Sähkön laadun ja jakelun luotettavuuden hallinta: State of art -selvitys

Raili Alanen, Hannu Hätönen

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Tämä tutkimus on osa projektia "Keskikoon energiavarastojen hyödyntäminen hajautetussa sähkönjakelussa". Tässä vuoden 2004 tutkimusosiossa tarkastellaan sähkön laatuun liittyviä kysymyksiä, laiteratkaisuja ja sähkön laadun hallintaan soveltuvia energiavarastoja pohjatyönä projektiin kuuluvan sähkönlaatuaseman konseptin määrittämistä varten. Sähkön laadun hallinta on tulossa maailmanlaajuisestikin katseltuna yhä tärkeämmäksi kysymykseksi sekä sähkön siirron että jakelun alueella. Sähkön laadun hallinta ja jakelun luotettavuus on myös nähty erääksi hajautetun energian jakelun kriittiseksi kohdaksi. Hajautetun tuotannon yhteydessä nähdään myös pienjännitejakelussa energiavarastoinnin ja sähkön laadun hallinnan laitteiden kasvava tarve. Sähkön laadun hallintaan liittyvinä laiteratkaisuina tehoelektroniikan komponenttien käyttöön perustuvat ns. Flexible AC Transmission Systems (FACTS) -laitteet ovat viime aikoina tulleet kustannustehokkaaksi ja joustavaksi ratkaisuvaihtoehdoksi perinteisesti käytettyjen menetelmien rinnalle. Hajautetun jakelun myötä myös FACTS-laitteiden käyttöön ja kehitykseen liittyvä tutkimus on suuntautunut pienjännitepuolen sovelluksiin (vrt. Euroopan maiden 3-vuotinen yhteistyöprojekti DGFACTS). FACTS-laitteissa hyödynnetään erityyppisiä energiavarastoja, jotka sekä parantavat että monipuolistavat laitteiden toimintaa. Tässä julkaisussa tehdään katsaus lähinnä Suomessa voimassa olevaan sähkön laadun ja jakelun luotettavuuden hallintaan liittyvään ohjeistukseen ja standardointiin. Julkaisussa tarkastellaan myös häiriökeskeytyksiin ja jännitekuoppiin liittyviä asioita (syyt, vaikutus, vaihtelu, kustannukset). Julkaisussa esitetään sähkön laadun hallinnan ja etenkin FACTS-laitteiden state of art -tarkastelu pääkohtina katkeamaton sähkön syöttö (UPS-laitteet), loistehon ja harmonisten yliaaltojen hallinnan laitteet ja ylijännitteiden, jännitekuoppien ja katkosten hallinnan laitteet. Lisäksi tarkastellaan sähkön laadun hallinnan laitteiden kustannuksia ja uusimpia laiteratkaisuja. Julkaisussa esitetään myös viimeisimmät kansainväliset tutkimustulokset energiavarastojen ominaisuuksista ja kustannuksista ja tarkastellaan sähkön laadun hallinnan laitteisiin liitettäviä potentiaalisia energianvarastointiratkaisuja, joista uusinta lupaavaa teknologiaa edustavat superkondensaattorit ja litiumakut.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages85
ISBN (Electronic)951-38-6604-1
Publication statusPublished - 2006
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

SeriesVTT Working Papers
Number52

Keywords

  • electric power
  • quality control
  • power distribution
  • Flexible AC Transmission Systems
  • reliability
  • supply voltage
  • failures
  • reactive power
  • energy storage
  • ripple voltage
  • voltage tips

Cite this

Alanen, R., & Hätönen, H. (2006). Sähkön laadun ja jakelun luotettavuuden hallinta: State of art -selvitys. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Working Papers, No. 52
Alanen, Raili ; Hätönen, Hannu. / Sähkön laadun ja jakelun luotettavuuden hallinta : State of art -selvitys. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2006. 85 p. (VTT Working Papers; No. 52).
@book{54f629daafef44f482ee6c46ff084b7d,
title = "S{\"a}hk{\"o}n laadun ja jakelun luotettavuuden hallinta: State of art -selvitys",
abstract = "T{\"a}m{\"a} tutkimus on osa projektia {"}Keskikoon energiavarastojen hy{\"o}dynt{\"a}minen hajautetussa s{\"a}hk{\"o}njakelussa{"}. T{\"a}ss{\"a} vuoden 2004 tutkimusosiossa tarkastellaan s{\"a}hk{\"o}n laatuun liittyvi{\"a} kysymyksi{\"a}, laiteratkaisuja ja s{\"a}hk{\"o}n laadun hallintaan soveltuvia energiavarastoja pohjaty{\"o}n{\"a} projektiin kuuluvan s{\"a}hk{\"o}nlaatuaseman konseptin m{\"a}{\"a}ritt{\"a}mist{\"a} varten. S{\"a}hk{\"o}n laadun hallinta on tulossa maailmanlaajuisestikin katseltuna yh{\"a} t{\"a}rke{\"a}mm{\"a}ksi kysymykseksi sek{\"a} s{\"a}hk{\"o}n siirron ett{\"a} jakelun alueella. S{\"a}hk{\"o}n laadun hallinta ja jakelun luotettavuus on my{\"o}s n{\"a}hty er{\"a}{\"a}ksi hajautetun energian jakelun kriittiseksi kohdaksi. Hajautetun tuotannon yhteydess{\"a} n{\"a}hd{\"a}{\"a}n my{\"o}s pienj{\"a}nnitejakelussa energiavarastoinnin ja s{\"a}hk{\"o}n laadun hallinnan laitteiden kasvava tarve. S{\"a}hk{\"o}n laadun hallintaan liittyvin{\"a} laiteratkaisuina tehoelektroniikan komponenttien k{\"a}ytt{\"o}{\"o}n perustuvat ns. Flexible AC Transmission Systems (FACTS) -laitteet ovat viime aikoina tulleet kustannustehokkaaksi ja joustavaksi ratkaisuvaihtoehdoksi perinteisesti k{\"a}ytettyjen menetelmien rinnalle. Hajautetun jakelun my{\"o}t{\"a} my{\"o}s FACTS-laitteiden k{\"a}ytt{\"o}{\"o}n ja kehitykseen liittyv{\"a} tutkimus on suuntautunut pienj{\"a}nnitepuolen sovelluksiin (vrt. Euroopan maiden 3-vuotinen yhteisty{\"o}projekti DGFACTS). FACTS-laitteissa hy{\"o}dynnet{\"a}{\"a}n erityyppisi{\"a} energiavarastoja, jotka sek{\"a} parantavat ett{\"a} monipuolistavat laitteiden toimintaa. T{\"a}ss{\"a} julkaisussa tehd{\"a}{\"a}n katsaus l{\"a}hinn{\"a} Suomessa voimassa olevaan s{\"a}hk{\"o}n laadun ja jakelun luotettavuuden hallintaan liittyv{\"a}{\"a}n ohjeistukseen ja standardointiin. Julkaisussa tarkastellaan my{\"o}s h{\"a}iri{\"o}keskeytyksiin ja j{\"a}nnitekuoppiin liittyvi{\"a} asioita (syyt, vaikutus, vaihtelu, kustannukset). Julkaisussa esitet{\"a}{\"a}n s{\"a}hk{\"o}n laadun hallinnan ja etenkin FACTS-laitteiden state of art -tarkastelu p{\"a}{\"a}kohtina katkeamaton s{\"a}hk{\"o}n sy{\"o}tt{\"o} (UPS-laitteet), loistehon ja harmonisten yliaaltojen hallinnan laitteet ja ylij{\"a}nnitteiden, j{\"a}nnitekuoppien ja katkosten hallinnan laitteet. Lis{\"a}ksi tarkastellaan s{\"a}hk{\"o}n laadun hallinnan laitteiden kustannuksia ja uusimpia laiteratkaisuja. Julkaisussa esitet{\"a}{\"a}n my{\"o}s viimeisimm{\"a}t kansainv{\"a}liset tutkimustulokset energiavarastojen ominaisuuksista ja kustannuksista ja tarkastellaan s{\"a}hk{\"o}n laadun hallinnan laitteisiin liitett{\"a}vi{\"a} potentiaalisia energianvarastointiratkaisuja, joista uusinta lupaavaa teknologiaa edustavat superkondensaattorit ja litiumakut.",
keywords = "electric power, quality control, power distribution, Flexible AC Transmission Systems, reliability, supply voltage, failures, reactive power, energy storage, ripple voltage, voltage tips",
author = "Raili Alanen and Hannu H{\"a}t{\"o}nen",
note = "Project code: 250-C4SU00459",
year = "2006",
language = "Finnish",
series = "VTT Working Papers",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "52",
address = "Finland",

}

Alanen, R & Hätönen, H 2006, Sähkön laadun ja jakelun luotettavuuden hallinta: State of art -selvitys. VTT Working Papers, no. 52, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Sähkön laadun ja jakelun luotettavuuden hallinta : State of art -selvitys. / Alanen, Raili; Hätönen, Hannu.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2006. 85 p. (VTT Working Papers; No. 52).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Sähkön laadun ja jakelun luotettavuuden hallinta

T2 - State of art -selvitys

AU - Alanen, Raili

AU - Hätönen, Hannu

N1 - Project code: 250-C4SU00459

PY - 2006

Y1 - 2006

N2 - Tämä tutkimus on osa projektia "Keskikoon energiavarastojen hyödyntäminen hajautetussa sähkönjakelussa". Tässä vuoden 2004 tutkimusosiossa tarkastellaan sähkön laatuun liittyviä kysymyksiä, laiteratkaisuja ja sähkön laadun hallintaan soveltuvia energiavarastoja pohjatyönä projektiin kuuluvan sähkönlaatuaseman konseptin määrittämistä varten. Sähkön laadun hallinta on tulossa maailmanlaajuisestikin katseltuna yhä tärkeämmäksi kysymykseksi sekä sähkön siirron että jakelun alueella. Sähkön laadun hallinta ja jakelun luotettavuus on myös nähty erääksi hajautetun energian jakelun kriittiseksi kohdaksi. Hajautetun tuotannon yhteydessä nähdään myös pienjännitejakelussa energiavarastoinnin ja sähkön laadun hallinnan laitteiden kasvava tarve. Sähkön laadun hallintaan liittyvinä laiteratkaisuina tehoelektroniikan komponenttien käyttöön perustuvat ns. Flexible AC Transmission Systems (FACTS) -laitteet ovat viime aikoina tulleet kustannustehokkaaksi ja joustavaksi ratkaisuvaihtoehdoksi perinteisesti käytettyjen menetelmien rinnalle. Hajautetun jakelun myötä myös FACTS-laitteiden käyttöön ja kehitykseen liittyvä tutkimus on suuntautunut pienjännitepuolen sovelluksiin (vrt. Euroopan maiden 3-vuotinen yhteistyöprojekti DGFACTS). FACTS-laitteissa hyödynnetään erityyppisiä energiavarastoja, jotka sekä parantavat että monipuolistavat laitteiden toimintaa. Tässä julkaisussa tehdään katsaus lähinnä Suomessa voimassa olevaan sähkön laadun ja jakelun luotettavuuden hallintaan liittyvään ohjeistukseen ja standardointiin. Julkaisussa tarkastellaan myös häiriökeskeytyksiin ja jännitekuoppiin liittyviä asioita (syyt, vaikutus, vaihtelu, kustannukset). Julkaisussa esitetään sähkön laadun hallinnan ja etenkin FACTS-laitteiden state of art -tarkastelu pääkohtina katkeamaton sähkön syöttö (UPS-laitteet), loistehon ja harmonisten yliaaltojen hallinnan laitteet ja ylijännitteiden, jännitekuoppien ja katkosten hallinnan laitteet. Lisäksi tarkastellaan sähkön laadun hallinnan laitteiden kustannuksia ja uusimpia laiteratkaisuja. Julkaisussa esitetään myös viimeisimmät kansainväliset tutkimustulokset energiavarastojen ominaisuuksista ja kustannuksista ja tarkastellaan sähkön laadun hallinnan laitteisiin liitettäviä potentiaalisia energianvarastointiratkaisuja, joista uusinta lupaavaa teknologiaa edustavat superkondensaattorit ja litiumakut.

AB - Tämä tutkimus on osa projektia "Keskikoon energiavarastojen hyödyntäminen hajautetussa sähkönjakelussa". Tässä vuoden 2004 tutkimusosiossa tarkastellaan sähkön laatuun liittyviä kysymyksiä, laiteratkaisuja ja sähkön laadun hallintaan soveltuvia energiavarastoja pohjatyönä projektiin kuuluvan sähkönlaatuaseman konseptin määrittämistä varten. Sähkön laadun hallinta on tulossa maailmanlaajuisestikin katseltuna yhä tärkeämmäksi kysymykseksi sekä sähkön siirron että jakelun alueella. Sähkön laadun hallinta ja jakelun luotettavuus on myös nähty erääksi hajautetun energian jakelun kriittiseksi kohdaksi. Hajautetun tuotannon yhteydessä nähdään myös pienjännitejakelussa energiavarastoinnin ja sähkön laadun hallinnan laitteiden kasvava tarve. Sähkön laadun hallintaan liittyvinä laiteratkaisuina tehoelektroniikan komponenttien käyttöön perustuvat ns. Flexible AC Transmission Systems (FACTS) -laitteet ovat viime aikoina tulleet kustannustehokkaaksi ja joustavaksi ratkaisuvaihtoehdoksi perinteisesti käytettyjen menetelmien rinnalle. Hajautetun jakelun myötä myös FACTS-laitteiden käyttöön ja kehitykseen liittyvä tutkimus on suuntautunut pienjännitepuolen sovelluksiin (vrt. Euroopan maiden 3-vuotinen yhteistyöprojekti DGFACTS). FACTS-laitteissa hyödynnetään erityyppisiä energiavarastoja, jotka sekä parantavat että monipuolistavat laitteiden toimintaa. Tässä julkaisussa tehdään katsaus lähinnä Suomessa voimassa olevaan sähkön laadun ja jakelun luotettavuuden hallintaan liittyvään ohjeistukseen ja standardointiin. Julkaisussa tarkastellaan myös häiriökeskeytyksiin ja jännitekuoppiin liittyviä asioita (syyt, vaikutus, vaihtelu, kustannukset). Julkaisussa esitetään sähkön laadun hallinnan ja etenkin FACTS-laitteiden state of art -tarkastelu pääkohtina katkeamaton sähkön syöttö (UPS-laitteet), loistehon ja harmonisten yliaaltojen hallinnan laitteet ja ylijännitteiden, jännitekuoppien ja katkosten hallinnan laitteet. Lisäksi tarkastellaan sähkön laadun hallinnan laitteiden kustannuksia ja uusimpia laiteratkaisuja. Julkaisussa esitetään myös viimeisimmät kansainväliset tutkimustulokset energiavarastojen ominaisuuksista ja kustannuksista ja tarkastellaan sähkön laadun hallinnan laitteisiin liitettäviä potentiaalisia energianvarastointiratkaisuja, joista uusinta lupaavaa teknologiaa edustavat superkondensaattorit ja litiumakut.

KW - electric power

KW - quality control

KW - power distribution

KW - Flexible AC Transmission Systems

KW - reliability

KW - supply voltage

KW - failures

KW - reactive power

KW - energy storage

KW - ripple voltage

KW - voltage tips

M3 - Report

T3 - VTT Working Papers

BT - Sähkön laadun ja jakelun luotettavuuden hallinta

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Alanen R, Hätönen H. Sähkön laadun ja jakelun luotettavuuden hallinta: State of art -selvitys. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 2006. 85 p. (VTT Working Papers; No. 52).