SmartKraft avslutningskonferanse
Krav om mer energi samtidig fører til nye kjøremønstre som øker slitasjen på vannkraftverkene. Dette fører til at overvåking for å detektere og forhindre feil og havarier er viktigere en noen gang. SmartKraft prosjektet har jobbet med denne problemstillingen og på avslutningkonferansen for prosjektet ble flere innovative prosjektresultater presentert.
SmartKraft er et fyrtårnprosjekt i vannkraftbransjen, og det første til å motta støtte fra Enova, der ti vannkraftprodusenter samarbeider og tester ut nye digitale løsninger for drift- og tilstandsovervåkning. SmartKraft startet opp i juni 2021 og har snart gått over tre år.
Vannkraften er selve hjørnesteinen i kraftsystemet vårt, men den aldrende vannkraftparken gir et økende behov for vedlikehold, standardisering og digitalisering. Overvåkning av kraftverk med lavkost IR-sensorteknologi og maskinlæring, digital tvilling for produksjonsoptimalisering, kartlegging av normaltilstand til bruk for anomalideteksjon i prediktivt vedlikehold, er noen av innovasjonene i SmartKraft. Slike verktøy vil redusere tiden maskinene er ute av drift pga. reparasjoner for bedre ressursutnyttelse, åpne for automasjon og ikke minst bidra til at samfunnet får et mer robust kraftsystem som møter utfordringene storsamfunnet står ovenfor.
Gjennom dagen fikk vi høre flere spennende resultater fra ulike pilotprosjekter og fra tekniske grupper.
Presentasjoner fra pilotene
AP 3.1 Overvåkning av kraftverk med lavkost IR-sensorteknologi og maskinlæring(Å Energi)
Gjennom dagen fikk vi høre flere resultater fra ulike pilotprosjekter hvor det har vært tatt i bruk ny teknologi for å bedre datagrunnlaget som igjen kan brukes til å redusere/utsette vedlikehold og nedetid. Å Energi presenterte hvordan de har tatt i bruk «lavkost IR-sensorteknologi og maskinlæring» til å detektere feil på transformatorer ved hjelp av unormal varmegang på komponenter. Gjennom prosjektet konkluderer arbeidspakken med at termisk tvilling metodikk kombinert med stasjonært varmekamera har betydelig potensiale til å kontinuerlig overvåke komponenter som avgir unormal varme ved en feil i vannkraftsammenheng
AP 3.2 Digital tvilling for produksjonsoptimalisering(Skagerak Kraft)
Gjennom pilotprosjektet «Digital tvilling for produksjonsoptimalisering» har Skagerak Kraft utviklet en modell som skal visualisere tilstanden til ulike komponenter og vise den forventede gjenstående levetiden. Et eksempel på dette er beregning av gjenværende levetid på isolasjonen i viklinger for generatorer.
AP 3.3 Tilstandsovervåking og prediktivt vedlikehold for turbin, generator og transformator(Sira-Kvina Kraftselskap)
Gjennom SmartKraft har Sira- Kvina og Elder Research utviklet det predektive analyseverktøyet Ægir. Verktøyet holder også Skagerak Kraft på å ta i bruk, samt det USA baserte selskapet Chelan Public Utility District. Ønsker du å vite mer om dette verktøyet holdt Sira-Kvina og Skagerak Kraft et webinar om temaet.
AP 3.4 Kartlegging av normaltilstand til bruk for anomalideteksjon i prediktivt vedlikehold(NTE)
NTE presenterte piloten sin «Kartlegging av normaltilstand til bruk for anomalideteksjon i prediktivt vedlikehold». Her har de hatt en pilot på Byafossen kraftverk hvor de har satt opp datatransport, og kjørt analyser på hovedkomponentene. De presenterte hvordan de satt opp datatransporten, viste noen analyser. Viktigheten av målenøyaktighet var et viktig punkt da 2 tilsvarende kjøleaggregat hadde forskjellige vanntemperaturer. En annen ting som også ble målt og analysert var vibrasjons-data fra ulike driftscenarioer for å finne unormaliteter.
AP 3.5 Optimalt pålitelighetsbasert vedlikehold(Statkraft)
Det er viktig å kunne balansere risiko og kostnad for å finne ut når ulike komponenter må trenger vedlikehold. Gjennom piloten er det blitt lagd et verktøy som tillater endebrukere til å konfigurere og bruke generiske analyser. Modellen finner de beste korrelasjonene til måleparameterne automatisk, men det er også mulig å velge korrelasjonene manuelt. Dette tillater personene som skal undersøke om komponenter trenger vedlikehold, bedre kan vurdere om vedlikeholdet må gjennomføres nå, eller om det kan utsettes til et senere tidspunkt.
Gjesteforedrag
På avslutningskonferansen ble det også holdt 2 gjesteforedrag. Elder Research presenterte hvordan de har samarbeidet med Sira-Kvina med å utvikle Ægir modellen, og Tord Lien snakket om viktigheten av digitalisering i den grønne omstillingen.
Presentasjoner fra tekniske grupper
AP 2.1 Innovative sensorer for overvåkning av vannkraftverk(Å Energi)
Gode sensorsystemer er helt avgjørende for å ivareta og styrke forsyningssikkerheten i smarte kraftsystem. Den tekniske gruppen «Innovative sensorer for overvåking av vannkraftverk» har undersøkt måleteknikker og sensorer som kan brukes i ulike deler av vannkraftverket. Det er viktig å ha en lav terskel for å kunne sammenstille data fra forskjellige sensorer og kilder og benytte dem i analyser og beslutningsstøtteverktøy utviklet av en vilkårlig tredjepart.
AP 2.2 Kjernekomponenter og digitale tvillinger(Sira-Kvina kraftselskap)
I vannkraftverk er det noen sentrale komponenter som er viktig å unngå ødeleggelse på, da dette vil føre nedetid. Gruppa «Kjernekomponenter og deling av data» har sett på standardisering for datainnsamling samt beskrivelser av fysiske komponenter, feil og tester for å kunne oppdage feil/slitasje på komponenter. AP 2.2 har jobbet med å oppdatere tilstandsandboken slik at. Det har også blitt jobbet med å lage en database for deling av feilhendelser slik at selskapene skal kunne lære av hverandre, men her gjenstår det enda litt mer arbeid.
AP 2.3 Arkitektur(Skagerak Kraft)
Gruppe for Arkitektur har jobbet med å definere en sikker, skalerbar, robust og framtidsrettet IT‐arkitektur for digitalisering i vannkraftbransjen, og har hatt sikkerhetsaspekter ved ut-henting og overføring av data i fokus. IT-arkitekturen til ulike selskaper er veldig forskjellig, noe som har skapt vanskeligheter for å definere en felles løsning for alle selskaper. Fokuset ble dermed rettet mot å skissere en sikkerhetsarkitektur og definere felles arkitekturprinsipper.
AP 2.4 Kost-nytte-analyse(Statkraft)
Gjennom de andre prosjektene har det blitt sett på hvordan ny teknologi kan brukes for å redusere nedetid og vedlikehold, men hvordan skal verdien på dette beregnes. «Kost-nytte-analyse» er en teknisk gruppe som har lagd et rammeverk som skal konkretisere metoden for å anslå nytteverdi av digitale verktøy f.eks. til tilstandsmonitorering. Siden kostnadene er relativt konkrete fokuserer rammeverket på å anslå nytte.