Johdanto LoM-tarkasteluihin

Transkriptio

1 Johdanto LoM-tarkasteluihin Lauri Kumpulainen Vaasan yliopisto

2 LoM-tutkimuskysymyksiä (tutkimussuunnitelmassa) Mitä LoM-menetelmiä on yleisesti käytössä ja mikä on niiden suorituskyky? Miten IEC kommunikaatiota voitaisiin hyödyntää siirtolaukaisuun perustuvassa LoMsuojauksessa? Mikä olisi optimaalinen toteutustapa jatkuvuussignaaliin perustuvalle LoMsuojaukselle? 2

3 Verkkosignaalit Loss-of-Mains Vianpaikannus IEC DG:n hallinta (PV) Valokaarisuojaus 3

4 Vaasan yliopisto: Simulointiselvitys verkkosignaalipohjaisesta menetelmästä / Voima Kirjallisuusselvitykset / Rinta-Luoma Kokeellinen pohjainen lähestyminen / Mekkanen LUT: Ohjelmistoradiotekniikan soveltuvuuden selvittäminen teoreettisesti ja kokeellisesti 4

5 Kirjallisuusselvitys Raza, Mokhlis, Arof, Laghari & Wang 2015

6 6

7 Trendi ja suositukset Siirtolaukaisun tulevaisuuteen ei uskota hajautetun tuotannon lisääntyessä: In the past this problem was dealt with by intertripping of the distributed generators. With an increasing number of generators involved, this is not practical in modern MV and LV grids due to the need for low latency, redundant and highly available communication lines. 7

8 Trendi ja suositukset Saarekkeen havaitseminen liityntäpisteessä. Todella luotettava toiminta edellyttää tietoliikennettä. KJ-verkkoon syötettävä verkon jatkuvuussignaali Älymittareiden jännitemittauksen hyödyntäminen (jätetty hämäräksi) Kytkentätilan hallintaan perustuva logiikka (KJ-lähdöllä) 8

9 Raportin mukaan tulevaisuuden trendi tulee olemaan tavalla tai toisella tietoliikenteen hyödyntäminen luotettavan LoM-suojauksen toteutuksessa. Tällöin verkon stabiilisuus voidaan taata hajautetun tuotannon määrän ollessa merkittävä. 9

10 10

11 Once islanding occurs, a trip signal is sent to the distributed generation resource.transfer trip scheme [14,15] and Power line carrier communication (PLCC) scheme [16,17] falls under this category. These techniques have zero NDZ, faster response time, zero impact on power quality and system transients, high reliability, and works effectively in multiple DG systems. Raza, Mokhlis, Arof, Laghari & Wang 2015 Vaasa: LUT: Verkkosignaali (Ohjelmistoradio) Vaasa Verkkosignaali

12

13

14 Voima & Co. Simuloitu Hz:n signaalin etenemistä terveessä verkossa ja vikatilanteiden aikana Ainakin teoreettisessa mielessä lupaava menetelmä Vikatilanteiden aikana signaalitaso voi pudota merkittävästi (ellei signaalia vahvisteta jännitekuopan aikana) Lähetinlaitteisto suunnittelematta Signaalitasot ja lähetinlaitteiston tarvitsema teho selvittämättä

15 61850-pohjainen LoM Kirjallisuusselvitys / Johtopäätökset (1) LoM-suojauksen toteuttaminen IEC standardin mukaisen tietoliikenteen avulla avaa paljon uusia mahdollisuuksia Laajempi yleistyminen vaatii vielä paljon muutoksia ja tarkennuksia regulaatioon Varmatoiminen LoM tarpeen, kun hajautettu tuotanto lisääntyy voimakkaasti Tuotantolaitoksien omistajille ei LoM-suojauksen parantamiseen löydy taloudellisia perusteita varmistettava vaatimuksilla 15

16 61850-pohjainen LoM Kirjallisuusselvitys / Johtopäätökset (2) Vaatimuksia myös tietoliikenneyhteyksien kehittämiseen sekä pientuotannon lisäpalveluiden tuottamiseen Vaaditaanko kuituyhteys vai luotetaanko langattomien menetelmien kehittymiseen Lisäpalveluihin liittyvien vaatimusten ja korvausten määrittely Tietoturva, toimintojen vastuut Nopeuden varmistaminen erityisesti suojaussovelluksissa Vaatimusten ja standardien kehittämisen tueksi tarvitaan kenttäkokeita

17 Vaatimus Vanha 17

18 Vaatimus Nykyinen PJK autuaasti unohdettu? 18

19 Raportit / Vaasan yliopisto Voima S., Välisuo, P., Kauhaniemi, K.: Power Line Carrier Based Loss of Mains Protection in Medium Voltage Distribution Networks, 13th International Conference on Development in Power System Protection 2016 (DPSP), 7-10 March 2016, Edinburgh. Rinta-Luoma: Saarekekäytön estosuojausmenetelmät (Seminaarityö) Rinta-Luoma: Selvitys IEC standardin soveltamismahdollisuuksista LoM-suojaukseen (Raportti) 19

20 20 Kiitos!