Verkkotietojärjestelmän avulla tehtävän sähköverkon arvon määrittämisen kehittäminen sähköverkkoyhtiössä
Happonen, Panu (2020)
Happonen, Panu
2020
Sähkötekniikan DI-ohjelma - Master's Programme in Electrical Engineering
Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunta - Faculty of Information Technology and Communication Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2020-11-24
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202011178030
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202011178030
Tiivistelmä
Suomen sähköverkkotoiminnan kehitystä ohjaa merkittävästi tällä hetkellä vuonna 2013 laaditun sähkömarkkinalain asteittain voimaantulevat tiukentuneet toimitusvarmuusvaatimukset. Tiukentuneet vaatimukset ovat ajaneet sähköverkkoyhtiöitä kehittämään oman verkkonsa vikakestoisuutta maakaapeloimalla ja siirtämällä ilmajohtoja teiden viereen, sekä pienentämään asiakkaille jakelukeskeytyksistä aiheutuvaa haittaa tehokkaammalla, enenevässä määrin kaukokäyttöisellä vianrajauksella. Verkon kehittäminen aiheuttaa sähköverkkoon suuria investointeja, jotka katetaan sähkön loppukäyttäjiltä perittävillä verkkopalvelumaksuilla. Koska sähköverkkoyhtiöt toimivat luonnollisessa monopoliasemassa, täytyy heidän toiminnastaan saatavaa tuottoa valvoa.
Verkkoyhtiöiden toiminnalle lasketaan kohtuullinen tuotto, jota valvotaan neljän vuoden mittaisissa valvontajaksoissa. Kohtuullisen tuoton muodostumiseen liittyy olennaisesti verkonhal-tijoiden sähköverkon arvo. Tässä diplomityössä käsitellään sähköverkon arvon laskentaa ja siihen käytettävää Trimble Solutions Oy:n NAM-laskentatyökalua (Network asset management), tarkas-tellaan verkon arvon vaikutusta sähköverkkoyhtiön kohtuullisen tuoton muodostumiseen sekä tut-kitaan verkonrakennusprojektin verkon arvon ja rakennuskustannusten tunnuslukuja. Sähköver-kon arvo lasketaan ja verkon komponenttitietoja selvitetään Keuruun Sähkö Oy:lle työn yhtey-dessä käyttöönotettavalla Trimble Solutions Oy:n verkkotietojärjestelmäpohjaisella laskentatyö-kalulla. Lisäksi diplomityön yhteydessä pilotoidaan Trimblen NIM-laskennan (Network investment management) sovellusta, jolla tarkastellaan verkonrakennusprojektin tunnuslukuja.
Työn aihetta pohjustetaan tarkastelemalla Suomen sähköverkkoliiketoiminnan valvonnan historiaa, sähköverkon rakennetta, käytössä olevia valvontamenetelmiä sekä kohtuullisen tuoton muodostumista. Tämän jälkeen esitellään laskennassa käytettävä verkkotietojärjestelmä, Trimble NIS, alustetaan verkon arvon laskenta ja toteutetaan se. Yksittäisen verkonrakennusprojektin tun-nusluvut lasketaan työn yhteydessä pilotoitavalla NIM-laskentatyökalulla.
Laskentojen tulosten perusteella todettiin niiden onnistuneen: verkon arvo saatiin lasket-tua verkkotietojärjestelmään dokumentoiduille komponenteille, yksittäisen projektin tunnusluvut saatiin selville, sekä työn yhteydessä tunnistettiin jatkokehitysideoita verkkotietojärjestelmän käy-tön optimointiin ja automatisointiin liittyen. NAM-laskentatyökalu saatiin käyttöönotettua, ja NIM-pilotti saavutti sille asetetut tavoitteet. NIM-työkalun käyttöönottoa tuotantokäyttöön pohditaan verkkoyhtiössä jatkossa. The development of Finnish electrical distribution business today is heavily guided by tightened distribution reliability requirements of the electrical market legislation composed in 2013, which are gradually coming in effect. These reliability requirements have led distribution system opera-tors (DSO) to improve their networks fault tolerance by constructing new parts of the grid with underground cables and moving overhead lines near the roads. Also, more and more remote-controlled disconnectors are used in the network, for faster fault isolation and decreasing the harm experienced by the customers. Development of the electrical network calls for large investments, which are funded by the customers of the DSO. Because the DSOs have a natural monopoly position, the business must be regulated, e.g., by determining revenue caps.
For the operation of the DSOs, a reasonable return is calculated, which limits how much revenue DSOs are allowed to gather during the four-year regulatory period. The distribution net-work value has an essential effect on the revenue cap. This thesis work covers the network value calculation with NAM-calculation-tool (Network asset management), the effect of the network value on the revenue cap’s development and a study of a network construction projects network value and construction characteristics. The value of the distribution network is calculated and network component information are examined with a network information system -based (NIS) calculation tool, which is introduced in Keuruun Sähkö Ltd. within this thesis work. In addition, a pilot of Trimble Solutions Ltd. NIMcalculation-tool (Network investment management) is also done within this thesis work.
The theme of this thesis work is set up by examining history of the Finnish distribution business regulation, structure of the distribution grid, regulation methods that are in use, and development of the revenue cap. After this, the network information system, Trimble NIS, used in this thesis work is introduced, and the network value calculation is initialized and executed. Char-acteristics of an individual network construction project are calculated with NIMcalculation-tool.
The results of this work were considered to be successful: the value of the distribution network and the characteristics of the network construction project were successfully calculated based on the documented components. Also, within the work, some possible improvements of network information system usage optimization and automatization were recognized. NAMcalu-lation-tool’s initialization to the DSO was successful, and the NIMcalculation-pilot achieved its objectives and the initialization for everyday use is being considered within the company.
Verkkoyhtiöiden toiminnalle lasketaan kohtuullinen tuotto, jota valvotaan neljän vuoden mittaisissa valvontajaksoissa. Kohtuullisen tuoton muodostumiseen liittyy olennaisesti verkonhal-tijoiden sähköverkon arvo. Tässä diplomityössä käsitellään sähköverkon arvon laskentaa ja siihen käytettävää Trimble Solutions Oy:n NAM-laskentatyökalua (Network asset management), tarkas-tellaan verkon arvon vaikutusta sähköverkkoyhtiön kohtuullisen tuoton muodostumiseen sekä tut-kitaan verkonrakennusprojektin verkon arvon ja rakennuskustannusten tunnuslukuja. Sähköver-kon arvo lasketaan ja verkon komponenttitietoja selvitetään Keuruun Sähkö Oy:lle työn yhtey-dessä käyttöönotettavalla Trimble Solutions Oy:n verkkotietojärjestelmäpohjaisella laskentatyö-kalulla. Lisäksi diplomityön yhteydessä pilotoidaan Trimblen NIM-laskennan (Network investment management) sovellusta, jolla tarkastellaan verkonrakennusprojektin tunnuslukuja.
Työn aihetta pohjustetaan tarkastelemalla Suomen sähköverkkoliiketoiminnan valvonnan historiaa, sähköverkon rakennetta, käytössä olevia valvontamenetelmiä sekä kohtuullisen tuoton muodostumista. Tämän jälkeen esitellään laskennassa käytettävä verkkotietojärjestelmä, Trimble NIS, alustetaan verkon arvon laskenta ja toteutetaan se. Yksittäisen verkonrakennusprojektin tun-nusluvut lasketaan työn yhteydessä pilotoitavalla NIM-laskentatyökalulla.
Laskentojen tulosten perusteella todettiin niiden onnistuneen: verkon arvo saatiin lasket-tua verkkotietojärjestelmään dokumentoiduille komponenteille, yksittäisen projektin tunnusluvut saatiin selville, sekä työn yhteydessä tunnistettiin jatkokehitysideoita verkkotietojärjestelmän käy-tön optimointiin ja automatisointiin liittyen. NAM-laskentatyökalu saatiin käyttöönotettua, ja NIM-pilotti saavutti sille asetetut tavoitteet. NIM-työkalun käyttöönottoa tuotantokäyttöön pohditaan verkkoyhtiössä jatkossa.
For the operation of the DSOs, a reasonable return is calculated, which limits how much revenue DSOs are allowed to gather during the four-year regulatory period. The distribution net-work value has an essential effect on the revenue cap. This thesis work covers the network value calculation with NAM-calculation-tool (Network asset management), the effect of the network value on the revenue cap’s development and a study of a network construction projects network value and construction characteristics. The value of the distribution network is calculated and network component information are examined with a network information system -based (NIS) calculation tool, which is introduced in Keuruun Sähkö Ltd. within this thesis work. In addition, a pilot of Trimble Solutions Ltd. NIMcalculation-tool (Network investment management) is also done within this thesis work.
The theme of this thesis work is set up by examining history of the Finnish distribution business regulation, structure of the distribution grid, regulation methods that are in use, and development of the revenue cap. After this, the network information system, Trimble NIS, used in this thesis work is introduced, and the network value calculation is initialized and executed. Char-acteristics of an individual network construction project are calculated with NIMcalculation-tool.
The results of this work were considered to be successful: the value of the distribution network and the characteristics of the network construction project were successfully calculated based on the documented components. Also, within the work, some possible improvements of network information system usage optimization and automatization were recognized. NAMcalu-lation-tool’s initialization to the DSO was successful, and the NIMcalculation-pilot achieved its objectives and the initialization for everyday use is being considered within the company.