Dutchpower - CIRED Voorbereidingsdag

1. Sessie 5: Planning of Power Distribution Systems
Jasper Frunt
DNV GL - Energy

2. • CIRED 2017 sessies
• Papers in sessie 5
• Herkomst en clustering van papers in sessie 5
• Nederlandse papers
• Geselecteerde onderwerpen

3. CIRED 2017 sessies
• Papers zijn onderverdeeld in 6 sessies
1. Network Components
2. Power Quality and Electromagnetic Compatibility
3. Operation, Control and Protection
4. Distributed Energy Resources and Efficient Utilisation of Electricity
5. Planning of Power Distribution Systems
6. Electricity Market Place and Impact Regulation
• Deze presentatie bespreekt de papers in sessie 5

4. Papers in sessie 5
• 132 papers in totaal
• +1 paper niet gecategoriseerd
• 5 papers niet gevonden
• 4 blokken
• Risico management en asset management
• Netwerk ontwikkeling
• Planning van distributie
• Methoden en tools
• Acceptatie van papers bedraagt ongeveer 60%

5. Herkomst papers in sessie 5
(o.b.v. eerste auteur)
0
5
10
15
20
25
Oral
Key
Poster

6. Clustering van de papers
*) Een van de 132 papers (#0656) was niet gecategoriseerd.
0
5
10
15
20
25
Methods and tools
Distribution planning
Network development
Risk assessment and asset management

7. Clustering van de papers
Risk management
and asset
management (12)
Risk assessment
(1)
Reliability
assessment (4)
Asset
management and
maintenance
strategies (7)
Network development
(22)
Innovative power
distribution (13)
Smart grid
systems and
applications (5)
DC distribution
systems (4)
Distribution planning
(50)
Advanced
planning (19)
Planning of
active networks
and smart grids
(21)
Optimal
placement of
power and
control discrete
components (6)
EV
Accomodation
planning (4)
Methods and tools
(47)
Load/generation
modelling and
forecasting (16)
Network
modeling and
representation
(7)
Load flow and
short circuit
calculations (13)
Energy losses
(11)
*) Een van de 132 papers (#0656) was niet gecategoriseerd. 5 papers zijn niet gevonden.

8. Nederlandse papers
(o.b.v. eerste auteur)
1. 0210: Coster, E., Fidder, H., Broekmans, M., Koehler, C., Capacity management of low voltage grids
using universal smart energy framework.
2. 0251: Wolse, H., Geist, G., Hoving, B., Oosterlee, P., Polman, H., Experience and tendencies after 40
years outage data registration in The Netherlands.
3. 0274: Verweij, R., Houwelingen, D., Prein, A., Where to replace assets? Spatial analysis on
differential ageing of low voltage pilc cables.
4. 0381: Reinders, J., Bernards, R., Geldtmeijer, D., Morren, J., Slootweg, H., Utilizing residential
flexibility in the planning of LV-networks.
5. 0383: Klerkx, M., Cobben, S., Jongepier, A., Local forecasting could identify future LV bottlenecks.
Leesadvies Relevant voor NL:
✓J

9. Nederlandse papers
(o.b.v. eerste auteur)
6. 0600: Bernards, R, Verweij, R., Coster, E., Morren, J., Slootweg, H., Application and evaluation of a
probabilistic forecasting model for expected local PV penetration levels.
7. 0856: Heres, J., Westering W. van, Lubber, G. van der, Janssen, D., Stochastic effects of customer
behaviour on bottom up load estimations.
8. 0910: Provoost, F., Smits, F., Jansen, B., Fully automated calculations in both MV and LV networks.
9. 1031: Mei, A. van der, Doomernik, J.P., Artificial intelligence potential in power distribution
planning.
10. 1034: Mei, A. van der, Doomernik, J.P., Grid value and defection: a demand perspective.
11. 1071: Sande, P. van de, Danes, M., Dekker, T., ANDES: Grid capacity planning using a bottom-up,
profile-based load forecasting approach.
Leesadvies Relevant voor NL:
✓J

10. Geselecteerde onderwerpen
Netwerkplanning / slimme meter data
Vraagvoorspelling (o.b.v. data)
TSO-DSO interactie

11. Geselecteerde onderwerpen
Netwerkplanning / slimme meter data
Vraagvoorspelling (o.b.v. data)
TSO-DSO interactie
• Blok 3
• Paper 0831: Automated
smart grid planning
considering flexibility
options and voltage
regulating assets
• Paper 1025: Grid
planning by integrate
customer meters

12. • Handmatige netplanning niet langer haalbaar door:
• Verdergaande integratie van decentrale opwek
• Veranderende belastingprofielen door introductie
van elektrisch vervoer
• Paper presenteert en demonstreert een nieuwe tool
voor het plannen van smartgrids gebaseerd op
• digitalisatie (uniforme netdata)
• automatisering (voorstellen van
oplossingsmogelijkheden)
• optimalisatie (kostenoptimale keuze maken uit
mogelijkheden).
• Netplanning wordt geformuleerd als
optimalisatieprobleem. Algoritme minimaliseert CAPEX
+ OPEX (verliezen + gebruik maken van flexibiliteit
opties)
0831: Automated smart grid planning considering flexibility options and voltage regulating assets
Authors: Koopman, S., Potratz, F., Goergens, P., Cramer, M.
Country: Germany
Leesadvies Relevant voor NL:
✓J

13. • De werking van de ontwikkelde tool wordt
gedemonstreerd aan de hand van een MV case study in
Zuid Duitsland.
• De volgende opties worden beschouwd:
• Netuitbreiding
• Opslagsystemen
• ICT verbinding van decentrale opwek naar Grid Management
System om afschakeling mogelijk te maken
• ICT verbinding van belasting naar Grid Management System om
belasting management mogelijk te maken
• Spanningsregelende componenten (transformatoren)
0831: Automated smart grid planning considering flexibility options and voltage regulating assets
Authors: Koopman, S., Potratz, F., Goergens, P., Cramer, M.
Country: Germany
✓J
Leesadvies Relevant voor NL:

14. • Analyse
• Data (AMR) van ongeveer 3600 klanten is gebruikt voor de
analyse
• Reactief vermogen wordt niet gemeten en dus geschat.
• Netwerkdata wordt voorbereid voor loadflowberekeningen,
minimale, maximale belasting maar ook uurlijkse
berekeningen.
• Dit maakt optimalisatie van verliezen mogelijk door het
aanpassen van de netconfiguratie.
• Conclusies
• Validatie van de data is essentieel.
• Het gebruiken van meetdata geeft de mogelijkheid krapper te
dimensioneren dan alternatieve methoden (Velander).
1025: Grid planning by integrate customer meters
Authors: Andersen, N., Vester, H., Bentsen, T.H.
Country: Denmark
✓J
Leesadvies Relevant voor NL:

15. Geselecteerde onderwerpen
Netwerkplanning / slimme meter data
Vraagvoorspelling (o.b.v. data)
TSO-DSO interactie
• Blok 4
• Paper 0625: Probabilistic
day-ahead forecasting of
household electricity
demand

16. • Voorspelling van elektriciteitsvraag is nodig voor onder andere
• aggregatoren
• retailers
• tools zoals home energy management systemen
• Toename decentrale (duurzame) opwek in distributienetten, opslag en actieve vraagsturing vraagt om
voorspelling van elektriciteitsvraag in een hogere resolutie.
• Paper richt zich op uurlijkse day-ahead probabilistische voorspellingen.
• Iedere middag om 12h worden 24 voorspellingen gedaan voor de volgende dag.
• Smart meter data (226 gebouwen, Portugal) wordt gebruikt, gesplitst in een trainingset en een testset.
De lengte van de dataset verschilt per aansluiting.
• Afwijkingen t.o.v. de mediaan worden voorspeld.
0625: Probabilistic day-ahead forecasting of household electricity demand
Authors: Gerossier, A., Kariniotakis, G., Girard, R., Michiorri, A.,
Country: France
✓J
Leesadvies Relevant voor NL:

17. • Input parameters voor de voorspelling zijn:
• Verbruik op de vorige beschikbare dag op hetzelfde uur
• Mediaan van de uurlijkse belasting gedurende de afgelopen week
• Lokale temperatuursvoorspelling
• Resultaten worden vergeleken met persistentie voorspelmethoden in termen van MAPE, NRMSE en
CRPS. De voorgestelde voorspelmethode lijkt beter te presteren.
• Meer papers over vraagvoorspelling: 0182, 0743, 0827, 0842, 0856, 1020, 1071, 1247
0625: Probabilistic day-ahead forecasting of household electricity demand
Authors: Gerossier, A., Kariniotakis, G., Girard, R., Michiorri, A.,
Country: France
✓J
Leesadvies Relevant voor NL:

18. Geselecteerde onderwerpen
Netwerkplanning / slimme meter data
Vraagvoorspelling (o.b.v. data)
TSO-DSO interactie
• Blok 2
• Paper 0975: Control and
automation functions at
the TSO and DSO
interface – Impact on
network planning

19. • Elektriciteitsnetwerken ondergaan een snelle transformatie richting zowel centrale als decentrale
opwek en regelingen
• Veel decentrale opwek is moeilijk te voorspellen, te observeren en te regelen
• Decentrale opwekkers zouden systeemdiensten kunnen leveren wanneer op een intelligente manier
gecoördineerd wordt
• Artikel beschrijft de activiteiten van de Joint Working Group CIGRE/CIRED C6.25/B5
• Focus op “controls and automation systems for the future electric networks”
• Hoofdonderwerp WG: het evalueren van de gradatie van automatisering in distributienetten met veel decentrale opwek
• Artikel stelt dat een verdere interactie tussen TSOs en DSOs nodig is voor
• Realisatie van een optimale en betrouwbare toepassing van decentrale opwek
• Economische bedrijfsvoering van het elektriciteitvoorzieningsysteem
0975: Control and automation functions at the TSO and DSO interface – Impact on network planning
Authors: Pilo, F., Mauri, G., Bak-Jensen, B., Kämpf, E., Taylor, J. Silvestro, F.,
Country: Italy, Denmark, Germany, USA
✓J
Leesadvies Relevant voor NL:

20. • Operationele functies
• Korte-termijn voorspelling: voorspellen netwerkconditie,
vermogensstromen, etc.
• Netwerktoestand observeren: berekenen spanningsstabiliteit marge
• Belasting afschakelen: snellere respons
• Markt diensten
• Reactief vermogen: TSO kan reserves in het distributienet gebruiken
voor spanningsregeling
• Flexibiliteit in de vraag: gebruiken flexibiliteit voor bijv.
congestiemanagement
• Aanvullende reserves: decentrale opwek laten deelnemen in markt
voor reserves
• Netwerkplanning aspecten: beveiliging, netuitbreiding, etc.
• De Joint Working Group werkt aan een technische
brochure:
• Internationale perspectieven en ervaringen op het vlak van besturing
en automatisering van toekomstige elektriciteitvoorzieningsystemen
0975: Control and automation functions at the TSO and DSO interface – Impact on network planning
Authors: Pilo, F., Mauri, G., Bak-Jensen, B., Kämpf, E., Taylor, J. Silvestro, F.,
Country: Italy, Denmark, Germany, USA
✓J
Leesadvies Relevant voor NL:

21. Conclusies
• 132 papers in sessie 5: Planning of power distribution systems
• 11 papers uit Nederland
• Papers gedeeltelijk beoordeeld; over het algemeen goede kwaliteit papers
• Papers onderverdeeld in 4 blokken en 14 subblokken
• 3 onderwerpen nader toegelicht

22. dr. ir. J. Frunt
DNV GL – Energy
Jasper.Frunt@dnvgl.com
+31 26 356 2383