Vaasan yliopiston opinnäytteet

Tekniikan ja innovaatiojohtamisen yksikkö, 2018

Ojala, Markku

Sähkönjakeluverkon loistehon ohjauksen järjestelmäkonseptin suunnittelu

Ohjaaja/Valvoja (DI):
Kimmo Kauhaniemi/Lauri Kumpulainen
Tutkinto:
Diplomi-insinööri
Pääaine:
Sähkötekniikka
Koulutusohjelma:
Energia- ja informaatiotekniikan ohjelma
Tutkielman kieli:
Suomi
Sivumäärä:
115
Lisääntynyt maakaapelointi ja tästä seurannut loistehon tuotannon kasvu aiheuttaa jakeluverkkoyhtiöille ongelmia, kuten loissähköikkunan ylityksistä aiheutuvia loissähkömaksuja. Tämän vuoksi on tärkeää miettiä erilaisia loistehon kompensoinnin ja hallinnan ratkaisuja.

Diplomityön tavoitteena oli suunnitella loistehon kompensoinnin ohjauskonsepti. Ohjauskonseptissa keskityttiin erityisesti hajautettuun kompensointiin ja siihen liittyviin laiteratkaisuihin. Ratkaisuissa haluttiin ottaa huomioon eri tietoliikennevaihtoehtoja sekä kompensoidaanko vain loistehoa, vai myös maasulkuvirtaa. Eri laiteratkaisujen haluttiin ottaa huomioon loistehon valvonta ja mittaukset, ohjaukset ja lopulta myös suojausfunktiot. Laiteratkaisut haluttiin sijoittaa osaksi suurempaa ohjauskonseptin kokonaisuutta, jossa laitteita ohjataan tarpeen mukaan valvomosta.

Työn teoriaosuudessa käsiteltiin loistehoa ja siihen liittyviä ilmiötä, sekä vuoden 2016 kantaverkkosopimusta ja siinä määriteltyjä loissähkörajoja. Lisäksi perehdyttiin loistehon kompensoinnin ja hallinnan menetelmiin, joita voidaan hyödyntää jakeluverkossa. Teoriaosuudessa käsiteltiin myös älymuuntamoa, koska laiteratkaisuissa huomioitiin älymuuntamo-ominaisuudet.

Diplomityössä saatiin luotua periaatteellinen loistehon ohjauskonsepti, sekä määritettyä siihen liittyvät jakelumuuntamoille sijoitettavat laiteratkaisut. Kaikissa esitetyissä laiteratkaisuissa otettiin huomioon eri tiedonsiirtovaihtoehtoja. Laiteratkaisuista kaksi olivat ala-asemalaitepohjaisia, ja kolmas suojarelepohjainen ratkaisu. Sijoitettaessa jakelumuuntamolle suojarele saatiin mukaan myös suojausfunktiot, jolloin yhdistettynä tiedonsiirtoon ja kauko-ohjattaviin kytkinlaitteisiin voitiin puhua älymuuntamoratkaisusta. Lopuksi laiteratkaisut sijoitettiin osaksi suurempaa periaatteellista kokonaisuutta. Ohjauskonseptissa kyetään tarkkailemaan loistehotilannetta verkon eri osissa ja suorittamaan tarvittavat loistehon kompensointiin liittyvät ohjaukset sopivimmalla alueella pyrkien estämään loissähköikkunan ylitykset ja vaikuttamaan paikallisesti sähkön laatuun.
Avainsanat:
Loisteho, kompensointi, ohjaus, jakeluverkko, älymuuntamo
© Tritonia 2014-2019