klo 16

3 Fingrid välittää. Varmasti.

4 Verkkosääntökuuleminen Reima Päivinen

5 Sääntöjen laadinta etenee kolmannen sähkömarkkinapaketin myötä Entso- E Sähköjärjestelmän kehittäminen ACER Sähköjärjestelmän käyttö Komissio Sähkömarkkinoiden toiminnan edistäminen ENTSO-E = European Network of Transmission System Operators - Electricity ACER = Agency for the Cooperation of Energy Regulators Jukka Ruusunen

6 ENTSO-E toteuttaa EU:n energiastrategiaa I NO SE FI EST LV 42 järjestelmävastaavaa 34 Euroopan maasta Alueen sähkönkulutus 3000 TWh vuodessa Sähkönvaihto maiden välillä 300 TWh/vuosi Alueella ~500 miljoona asukasta Alueen tuotantokapasiteetti 650 GW NI DK LT RoI UK BE NL DE PL LU CZ SK FR CH IT AU SI Cro BA HU M E RS FYROM RO BG PT ES GR Jukka Ruusunen CY

7 7 Eurooppalaisten sääntöjen valmisteluprosessi Puiteohje: Framework Guideline ACER valmistelee Suuntaviivat: (Comitology) Guideline komissio valmistelee lakitasoinen Verkkosääntö: Network Code ENTSO-E valmistelee lakitasoinen ACER on sääntelyviranomaisten yhteistyövirasto ENTSO-E on kantaverkkoyhtiöiden yhteistyöorganisaatio Timo Kaukonen Komitologiakomitea: Jäsenvaltiot jäsenenä hyväksyy verkkosäännöt ja suuntaviivat

8 Verkkosääntöjen valmisteluaikataulu

9 Käyttötoiminnan verkkosääntöjen valmisteluaikataulu 1. ACER:n puiteohje Euroopan kommission mandaatti ENTSO-E:lle

10 10 System Operation puiteohjeen yleisiä linjauksia verkkosäännöille jos määritelty sääntö poikkeaa merkittävästi olemassa olevasta käytännöstä pitää esittää perustelu säännöllä saavutettavista hyödyistä (kustannus-hyöty analyysi) säännöt velvoittavat systeemioperaattoreita (TSO, DSO) ja merkittäviä verkon käyttäjiä (Significant Grid User). Merkittäviä verkon käyttäjiä ovat osapuolet jotka vaikuttavat rajajohtojen suorituskykyyn alueen siirtovarmuuden ja reservien kautta. olemassa olevat sopimukset ja säännöt on täydennettävä uusien verkkosääntöjen mukaiseksi viimeistään kolmen vuoden kuluessa uusien verkkosääntöjen soveltamisen siirtymäaika on enintään kaksi vuotta Timo Kaukonen

11 Julkinen konsultaatio ENTSO-E:n sivujen kautta

12 Fingrid välittää. Varmasti.

13 Käyttövarmuusvaatimusten verkkosääntö Keskustelutilaisuus Finlandia talo Timo Kaukonen

14 14 System Operation puiteohje ja verkkosäännöt ACER julkaisi System Operation puiteohjeen Euroopan komissio pyysi puiteohjeen saatuaan ja hyväksi todettuaan ENTSO-E:tä valmistelemaan puiteohjeessa määritellyt verkkosäännöt seuraavan aikataulun mukaisesti: Operational Security Network Code Operational Planning and Scheduling NC Load Frequency Control and Reserves NC Operational Training NC ja Requirements and Operational Procedures in Emergency NC valmistelusta päätetään erikseen Timo Kaukonen

15 Start (EC letter) 1. Workshop DSOs and Stakeholders 2. Workshop DSOs and Stakeholders (i) SOC approval for consultation 3. Workshop: 1 day with DSOs 1 day Stakeholders 4. Workshop DSOs and Stakeholders (ii) SOC approval final version End (Code to ACER) 15 Operational Security Network Code Roadmap Start 03/2012, End 03/ approvals by SOC: (i) consultation; (ii) final version 4 WS (3x1-day and 1x2-days, during consultation) Public consultation Timo Kaukonen

16 16 Käytön verkkosääntöjen valmistelun vastuut Fingridissä Käyttövarmuusvaatimukset (Operational Security) yleiset käyttövarmuusssäännöt alla oleville säännöille Timo Kaukonen Käytön suunnittelu (Operational Planning and Scheduling) Kimmo Kuusinen Taajuuden säätö ja reservit (Load Frequency Control and Reserves) Vesa Vänskä Muut valmistelussa olevat käyttöön vaikuttavat koodit: Tuotannon liittymissäännöt (Requirements for Generators) - Tuomas Rauhala Kulutuksen liittämissäännöt (Demand Connection Code) - Mikko Koskinen Siirtokapasiteetin määrittely ja ylikuormituksen hallinta (Capacity Allocation and Congestion Management) - Ritva Hirvonen Tasehallinnan verkkosäännöt (Network Code on Electricity Balancing) Jyrki Uusitalo Timo Kaukonen

17 17 Operational Security verkkosäännön sisältö 1. General Provisions: Subject matter and scope, Definitions, Regulatory aspects, Recovery of costs, Confidentiality obligations Articles 1-5 System States Article 6 2. Requirements Short circuit management Contingency Analysis and handling Dynamic Stability Protection Management Frequency control management Article 11 Article 9 Article 7 Article 10 Article 12 Article 13 Article 8 Congestion and power flow Voltage control and reactive management power management Operational testing, monitoring and investigation 3. Testing and investigation Article Data exchange Articles Data exchange 5. Training Operational training and certification Article Compliance Articles Final Provisions Article Timo Kaukonen

18 18 Operational Security verkkosäännön pääkohdat Järjestelmän tilat (System States) Taajuuden hallinta (Frequency control management) Jännitteen säätö ja loissähkön hallinta (Voltage Control and reactive power management) Oikosulkuvirtojen hallinta (Short-circuit current management) Siirtojen hallinta (Congestion and power flows management) Vikatapausten laskenta (Contingency Analysis and handling) Suojaus (Protection) Dynaamisen stabiiliuden hallinta (Dynamic Stability Assessment) Testaus ja valvonta (Operational testing, monitoring and investigation) Tiedonvaihto (Data exchange) Koulutus ja lisenssit (Operational training and certification) Timo Kaukonen

19 19 Article 6: Järjestelmän tilat (System States) määrittää vastuut ja periaatteet järjestelmän tilojen valvomiseksi ja muiden osapuolten informoimiseksi viisi järjestelmän tilaa valvonta estimointi siirtorajojen seuranta ennakoivat ja korjaavat toimet käyttövarmuusanalyysi tiedonvaihto / Awareness System Timo Kaukonen 19

20 20 Article 7: Taajuuden hallinta (Frequency control management) määrittää vastuut ja yleisperiaatteet taajuuden laadun ylläpidolle sovitulla tasolla ja tehdä tarvittavat säädöt tehokkaasti tarvittaessa yhteistoiminnassa TSOiden ja säätöjen toimittajien kesken taajuuden laatu, valvonta, tarvittavat toimenpiteet uudet termit FCR=Frequency Containment Reserve FRR=Frequency Restoration Reserve RR=Replacement Reserve reservit ja niiden käyttö yksityiskohtaiset säännöt LFC&R verkkosäännöissä, tässä OS NC verkkossäännöissä vain yleisellä tasolla Timo Kaukonen 20

21 21 Article 8: Jännitteen säätö ja loissähkön hallinta (Voltage Control & Reactive Power Management) määrittää vastuut ja periaatteet jännitteiden tasojen ylläpitoon, loissähkön tuotantoon ja kulutukseen ja loisreservien ylläpitoon loisreservit verkkoon liittyjien velvollisuudet mm. automaattiset/manuaaliset toimenpiteet prioriteettina jännitestabiilisuuden menetyksen estäminen ja järjestelmän pitäminen yhdessä Timo Kaukonen 21

22 22 Article 9: Oikosulkuvirtojen hallinta (Short-Circuit Current Management) määrittää vastuut ja periaatteet oikosulkuvirtojen laskemiseksi, valvomiseksi ja toimenpiteiden tekemiseksi, jos asetettujen rajojen ylitykset ovat uhkaamassa oikosulkuvirtojen hallinta: laitteiden suorituskyvyn valvonta vs. suojauksen selektiivisen toiminnan varmistaminen oikosulkuvirtojen laskenta omassa verkossa ja yhteistoiminnassa verkkoon liittyneiden muiden TSOiden ja DSOiden kanssa Timo Kaukonen 22

23 23 Article 10: Siirtojen hallinta (Congestion and Power Flows Management) määrittää vastuut ja periaatteet siirtojen valvontaan ja toimenpiteisiin siirtorajojen ylitystilanteissa koordinointi, ennustaminen, analyysit, marginaalien riittävyys ennakoivat ja korjaavat toimenpiteet vastakauppojen käyttö tarvittaessa yhteistoiminnassa muiden TSOiden ja DSOiden kanssa Timo Kaukonen 23

24 24 Article 11: Vikatapausten laskenta (Contingency Analysis & Handling) käyttövarmuussäännöstön ydin yleisperiaate: No cascading with impact outside my border (N-1) -käyttövarmuusrajat ennakointi, mittausten seuranta, naapurien informointi vastuualueet (Observability, Responsibility Area) vikatapausten laskentalistat naapuriverkot huomioon ottaen - normaali, poikkeuksellinen (exceptional), - harvinainen (out-of-range) laskennoissa hyödynnetään yhteistä verkkomallia (Common Grid Model, CGM) häiriöiden jälkeen takaisinkytkennät yhdessä muiden osapuolten kanssa Timo Kaukonen 24

25 25 Article 12: Suojaus (Protection) määrittää vastuut ja periaatteet luotettavan ja varmennetun suojauksen ja verkkosuojien toteuttamiseksi ja hyödyntämiseksi suojauskoordinaatio muiden verkkoon liittyjien kanssa, tarvittaessa toiminnalliset tai asetteluarvojen muutokset verkkosuojien hyödyntäminen, sama laatu kuin primäärikomponenttien suojilla tehonvajaussuojauksen koordinaatio muiden TSOiden ja DSOiden kanssa Timo Kaukonen 25

26 26 Article 13: Dynaaminen stabiiliuden hallinta (Dynamic Stability Management) määrittää vastuut ja periaatteet dynaamisten ilmiöiden valvontaan ja niiden haitallisten ilmiöiden hallintaan offline tai lähempänä reaaliaikaa tapahtuva dynamiikkalaskenta riippuen siitä rajoittaako dynaaminen stabiilius ennen termisiä kuormitetttavuusrajoja koordinaatio muiden TSOiden kanssa menetelmä määritellä tarvittava minimimäärä tahtigeneraattoreita tukemaan verkon stabiiliutta Timo Kaukonen 26

27 27 Article 14: Testaus ja valvonta (Operational Testing, Monitoring & Investigation) selkeät roolit, vastuut ja velvollisuudet TSOille, DSOille ja verkkoon liittyjille testien tekemisessä häiriötapahtumien luokittelu ENTSO-E Incidents Classification Scale määrittelyjen mukaisesti DSO DSO Grid User Grid User Timo Kaukonen 27

28 28 Chapter 4: Tiedonvaihto (Data Exchange) Article 16-17: Rakenteelliset, ennuste, reaaliaika tiedot TSOiden välillä Article 18-19: Rakenteelliset, reaaliaka tiedot TSOiden ja DSOiden välillä Article 20-22: Rakenteelliset, ohjelmat, reaaliaika tiedot TSOiden välillä sekä tuottajilta ja kaupallisten siirtoyhteyksien omistajilta TSOlle Article 23-25: Rakenteelliset, ohjelmat, reaaliaika tiedot DSOiden ja tuottajien välillä generaattoreista jotka ovat kytkeytyneet DSO verkkoon Article 26: Tarvittavat tiedot TSOiden ja tuottajien välillä jotka ovat kytkeytyneeet DSO verkkoon Article 27: Tarvittavat tiedot TSOille niiden verkkoon suoraan kytkeytyneeltä kulutukselta Article 28: Tarvittavat tiedot TSOille kulutuksesta, joka on liittynyt DSO verkkoon Timo Kaukonen 28

29 29 Article 29: Koulutus ja lisenssit (Operational Training and Certification) määrittää periaatteet säännöllisen koulutuksen ja käyttöhenkilöstön lisenssoinnin organisoimiseksi koulutusohjelmat, sisältö, organisaatio, koordinaattori luennot ja työssä oppiminen lisenssit ja niiden jatkaminen yhteiset TSO ja/tai DSO koulutukset tavoitteena hyvä yhteiskäyttö käyttökokemusten vaihto muiden TSOiden ja sidosryhmien kanssa Timo Kaukonen 29

30 30 Yleisellä tasolla odotettavissa olevia muutoksia tai täydennyksiä nykykäytäntöön koko verkkoalueen tilan tarkempi seuranta, mallinnus ja tiedonvaihto muiden TSOiden kanssa (European Awareness System, EAS) yhteisen verkkomallin (Common Grid Model, CGM) ylläpito, joka edellyttää laajempaa tiedonvaihtoa verkkoon liittyjien kanssa eri aikajaksoilla lisää koordinaatiota ja yhteistoimintaa TSOiden välille pullonkaulojen havaitsemisessa ja niitä ehkäisevien toimenpiteiden hoidossa todennäköisyyksiä hyödyntävä luokittelu häiriöille, joihin varaudutaan: Ordinary (N-1), Exceptional, Out-of-Range stabiilisuuden huomioonotto myös lähempänä reaaliaikaa, jos rajoittaa selkeät vastuut liittymisehtojen varmentamiseen testeillä käyttövaiheessa muodollisempi TSO käyttöhenkilöstön koulutuskäytäntö ja sertifiointi Timo Kaukonen

31 31 Muutoksia tiedonvaihdossa yksityiskohtaiset listat vaadittavista tiedoista kirjattu käyttövarmuusvaatimusten verkkosäännöstöön kappaleeseen 4 verkkoon liittyjiltä (DSO, tuottajat, kuluttajat) lisää tietoja yhteisen vekkomallin (CGM) muodostamiseksi TSOiden välinen reaaliaikainen tiedonvaihto lisääntyy, Europan Awareness System (EAS) on jo ENTSO-E:ssä työn alla tilojen valvonta selkeämmin: Normaali (Normal), Hälytys (Alert), Hätä (Emergency), Laaja häiriö (Blackout), Käytön palautus (Restoration) asetettujen rajojen ylittyessä tai uhatessa ylittyä ryhdyttävä tarvittavia toimenpiteisiin tarvittaessa yhdessä muiden TSOiden kanssa mm. taajuus, jännite, siirtorajat (tässä ei merkittävää muutosta) Timo Kaukonen

32 32 Yhteinen verkkomalli (Common Grid Model) TSOt keräävät oman verkkonsa ja liittyjien tiedot, jotka liitetään yhteiseen tietokantaan Aikajaksot: vuosi, kuukausi, viikko, päivä, päivän sisäinen Tietoja tarvitseva TSO kopioi tiedot tarvitsemassaan laajuudessa Timo Kaukonen

33 CACM Capacity Calculation procedure (preliminary DRAFT) Info via Elcom ICCP etc. Format for info between TSO and CGM is set by NC to CIM DSO TSO 1 List of contingencies and network constraints to be applied Generator Capacity in/close to real time TSO 2 Common Grid Model (CGM) TSO X Capacity Calculation Coordinator (CCC) Verified capacities OK? (Y/N) Operational capacity (Operational limits for example in case of disturbance on XB) TSO 1 Capacity for verification PX (Intraday) PX (Day ahead) Outcome/ result TSO 2 Netposition / flows NOIS?

34 34 Vikatapausten laskenta N-1 vikapaukset luokitellaan ja lasketaan seuraavissa luokissa: Normaali (Normal), Poikkeuksellinen (Exceptional), Epätodennäköinen (Out-of-range) normaalit vikatapaukset ovat yksittäisten komponenttien vikoja: johto, muuntaja, vaiheenkääntömuuntaja, generaattori, HVDClinkki, loistehon kompensointilaitteet jos muiden poikkeuksellisten tai epätodennäköisten vikojen todennäköisyys kasvaa merkittävästi esim. tiedossa olevan sääilmiön seurauksena ne pitää ottaa huomioon vaikutusten tarkastelussa, ottaa mukaan laskentaan ja tehdä tarvittavat varautumissuunnitelmat tilanteen hoitamiseksi dynaamiset ilmiöt tarkastellaan niin lähellä reaaliaikaa kuin laskentaohjelmat mahdollistavat Timo Kaukonen

35 35 N-1 kriteerin täyttämiseen sallitaan poikkeus kytkentäohjelmien aikana, esim. oikosulkukestoisuuden ylittyminen kiskojen ollessa yhdistettynä jos vaikutukset ovat paikallisia TSOn omalla vastuualueella, esim. Suomessa käytössä olevan 110 kv verkon runkojohdon haarajohdot eivät kyseisen runkojohdon viassa täytä (N-1) kriteeriä, mutta hyväksytään, koska seurausvaikutukset ovat paikallisia aikana joka tarvitaan reservien aktivoimiseksi, esim. nopean häiriöreservin käynnistysaikana, pohjoismaissa 15 min Timo Kaukonen

36 36 Testit periaatteet liityntäehtojen, voimalaitosten käyttäytymisen ja hankittavan reservin vaatimusten yms. täyttymisen testaamiseksi periaatteet verkkoon liittyjien pyytämien testien tekemiseksi kaikissa testeissä testisuunnitelmat hyvissä ajoin etukäteen muille testin vaikutuksen kohteena oleville TSOiden välinen koordinaatio Timo Kaukonen

37 37 Koulutus muodollinen koulutuskäytäntö, lisenssi voimassa kolme vuotta jatkuva koulutusohjelma: alkukoulutus+jatkuva koulutus jokaiselle TSOlle kokenut koulutuskoordinaattori, joka vastaa koulutusohjeman suunnittelusta ja toimeenpanosta kouluttajien oltava riittävän pätevyyden omaavia voimalaitosten, TSOiden ja tarvittaessa DSOien yhteiset koulutukset TSOiden välillä säännöllistä kokemusten vaihtoa Timo Kaukonen

38 38 Työpajoissa sidosryhmiltä saatuja kommentteja 1/2 verkkosäännössä ei ole kuin yksi numero (N-1), olisi ehkä syytä tarkemmin määrittää vaatimukset TSOille, kun niin on tehty myös verkkoon liittyjille RfG:ssä ja DCC:ssä regulaattorien rooli pitäisi olla suurempi esim. hyväksymään TSOiden yksipuoliset vaatimukset DSOt näkevät roolinsa operaattorina eikä liittyjänä, mm. seuraavissa kohdissa: suuri osa hajautetusta tuotannosta liittyy jakeluverkkoon TSO ei voi puuttua jakeluverkon paikallisiin asioihin tiedonvaihdossa vain merkittäviltä liittyjiltä suorat mittaukset, muilta summatietoa jakeluverkon loisteho on paikallinen asia, eikä kuulu TSOlle Timo Kaukonen

39 39 Työpajoissa sidosryhmiltä saatuja kommentteja 2/2 määrittelyissä ehkä vielä tarkennettavaa mm. säätöalue (Control Area), vastuualue (Responsibility Area), valvonta-alue (Observability Area) merkittävän verkkoon liittyjän määrittely (Significant Grid User) merkittävä verkkoon liittyjä on liittyjä, jonka koko tai toiminta vaikuttaa rajajohtojen siirtoihin tai suorituskykyyn TSOn tehtävänä on määrittää omalla alueellaan merkittävät verkkoon liittyjät ottaen huomioon järjestelmän koko ja muut asian vaikuttavat näkökohdat viranomainen hyväksyisi määritysperiaatteen? Timo Kaukonen

40 Fingrid välittää. Varmasti.