Att hitta den verkliga felorsaken bland tusentals larm är svårt nog i ett vanligt elnät. I framtidens smarta elnät, med opålitliga energikällor som vind- och solkraft, kommer det att bli ännu svårare. Men Jan Eric Larsson på företaget Goalart i Lund säger sig ha en matematiskt bevisad lösning på problemet.

Morgondagens smarta elnät kommer att bli oerhört mycket mer komplexa att styra än dagens. Dels kommer det att innehålla energikällor som vindkraft och solkraft vars effekt är mycket mer slumpartade än vatten-, kärn- och kolkraftverk. Dels kommer kraftbolagen att vilja styra konsumtionen mycket mer än idag, i syfte att kapa effekttopparna.

– Den typiska förbrukningstoppen inträffar mellan klockan 17 och 19. Då är alltjämt många industrier och företag igång samtidigt som många kommer hem och börja konsumera el, berättar Jan Eric Larsson på Goalart.

Om många elbilar då ska laddas samtidigt så blir det en rejäl topp. En smartare variant är att elbolagen istället får "låna" ström från de anslutna elbilarnas batterier under topptimmarna för att sedan lämna tillbaka den under natten då det totala effektuttaget är mindre. För de flesta elbilsägare spelar detta ingen roll, och den som absolut vill ladda sin elbil klockan 17 kanske tvingas betala en premie för detta.

– Drömmen är att laddstationerna kan ha kontakt med elbolagen och styras aktivt. Då kan en stor del av toppeffekten – somliga säger upp till 50 procent – kapas, säger Jan Eric Larsson.

Han är professor på deltid i informationsteknologi vid Lunds universitet och har forskat kring dessa frågor i över 20 år. År 2000 startade han företaget Goalart, som idag har fem medarbetare. Goalart fick nyligen 2,3 miljoner kronor från Vinnova och Energimyndigheten för att vidareutveckla sin teknik till ett säljbart styr- och övervakningssystem för just smarta elnät.

– Målet är att ha en färdig produkt framme om två år. För oss är det är ett mycket stort projekt som kommer att dominera vår produktutveckling, säger han.

Elnäten styrs från kontrollrum, som samlar in mätvärden för styrning och övervakning. Fel som uppstår – allt från att en kabel grävs av till att ett kraftverk stoppas – blir lätt kritiska redan idag.

– Blir det fel någonstans så uppstår följdfel - det kan vara tio larm eller uppemot tusen larm från ett enda fel. Att då förstå vilka larm som är följdfel och vilka som härrör från de verkliga orsakerna är svårt redan idag. Och i smarta elnät blir problemet flera storleksordningar större, säger Jan Eric Larsson.

Tekniken som används av Goalart kallas MFM, multilevel flow models, och är en formell, matematisk metod att studera flöden av energi och information. Grundidéerna kommer från en dansk professor - Goalarts bidrag är algoritmer för att hitta det så kallade rotfelet i flödet.

– Vi kan bygga grafiska MFM-modeller och har matematiskt bevisat att vi klarar att hitta alla fel i alla system som har denna typ av flöden, säger Jan Eric Larsson.

Enligt honom finns inga konkurrenter med liknande angreppssätt.

– Det finns system som bygger på många "if-then-else"-satser, men det blir snabbt väldigt många rader kod för den typen av system. De metoder som finns klarar maximalt 5000 signaler, sedan blir det för komplext. Vi kan klara uppemot en halv miljon signaler utan problem, så tekniskt finns ingen större konkurrens.

I smarta elnät kommer kommunikationsnätet att bli lika kritiskt som elnätet. Vilket passar Goalart som hand i handske.

– Vår teknik klarar informationsflöden lika bra som elflöden. Vi kan göra lika bra modeller av kommunikationsnätet som av elnätet, flödet av informationspaket i Internetbaserad teknik är väldigt likt elflöden, säger han.

Än så länge finns dock inga smarta elnät i verkligheten, de väntas inte vara i full drift förrän om 10-15 år. Flera pilotprojekt finns dock, exempelvis Norra Djurgårdsstaden i Stockholm.

– Vi pratar med dem och vill gärna vara med i deras testmiljö.

Goalart har inte tagit in något riskkapital utan lever på kundprojekt från kraftindustrin. För det smarta elnätsprojektet hoppas man dock nu att samarbetsorganisationen Elforsk eller något kraftbolag vill vara med och bekosta delar av utvecklingen.

– Vi håller på att etablera oss inom klassiska elnät. Vi växer organiskt och har en tung teknisk kompetens inom datalogi, reglerteknik och elnät. Och vi har en världsledande produkt, säger han.

Mer information om tekniken och företaget finns på www.goalart.com.