<p>Distributionen av elektricitet bedrivs i Sverige som naturliga monopol av lokala nätägare. Regleringen av företagens intäkter har genomgått stora förändringar; från att ha varit en kostnadsbaserad reglering, har nu en modell med nätägarnas prestation i fokus tagits i drift: Nätnyttomodellen (NNM). Prestationen mätes i huvudsak av hur stor kundnyttan är, där en av aspekterna är distributionsnätens tillgänglighet. NNM konstruerar ett radiellt referensnät med en annan struktur, än vad det verkliga nätet har. Rapporten beskriver NNM allmänt och tillförlitlighetsmetoden i modellen mer utförligt. För att uppnå detta har intervjuer med modellens upphovsman varit till hjälp.</p><p>Traditionella matematiska metoder för att modellera elnät och beräkna dess tillförlitlighet beskrivs i denna rapport. Datorprogram som använder klassiska metoder har beskrivits och använts. För de flesta analyser har RADPOW använts, ett program som är utvecklat på den institution där examensarbetet bedrevs. Först görs en kvalitativ analys för att ta fram skillnaderna mellan metoden i NNM och de mer traditionella tillförlitlighetsmetoderna och sedan beräknas skillnaderna med en kvantitativ analys. Metoderna har applicerats på ett verkligt nät. En del av Gävle Energis nät har studerats. Nätet som har valts är på 10 kV-nivån, innehåller både lands- och tätort och innefattar ett av totalt nio fördelningsområden (ca 7 % av Gävle Energis ca 50 000 abonnenter är belägna där). Elnätet med dess komponenter har beskrivits, modellerats och tillförlitlighetsindata för området har tagits fram. Både det verkliga nätet och det av NNM framtagna nätet har använts i analyserna.</p><p>Huvudmålet med rapporten: Skildra och jämföra tillförlitlighetsmetoder, med fokus på att göra en utvärdering av Nätnyttomodellens tillförlitlighetsaspekter. Utvärderingen besvarar bland annat frågeställningar som: Vad skiljer metoden i NNM från klassiska metoder och vilka konsekvenser kan användandet av metoden i NNM ge?</p><p>Examensarbetet är utfört i ett samarbete mellan KTH och Gävle Energi AB.</p> / <p>In Sweden, electrical distribution system operators, possesses a natural monopolistic situation in the distribution of electricity. The regulation has changed radically; from a regulation model based on actual costs, to a model with the performance of the distribution in focus – Network Performance Assessment Model (NPAM). Reliability of the distribution is one of the features the new model takes in to consideration. The NPAM creates a reference network, based on objective data. The thesis describes the NPAM in general and the method of reliability in NPAM in detail. The originator of the NPAM has been interviewed in addition tostudying literature.</p><p>More traditional methods of reliability modelling of electrical systems is described. The computer programs RADPOW and NEPLAN, are described. Especially RADPOW, developed at the Royal Institute of Technology, is used in the analyses. The method in the NPAM is evaluated, with a com aring analyse to the more traditional methods and from the study of the NPAM. All the models and calculations are based on the same, in reality existing electrical distribution system.</p><p>The studied distribution system is a part of the distribution network of Gävle Energi AB, a local Swedish electrical distribution system operator. The studied system, is at the 10 kV level and both has parts with many and few customers per area. Whole electrical system and its components have been described and modelled. For every component type, average reliability data for use in the components, used as input data for the models, have been estimated.</p><p>The most important goals of this thesis: Describe and compare different methods of reliability, especially the aspects of the method of the NPAM. Some of the questions at issue to answer are: What consequences do the method of the NPAM lead to and which distinctions are there in different methods?</p><p>The Royal Institute of Technology in Stockholm and Gävle Energi AB have assisted in the theses.<strong></strong></p> / QC 20100707 / RCAM

I detta examensarbete har en tillförlitlighetsmetod tagits fram som väger samman kostnadspåverkande faktorer för investeringar och underhåll i eldistributionssystem med kostnader förknippade med avbrott. Syftet med metoden är att möjliggöra för nätplanerare och projektörer att jämföra olika investeringsalternativ för att kunna kostnadseffektivisera investeringarna i eldistributionssystem. Med tillförlitlighetsanalys kan den förväntade avbrottstiden i systemets uttagspunkter beräknas. Kopplas en kostnad till den förväntade avbrottstiden i uttagspunkterna kan den förväntade avbrottskostnaden för distributionssystemet beräknas.   Syftet med simuleringarna har varit att undersöka om det går att minimera den totala kostnaden, investeringskostnader samt förväntade avbrottskostnad, genom slumpvisa investeringar i systemets ledningssektioner. Simuleringarna har genomförts på ett fiktivt mindre system. Systemet möjliggör analys av resultaten, men är ändå tillräckligt komplext för att påvisa problematik som kan uppstå. Simuleringarna visar att den framtagna metoden är robust och fungerar på önskat vis. Det visade sig också att simuleringstiden, även med ett stort antal slumpvisa investeringstillfällen, är kort vilket gör att modellen även kan användas för mer komplexa nät. / This MSc project develops a method that combines factors that affect the investment and maintenance costs in electrical power systems with costs associated with outage. This gives the system planner an opportunity to compare different alternatives for investments to receive a low total cost. Using system reliability analysis the outage time for the load points in the system can be decided. If the expected outage time is associated with a cost, it is possible to calculate the expected outage cost for the system.   The purpose of the simulations has been to examine if it is possible to minimize the total cost by doing randomized investments on power lines in the system. The simulations are carried out on a fictional, small system. Because of the specific design, it is easy to analyze results but also complex enough to show problems that can occur in the system. The simulations show that the model is robust and the expected results were accomplished. The simulations also showed that, even for a large amount of events, the time for the simulation is short. This shows that the model is suitable also for larger systems.

Distributionen av elektricitet bedrivs i Sverige som naturliga monopol av lokala nätägare. Regleringen av företagens intäkter har genomgått stora förändringar; från att ha varit en kostnadsbaserad reglering, har nu en modell med nätägarnas prestation i fokus tagits i drift: Nätnyttomodellen (NNM). Prestationen mätes i huvudsak av hur stor kundnyttan är, där en av aspekterna är distributionsnätens tillgänglighet. NNM konstruerar ett radiellt referensnät med en annan struktur, än vad det verkliga nätet har. Rapporten beskriver NNM allmänt och tillförlitlighetsmetoden i modellen mer utförligt. För att uppnå detta har intervjuer med modellens upphovsman varit till hjälp. Traditionella matematiska metoder för att modellera elnät och beräkna dess tillförlitlighet beskrivs i denna rapport. Datorprogram som använder klassiska metoder har beskrivits och använts. För de flesta analyser har RADPOW använts, ett program som är utvecklat på den institution där examensarbetet bedrevs. Först görs en kvalitativ analys för att ta fram skillnaderna mellan metoden i NNM och de mer traditionella tillförlitlighetsmetoderna och sedan beräknas skillnaderna med en kvantitativ analys. Metoderna har applicerats på ett verkligt nät. En del av Gävle Energis nät har studerats. Nätet som har valts är på 10 kV-nivån, innehåller både lands- och tätort och innefattar ett av totalt nio fördelningsområden (ca 7 % av Gävle Energis ca 50 000 abonnenter är belägna där). Elnätet med dess komponenter har beskrivits, modellerats och tillförlitlighetsindata för området har tagits fram. Både det verkliga nätet och det av NNM framtagna nätet har använts i analyserna. Huvudmålet med rapporten: Skildra och jämföra tillförlitlighetsmetoder, med fokus på att göra en utvärdering av Nätnyttomodellens tillförlitlighetsaspekter. Utvärderingen besvarar bland annat frågeställningar som: Vad skiljer metoden i NNM från klassiska metoder och vilka konsekvenser kan användandet av metoden i NNM ge? Examensarbetet är utfört i ett samarbete mellan KTH och Gävle Energi AB. / In Sweden, electrical distribution system operators, possesses a natural monopolistic situation in the distribution of electricity. The regulation has changed radically; from a regulation model based on actual costs, to a model with the performance of the distribution in focus – Network Performance Assessment Model (NPAM). Reliability of the distribution is one of the features the new model takes in to consideration. The NPAM creates a reference network, based on objective data. The thesis describes the NPAM in general and the method of reliability in NPAM in detail. The originator of the NPAM has been interviewed in addition tostudying literature. More traditional methods of reliability modelling of electrical systems is described. The computer programs RADPOW and NEPLAN, are described. Especially RADPOW, developed at the Royal Institute of Technology, is used in the analyses. The method in the NPAM is evaluated, with a com aring analyse to the more traditional methods and from the study of the NPAM. All the models and calculations are based on the same, in reality existing electrical distribution system. The studied distribution system is a part of the distribution network of Gävle Energi AB, a local Swedish electrical distribution system operator. The studied system, is at the 10 kV level and both has parts with many and few customers per area. Whole electrical system and its components have been described and modelled. For every component type, average reliability data for use in the components, used as input data for the models, have been estimated. The most important goals of this thesis: Describe and compare different methods of reliability, especially the aspects of the method of the NPAM. Some of the questions at issue to answer are: What consequences do the method of the NPAM lead to and which distinctions are there in different methods? The Royal Institute of Technology in Stockholm and Gävle Energi AB have assisted in the theses. / QC 20100707 / RCAM