digitalisaation merkitys kantaverkkoyhtiölle - kari suominen, fingridin ict-johtaja, senior vice...

Digitalisaation merkitys kantaverkkoyhtiölle

4.12.2014

Kari Suominen, CIO

Agenda

• Yleistä Fingridistä

• Kantaverkkoyhtiön digitalisointi

• Teknologian ja informaation innovatiivinen hyödyntäminen

liiketoiminnassa • Fingridin kunnonvalvontajärjestelmä

• Elvis omaisuudenhallinnassa

• Datahub

4.12.2014 Kari Suominen

Fingrid on Suomen kantaverkkoyhtiö

3

Omaisuuden hallinta: Vastaamme koko

sähköjärjestelmän toimivuudesta valtakunnassa.

Pidämme verkon kunnossa ja rakennamme uutta

markkinoiden tarpeiden mukaisesti.

Voimajärjestelmän käyttö: Siirrämme sähköä joka hetki

tuottajilta jakeluverkko- ja teollisuusyrityksille. 75 %

Suomen sähköstä kulkee verkossamme.

Huolehdimme sähkön siirron ulkomaan-yhteyksistä.

Suomeen on suorat yhteydet Venäjältä, Ruotsista,

Norjasta ja Virosta.

Sähkömarkkinat: Edistämme sähkömarkkinoiden

toimintaa pitämällä siirtoyhteydet toimivina eri maiden

välillä.


Avainluvut 2013

Kantaverkkoasiakkaita

- Tuottajat

- Suurteollisuus

- Verkkoyhtiöt

Tasepalveluasiakkaita

Rajasiirtoasiakkaita

112

29

31

62

42

1

Liikevaihto

- Kantaverkkoliiketuotot

- Tasesähkön myynti

543 milj. €

321 milj. €

159 milj. €

Tase 2182 milj. €

Verkkoinvestoinnit

lisäksi muut investoinnit

209 milj. €

16 milj. €

Omavaraisuusaste 29,5 %

Henkilöstö vuoden lopussa 287

Melkoinen määrä johtoa ja muuta infraa!

113 sähköasemaa

14 400 km voimajohtoa

49 000 pylvästä

10 varavoimalaitosta > 935 MW reservi

Kantaverkko kehittyy jatkuvasti

Fenno-Skan

2 HVDC

–yhteys

2011

Forssan

varavoima-

laitos

2012

EstLink 2

HVDC –

yhteys

2014

7

Tehokas toimintamalli

Kehitämme

voimajärjestelmää

kiinteässä

yhteistyössä

asiakkaidemme

kanssa.

Hoidamme itse

voimajärjestelmän

käytön.

Olemme osaava

tilaaja: olemme

ulkoistaneet verkon

rakentamisen ja

kunnossapidon

ulkopuolisille

palvelutoimittajille.


Muuttuva toimintaympäristö ohjaa ICT-strategiaa

YHTEISKUNNAN SÄHKÖRIIPPUVUUS• Korkean käytettävyyden ratkaisut

• Tehokas ICT palvelumalli

KYBER ja TIETOTURVA• Yhtenevät arkkitehtuuriratkaisut mahdollistavat kriittisen tiedon ja toimintojen

jatkuvuuden turvaamisen

• Haavoittuvuuksien ennakointi ja varautuminen

• Kohdennettuihin uhkiin varautuminen

ICT INTENSIIVISYYS• Yhtiön liiketoimintamallin ja –prosessien tehostaminen automatisoinnilla

• Päätöksentekoa tukevan informaation tuottaminen laadukkaasti ja oikea-aikaisesti

kaikille sidosryhmille

• Muutos yhtiön toimintaympäristössä esim. kotimaisen ja Itämeren/Euroopan alueen

integraatiokehityksen vahvistuessa

TEOLLINEN INTERNET ja BIGDATA• Järjestelmiin ja laitteistoihin tallentuneen tiedon hyödyntämisen tuoma

tehokkuuspotentiaali mm. ennakoivassa kunnossapidossa ja sähköverkkosuunnittelussa

• Älykkäiden verkkojen sekä tuotanto- ja kulutusjärjestelmien tulo

• Mittavien omien tai säädöslähtöisten tiedonhallinta ja – välityspalveluiden tulo

8

10.6.2014 ICT Strategia 2015_2024

HAJAUTETTU TUOTANTO JA KULUTUS• Mittaus- ja ohjaustiedonsiirtotarpeet kasvavat massiivisesti.

• Hajautetun tuotannon ja ohjattavan kulutuksen hyödyntäminen

• Mobiilien kuluttajakuormien ja pientuotannon tulo sekä niiden tehokas käyttö

kuten kysyntäjousto

KULUTTAJATEKNOLOGIAN KEHITYS• ICT:n laaja-alainen paikasta riippumaton käyttö moderneilla työvälineillä

• Palvelut kaikille sidosryhmille

• Helppokäyttöiset ICT työvälineet ja järjestelmät

• Nykyaikaiset mobiilisovellukset sovelluksia (appsit)

SOME• Toimintakulttuurin muutosta on tuettava tietoteknisesti

• Varautuminen Fingidiä koskevan väärän tiedon tunnistamiseen

TIETOTEKNISET VALMIUDET• Henkilöstön valmiudet kehittää ja hyödyntää informaatiotekniikan

mahdollistamia uusia toimintamalleja sekä ymmärtää ja hallita

monimutkaistuvia tietojärjestelmärakenteita.

9

10.6.2014 ICT Strategia 2015_2024

Muuttuva toimintaympäristö ohjaa ICT-strategiaa

Digitalisaatio mahdollistaa teknologian ja informaation

innovatiivisen hyödyntäminen liiketoiminnassa

Käytännön esimerkkejä teollisen internetin ja data-

analytiikan hyödyntämisestä Voimajärjestelmän

käytössä, Omaisuuden hallinnassa,

Kantaverkkopalveluissa ja Markkinat toiminnoissa.

• Kantaverkon luotettavuuden maksimointi minimi

kunnossapito- ja investointikustannuksilla.

• Vajaakuntoisten komponenttien ja piilevien

häiriöiden mahdollisimman aikainen tunnistaminen

• Korjausten, huoltoikkunoiden ja

korvausinvestointien ajoitusten optimointi

• Data-analytiikka ja tiedonvaihto tukee uusia

toimintoja kuten älykkäitä verkkoja ja

markkinaehtoista kehitystä

10


Hyödynnämme datavirran tehokkaasti

• keskitetty valvontanäyttö

• liikennevalot eri hälytystasoille

• mittarit, upotetut trendi-ikkunat

• porautuminen

Älykäs visualisointi

• pisteiden eroarvot

• maksimi, minimi

• arvot (esim. kaasupitoisuus)

• trendikäyrät

Helppokäyttöiset analysointi-

työkalut

• huomautukset ja hälytykset raja-arvoista

• automaattinen tehtävien luontiomaisuuden hallinnanjärjestelmään

Automaattiset hälytykset


Katse konepellin alle

SCADA

Analysaattoritreaaliaikainen

tietovarasto

komponenttimalli näytötERP/EAM

• Tuhansia mittalähteitä : muuntajia, katkaisijoita, GIS, sarjakondensaattoreita,

varavoimalaitokset

• Datahistoria käytettävissä ~ 20 vuodelta


Miltä se näyttää?


Case Nurmijärvi

Öljy/kaasupitoisuus

• Konsolidoitu informaatio esim.

SCADA ja kaasuanalysaattori

• Muuttujien korrelaatio-tarkastelu

(seur. sivu)


On-line gas monitoring21 kV winding current (max. 3500 A)

Ou

tag

e

No

load

On

ly 4

00

–1

10

kV

load

ing

On

ly 4

00

–2

1 k

V lo

ad

ing

On

ly 4

00

–1

10

kV

load

ing

On

ly 4

00

–2

1 k

V lo

ad

ing

On

ly 4

00

–1

10

kV

load

ing

Nurmijärven muuntajavaurio

• Kasvanut öljy/kaasupitoisuus havaittiin toukokuussa 2012

• Vahva korrelaatio tertiäärivirran ja kaasupitoisuuden välillä

• Aikainen havaitseminen mahdollisti korjaavat toimenpiteet suunnitellusti ilman käyttökatkoksia


214 metric tons

(official weighting

here)

500 tons

capacity

400 tons

capacity

SF6 kaasuvuoto katkaisijassa ja GIS

• Useita kaasuvuotoja ja sensorihäiriöitä on havaittu monitoroinnin ja automatisoidun

häiriöilmoituksen avulla


18

Sähköasemien kuntoindeksi

• Kuntoindeksin avulla identifioidaan ja

priorisoidaan huolto- tai korvaus-

investointitarpeet

• Erityisen oleellinen, kun komponenttien

lukumäärä on suuri esim. suojakytkimet ja

katkaisijat.

• Hyödynnetään laajaa

omaisuudenhallinnan historiatieto-kantaa

(>20 v) ja painokertoimia


22.1.2013 Elvis for CS /M Stenstrand

19

Tietovarastot

tietokantojen

hyödyntäminen

20

Elintärkeän informaation jakaminen - ulkoistamisen onnistuminen perustuu tehokkaaseen

tiedonhallintaan

Sidosryhmät

yhteistyö

työturvallisuus

Fingridin asiantuntijat

tiimityöskentelyYhteistyöfoorumit

Kehitysprojektit

Säännölliset palaverit

Verkkomallit

Analyysi- ja

suunnittelutyökalut

GIS

EAM

Ekstranet tiedonhallintaan, mobiilidatan

keruu, käyttö ja tallennus

20


ELVIS - avaintavoitteet

• Parantunut operatiivinen tehokkuus

– Parantunut proaktiivisuus laskelmissa, monitoroinnissa ja kunnossapidossa

• Voimajärjestelmään liittyvän tiedon lähde

– Sidosryhmät pääsevät helposti käsiksi kaikkeen tarvittavaan tietoon

• Kustannuselementtien lisääminen voimajärjestelmän käyttöön ja komponentteihin

– Kehittyneempi liiketoiminnan suunnittelu operatiivisella kustannusanalyysillä

• Muodostaa perustan jatkokehitykselle modernia teknologiaa hyödyntäen

– Mobiilit ratkaisut ja data-analytiikka tukemaan omaisuuden hallintaa verkkosuunnittelua ja

voimajärjestelmän käyttöä.

21

Tehokas ja moderni Fingridin Omaisuudenhallinnalle parhaista

standardi-ohjelmistokomponenteista toteutettu ratkaisu, jolla korvataan

nykyinen itse tehty verkkoinformaatiotyökalu.


Electron CAPE

Relay simulation

Maximo Spatial

SAP

Work Manager

Oracle Primavera

Project Management

IBM Maximo

Asset Management

ESRI ArcGIS

GIS

Siemens PSS®ODMS

Grid modeling

Primavera Adapter

Siemens PSS®E

Grid Calculation

IPS Relex

Relay Management

OSIsoft

PI AF &

ProcessBook

OSIsoft PI

Real-time &

data storage

SCADA


22

Both realtime and historical

measuments (status, analog)

Network model for

relay settings (CIM-XML)

Network model

- PSS/E raw file

- CIM-XML

Fault location and short circuit

currents calculation

Network model

- CIM-XML

Omaisuuden hallinnan perusta

ELVIS tuo mukanaan paljon uutta

• Yhteinen verkkomallitietokanta, joka on synkronissa omaisuustietojen kanssa, käytön suunnittelulle, pitkän aikavälin suunnittelulle ja suojaustarkasteluille

• Kytkinlaitteet mallinnettu tarkasti verkon oikeilla komponenttikuvauksilla

• Paljon uutta lisäinformaatiota verkkomallista

Tarkka yhteinen verkkomalli

• Tarkka suunnitteluverkkomalli höystettynä reaaliaikaisella tila- ja mittaustiedoilla

• Laskentatilanteen rakentaminen erittäin helppoa tuomalla tila- ja mittaustiedot historiasta

Tallennetun mittausdatan parempi hyödynnettävyys

• Tietojen, verkkotilanteen ja tulosten parempi visualisointi

• Reaaliaikaisen jännite tai kuormitustiedon näyttäminen väreinä verkkokaaviolla tai kartalla

Tietojen, verkkotilanteen ja tulosten parempi visualisointi

• Yhteinen tietokanta tulevista projekteista jossa aikataulut ovat synkronissa koko järjestelmän osalta

• Helppo rakentaa erilaisia skenaarioita

Yhteinen suunnittelumalli tulevaisuudesta


Siirtolinjojen

kuormitusJännitteen

kulmaJännitteet

Reaaliaikainen visualisointi

Karttapohja + verkkomalli + reaaliaikamittaukset


Datahub –tulevaisuuden tiedonvaihtoratkaisu

25


Mitä on markkinatiedonvaihto ?

Käyttöpisteet n. 3,5 milj.

Jakeluyhtiötn. 85 kpl

Toimittajatn. 100 kpl

Prosessit joissa tarvitaan tiedonvaihtoa jäsenten välillä:

• sopimuksen teko

• sopimuksen terminointi

• muutto

• toimittajavaihto

• kytkennät

• mittarien luku

• mittausinformaation välitys

• muutokset

mittauspisteessä/sopimuksessa

• taseselvitys

26


user point

DSO

user poit

user poit

user point

DSO

supplier supplier supplier

FG

Nykyinen

"spagettimalli"

n. 3,5 milj.kpl

n. 85 kpl

n. 100 kpl supplier supplier supplier

FGData-Hub

Data-Hub

"lasagne"

27

user point

user poit

user poit

user point

user point

DSO

user poit

user poit

user point

user point

DSO

user poit

user poit

user point

SP1 SP3

SP2

Teknologiaa vai italialaista kulinarismia?


Datahubin toiminnallisuuksista

• Ensisijaiset toiminnallisuudet

– Validoidun keskitetyn mittaustiedon tallennus ja

välitys sekä ilmoitukset virheistä ja puutteista

– Taseselvitys

– Mittapaikkarekisteri

– MARKKINAPROSESSIEN toteutus: mm. muutto,

myyjän vaihto, toimituksenaikaiset ilmoitukset

– Lain edellyttämä raportointi

• Muita mahdollisuuksia

– Avoimet rajapinnat 3. osapuolten palveluja varten

– Käyttöpaikkarekisterin integrointi sekä sen

tietosisällön laajentaminen

– Myyjäkeskeisen asiakaspalvelumallin tuki

– Kulutustietojen vertaaminen viiteryhmiin

– Uudet liiketoiminnat kuten sähköisten ajoneuvojen

lataus

28


Monia mahdollisuuksia

29

"Romanttiset

kynttilävaloillat"

- sähkökatkot

tilauksesta

Kuluttaja voisi esim.

mobiilisovelluksella ohjata

reaali-aikaisesti

sähkölaitteita

Erilaiset ryhmät esim.

Käpylän omakotiyhdistys

voi pyytää kimppa-

tarjouksen

Sähköautojen

akkukapasiteetin

hyödyntäminen

Datahubin sovellus

antaa hälytysrajan

koska asiakkaan

kannattaa lisä-

lämmittää puilla

Sähköautojen

latausmaksujen

hallinnointi ja

veloittaminen oman

sähkösopimuksen

kautta

Viallisten

laitteiden

etsintä,

kulutuspaikat +

verkko

Koko Suomen

kattava sähkö-

häiriökartta

Laitevalmistajien

tuotekehitys

(lämpöpumput, saunat,

maalämpö,

lämminvesivaraajat)

Hamppuviljelmien

paikallistaminen


Powering Finland.

digitalisaation merkitys kantaverkkoyhtiölle - kari suominen, fingridin ict-johtaja, senior vice...

Technology