WIND POWER IN POWER SYSTEMS
|
|
- Jyrki Laine
- 7 vuotta sitten
- Katselukertoja:
Transkriptio
1 WIND POWER IN POWER SYSTEMS Anssi Mäkinen WIND POWER AND VOLTAGE CONTROL JOHDANTO Sähköverkon päätehtävä on siirtää generaattoreilla tuotettu sähköteho kuluttajille. Jotta sähköverkon kunnollinen toiminta voitaisiin varmistaa, tulee koko sähköverkon alueella olla jännitetaso lähellä nimellistä jännitetasoa. Siirtoverkoissa jännitetasoon yleensä vaikutetaan perinteisillä tahtigeneraattoreilla, joilla on oma säätöjärjestelmänsä jännitetason ylläpitämiseksi. Jakeluverkoissa tilanne on hieman erilainen. Perinteisesti jakeluverkkoon liitetty generaattori ei ole millään tavalla osallistunut jännitteensäätöön vaan jännite on saatu pysymään tiettyjen rajojen sisäpuolella käämikytkimien avulla. Lisäksi reaktoreita ja kondensaattoriparistoja on käytetty jakeluverkon jännitteen säädössä. Sähköverkko on kuitenkin kokenut viime aikoina melko suuria rakennemuutoksia. Yksi merkittävä muutos on tuulivoiman lisääntyminen. Tuulivoimalat on yleensä liitetty jakeluverkkoon yksittäisinä tai pienissä ryhmissä. Näiden voimaloiden ulostuloteho on hyvin vaihtelevaa ja näin ollen niillä on myös vaikutusta verkossa tapahtuvaan tehon virtaukseen (power flow). Tehon virtaus vaikuttaa vaikuttaa hyvin paljon sähköverkon jännitteeseen. Tuulivoimaloiden kytkeminen jakeluverkkoon aiheuttaa siis muutoksia sähköverkon jännitteeseen. Olettaen, että tuulivoimala ei ole varustettu jännitteensäätöominaisuuksilla, tulee vanhan jännitteensäätömekanismin (jakeluverkossa käämikytkimet) kyetä kompensoimaan tuulivoimalan aiheuttama muutos jännitteeseen, jotta jännite-epästabiilisuudelta vältyttäisiin. Nykyään tuulivoimaloiden ja tuulipuistojen yksikkökoot ovat kasvaneet merkittävästi. Siksi niitä on alettu liittämään myös siirtoverkkoihin. Siirtoverkkoon liitetty suuri tuulipuisto vaikuttaa tehon virtaukseen verkossa ja vaikuttaa siten myös siirtoverkon jännitteeseen. Jos tuulipuistolla ei ole itsellään kykyä säätää oman liitäntäpisteensä jännitettä, täytyy perinteisen verkkoon liitetyn tahtigeneraattorin kyetä kompensoimaan tuulipuiston aiheuttamat jännitteenmuutokset. Muuten jännitetasoa ei pystytä pitämään sallittujen rajojen sisäpuolella ja verkon jännitestabiilisuus menetetään. 1
2 JÄNNITTEENSÄÄTÖ Sähköverkon siirto aiheuttaa jännitehäviöitä verkon resistansseissa, induktansseissa ja kapasitansseissa. Sähköverkkoon liitetyt kulutustuslaitteet ovat kuitenkin suunniteltu toimimaan tietyillä jännitetasoilla. Näin ollen sähköverkon jännitettä tulee säätää, jotta jännite kaikissa verkon pisteissä olisi tarpeeksi lähellä nimellisarvoonsa. Toisin kuin sähköverkon taajuuden tapauksessa, sähköverkon jännite on paikallinen suure. Tämä asettaa oman haasteensa jännitteensäädölle, sillä tietyn solmupisteen jännitettä voidaan säätää vain lähellä kyseistä solmupistettä olevilla generaattoreilla tai jännitteensäätimillä. Jännitteeseen voidaan vaikuttaa monella eri tavalla. Jännitteensäätö toteutetaan kuitenkin eri tavalla siirtoverkoissa kuin jakeluverkoissa. Tämä johtuu näiden verkkojen ominaisuuksien erilaisuudesta. Siirtoverkkojen resistanssi on tyypillisesti hyvin pieni ja induktanssi on hyvin suuri. Toisin sanoen siirtoverkon R/X suhde on hyvin pieni. Tällöin kahden solmupisteen väliseen jännite-eroon vaikuttaa suuresti pisteiden välillä kuleva loisteho. Tämän vuoksi siirtoverkkoihin kytketyt generaattorit hoitavat jännitteensäädön loistehon avulla. Toisin sanoen, tahtigeneraattori tuottaa loistehoa ja kuluttaa sitä riippuen vallitsevasta jännitetasosta. Tahtikoneen loistehonsäätöalue esitetään kuvassa 1. Toisinaan siirtoverkkojen jännitteeseen vaikutetaan myös laitteilla, joita kutsutaan joustaviksi vaihtovirran siirtosysteemeiksi (FACTS, Flexible AC transmission systems). Käytännössä nämä laitteistot ovat ohjattavia loistehonlähteitä. Kuva 1. Tahtikoneen loistehonsäätöalue pätötehon funktiona. Jakeluverkoissa tilanne on jännitteensäädön kannalta erilainen. Jakeluverkon avojohtojen ja maakaapeleiden resistanssi on jo merkittävästi suurempi verrattuna johtimen induktanssiin. Toisin sanoen niiden R/X suhde on merkittävästi suurempi kuin siirtoverkon johtimien tapauksessa. Siirrettävällä loisteholla ei siis tässä tapauksessa ole enää niin suuurta vaikutusta jäkeluverkon jännitteeseen. Jakeluverkon jännitettä on tämän vuoksi yleensä säädetty käämikytkimellä, joka 2
3 muuntaja, joka muuttaa jännitetason perusteella kierroslukujen suhdettaan. Käämikytkin on sijoitettu jakeluverkon ja korkeamman jännitetason väliin sähköverkossa. Jakeluverkoissa on myös jonkin verran ohjattavia loistehonlähteitä, joilla jännitteeseen voidaan vaikuttaa. Yleisesti ottaen jakeluverkoissa on paljon vähemmän mahdollisuuksia vaikuttaa sähköverkon jännitteeseen. TUULIVOIMALOIDEN VAIKUTUS JÄNNITTEENSÄÄTÖÖN Jännitteensäätö on muuttumassa hyvin paljon verrattuna perinteiseen jännitteensäätömekanismiin, jossa tahtigeneraattorit huolehtivat jännitteestä. Ensinnäkin energiasektorin liberalisoinnin seurauksena on tehon tuottajat ja verkko-operaattorit ovat erotettu toisistaan. Aikaisemmin suureksi osaksi oli yhtiöitä, jotka hoitivat sekä tehon tuotannon että verkon toiminnan valvonnan. Uuden tilanteen seurauksena jännitteensäädön huomioonottaminen ei ole enää luonnollinen osa voimalan suunnittelussa. Nykyään itsenäiset sähköntuotantoyhtiöt hoitavat suunnittelun ja tehon toimituksen itse, jolloin pitkällä aikavälillä perinteiset voimalat suljetaan epätuottoisina laitoksina ottamatta kuitenkaan huomioon niiden vaikutusta sähköverkon jännitteensäätöön. Lisäksi, verkkoyhtiöt saattavat usein joutua maksamaan sähköntuottajalle niiden tuottamasta loistehosta. Verkkoyhtiöt vastaavat kuitenkin jännitteen laadusta, jolloin ne saattavat joutua hankkimaan ylimääräisiä jännitteensäätöä tukevia laitteita, sillä sähköntoimittajat eivät välttämättä osallistu jännitteensäätöön. Jännitteensäädön kannalta merkittävä asia on myös tuotannon siirtyminen lisääntyvässä määrin siirtoverkkotasolta jakelujännitetasolle. Nämä kaksi kehityssuuntaa (tuotannon ja siirron eriytyminen sekä tuotannon hajauttaminen) aiheuttaa sen, että perinteisten tahtigeneraattoreiden merkitys jännitteensäädössä pienenee olennaisesti. Toisin sanoen, on erittäin vaikeata säätää jännitettä siirtoverkkotason generaattoreilla pelkästään, sillä jännitettä muuttavia tekijöitä on sähköverkon alemmilla tasoilla erittäin paljon. Sähköverkkoyhtiöt ovat näin ollen alkaneet vaatia loistehonsäätökapasiteettia kaikilta energiantuottajilta riippumatta sähkön tuotantotavasta. Kolmantena kehityssuuntauksena tulevaisuutta ajatellen on tuulipuistot, joilla on tarkoitus korvata perinteisillä generaattoreilla toteutettua tuotantoa. Tuulipuistot on yleensä rakennettu alueille, joissa tuuliolosuhteet ovat parhaimmillaan. Yleensä tämä tarkoittaa syrjäisiä alueita, rannkikkoa tai merta. Vaikka tuulipuistoilla nykyään olisikin yhtä hyvät ominaisuudet jännitteensäätöä ajatelle, ne ei silti kykene välttämättä korvaamaan perinteisen tahtigeneraattorin jännitteensäätökykyä. Perinteiset tahtigeneraattorit ovat yleensä sijoitettu hyvin lähelle suuria kuormituskeskuksia. Koska jännite on ns. paikallinen suure, ei syrjäisille alueille sijoitetuilla tuulipuistoilla voida korvata lähellä kuormaa sijoitetun generaattorin jännitesäätöominaisuuksia, koska eri alueille sijoitettu jännitteensäätö vaikuttaa tietyn pisteen jännitteeseen erilailla. Tämän vuoksi tulevaisuudessa verkkoon asennettavien ylimääräisten jännitteensäätimien merkitys tulee korostumaan. 3
4 Markkinoiden vapautumisen seurauksena on myös tehonsiirto vierekkäisiin maihin ja vierekkäisiin verkkoihin lisääntynyt. Tämä saattaa aiheuttaa myös ongelmia jännitteensäätöön liittyen. Ongelman ratkaisussa tärkeässä osassa on jälleen verkkoon asennettavat lisäjännitteensäätölaitteet. Lisättäessä suuri määrä hajautettua tuotantoa jakeluverkkoon, tulee kasvaneiden tehonvirtauksien muutokset näkymään jännitteenvaihteluiden kasvuna. Tämä saattaa aiheuttaa, että vallitsevilla jännitteensäätöjärjestelmillä (käämikytkin) ei ole tarpeeksi kapasitteetia hoitaa tyydyttävästi jännitteensäätötehtäviä. Lisäksi verkossa jo olevien käämikytkinten työmäärä tulee kasvamaan, jolla on vaikutusta käämikytkinten elinikään. Jännitteensäätö jakeluverkossa voi vaikeutua hajautetun tuotannon lisääntyessä, sillä: Hajautetut generaattorit eivät välttämättä ole kykeneviä loistehonsäätöön Loistehon/jännitteensäätökyvyn muodostaminen hajautetulle tuotannolle voi olla kallista muodostaa Jännitteensäätökyvyn mukana tulee suurempi mahdollisuus tarkoituksettomalle saarekkeeksi kytkeytymiselle Verkon jatkuvasti muuttuessa voidaan joutua säätimien parametreja jatkuvasti vaihtelemaan Stabiilin jakeluverkon jännitteen saavuttamiseksi tulee jakeluverkon jännitesäätöä muuttaa. Eräs vaihtoehto on kasvattaa käämikytkimien ja verkkoon liitettyjen jännitteensäätimien määrää. Toinen vaihtoehto on toisaalta lisätä verkkoon sijoitettavien hajautettujen generaattoreiden jännitteensäätöominaisuuksia. Tuulivoiman tapauksessa tulevaisuudessa voimaloiden kunnollinen jännitteensäätökapasiteetti tulee välttämättömäksi, jotta niitä voidaan verkkoon ylipäätään kytkeä. TUULIVOIMALOIDEN JÄNNITTEENSÄÄTÖKYKY Seuraavassa esitellään kolme yleisintä tuulivoimalakonseptia vertaillaan niiden jännitteensäätökykyä. Kuvassa 2 on esitetty kyseiset tuulivoimalakonseptit. Ensimmäistä tuulivoimalakonseptia kutsutaan Danish concept:ksi tai kiinteänopeuksiseksi tuulivoimalaksi. Siinä oikosulkukone kytketään suoraan sähköverkkoon ja roottorin hidas pyörimisnopeus kasvatetaan vaihteen avulla generaattorille sopivaksi. Kompensointikondensaattoriparisto kytketään generaattorin rinnalle parantamaan käytön tehokerrointa. Todellisuudessa tuulivoimalan roottorin pyörimisnopeus ei ole kokoajan vakio, mutta jättämä on luokkaa 1%, mikä vastaa lähes kiinteää nopeutta. 4
5 Kuva 2. Tuulivoimalakonseptit. Toinen konsepti on nimeltään kaksoissyötetty liukurengaskonekäyttö (DFIG, Doubly fed induction generator). Siinä epätahtigeneraattorin staattori kytketään suoraan sähköverkkoon ja roottori kytketään verkkoon taajuudenmuuttajan välityksellä. Myös tässä konseptissa tarvitaan vaihde toiminnan takaamiseksi. Käyttö on muuttuvanopeuksinen ja mahdollinen pyörimisnopeusalue on noin ±30 % synkronisen pyörimisnopeuden ympärillä. Kolmannessa konseptissa eli suoravetoisessa tuulivoimalassa käytetään moninapaista generaattoria aähköntuotantoon. Tällöin vaihde voidaan jättää pois. Generaattori kytketään sähköverkkoon jännitevälipiirillisen taajuudenmuuttajan välityksellä. Tässä konseptissa generaattorin tuottama teho kulkee taajuudenmuuttajan lävitse kokonaisuudessaan. Näin ollen taajuudenmuuttaja mitoitetaan voimalan nimellistehon mukaan. Kiinteänopeuksinen tuulivoimala käyttää oikosulkugeneraattorina, joka kuluttaa toimiessaan aina loistehoa. Loistehon kulutuksen määrään vaikuttaa napajännite, tuotettu pätöteho sekä roottorin pyörimisnopeus. Kuvassa 3 esitetään loistehon kulutuksen määrä pätötehon suhteen sekä pyörimisnopeuden suhteen. Kuvan perusteella huomataan, että oikosulkugeneraattoria ei voida käyttää jännitteensäätöön, koska sillä ei voida tuottaa loistehoa vaan se aina kuluttaa loistehoa. Lisäksi loistehon syöttöä ei voida säätää, sillä loisteho määräytyy roottorin pyörimisnopeudesta, pätötehosta sekä napajännitteestä. Oikosulkukoneen loistehon kulutus saattaa olla ongelmallinen tuulivoimakäytöissä, sillä varsinkin heikoissa verkoissa loisteho saattaa aiheuttaa suuria jännitehäviöitä. Tämän vuoksi oikosulkugeneraattorin rinnalle soijoitetaankin usein kompensointikondensaattorit pienetämään tätä jannitehäviötä ja parantamaan voimalan tehokerrointa. Valitettavasti kondensaattori ei kuitenkaan ole ohjattavissa oleva loistehon lähde. Näin ollen kondensaattorin lisääminen parantaa vain tuulivoimalan liitäntäpisteen jännitettä, mutta ei tarjoa jännitteensäätömahdollisuutta tuulivoimalalle. Kiinteänopeuksiselle tuulivoimalalle voidaan saavuttaa jännitteensäätökyky vain lisäämällä sen rinnalle ohjattavissa oleva loistehonlähde, kuten esimerkiksi STATCOM tai SVC (Static Var Compensator). 5
6 Kuva 3. Loistehon kulutus pätötehon ja pyörimisnopeuden sekä napajännitteen funktiona. Kaksoissyötetyn liukurengaskonekäytön loistehonsyöttökykyä voidaan ohjata säätämällä roottorivirtoja roottoripiiriin sijoitettavalla taajuudenmuuttajalla. Tuulivoimalan loistehon lisäksi roottorivirroilla vaikutetaan voimala momenttiin ja siten edelleen myös pyörimisnopeuteen. Tuulivoimala ohjataa toimimaan tietyllä pyörimisnopeudella, johon tarvitaan tietty määrä roottorivirtaa. Taajuudenmuuttajan virranrajoituksen ja momentin tuottamiseen tarvittavan virran erotus muodostaa sen virran, jolla kussakin tilanteessa voidaan vaikuttaa loistehoon. Näin ollen loistehonsyöttökyky määräytyy jossain määrin myös pätötehosta. Suoravetoisen tuulivoimalakonseptin loistehonsyöttökyky ei määräydy generaattorin ominaisuuksista millään tavalla vaan se riippuu täysin verkon puoleisen suuntaajasilla ominaisuuksista. Tämä johtuu siitä, että generaattori ja verkko ovat toisistaan täysin erotettuja. Näin ollen verkon tehokertoimeen ja loistehoon vaikuttaa vain suuntaajasilta. Kuvassa 4 on esitetty tämän tuulivoimakonseptin loistehonsyöttökyky eri jännitetasoilla ja pätötehotasoilla. Kuva 4. Loistehonsyöttökyky eri jännitetasoilla sekä pätötehotasoilla suoravetoisella konseptilla. 6
7 JÄNNITTEENSÄÄTÖÖN VAIKUTTAVIA TEKIJÖITÄ Tuulivoimaloiden jännitteensäätö tapahtuu loistehon säädön kautta. Jos tuulivoimalan liitäntäpisteen jännite on liian lahaalla, niin tuulivoimalan säätöjärjestelmä kasvattaa verkkoon syötettyä loistehoa. Toisaalta, jos jännite on liian korkealla haluttuun jännitearvoon nähden, tuulivoimala alkaa kuluttaa itse loisteho. Seuraavat tekijät vaikuttavat tuulivoimalan jännitteensäätöön: DFIG:n tapauksessa generaattorin parametrit Jännitteen asetusarvo Tuulivoimalan liitäntäpisteen verkon R/X-suhde Tuotetun pätötehon määrä Edellä mainituista generaattorin parametrien ja jännitteen asetusarvon vaikutusta voidaan muihin nähdeen pitää kuitenkin hyvin pieninä. SIMULOINTITULOKSIA Seuraavassa on esitetty simulointituloksia tuulivoimalan jännitteensäätöön liittyen. Simulointi järjestelmä on esitetty kuvassa 5. Kuva 5. Simuloinneissa käytetty järjestelmä. Kuvassa 6 on esitetty kiinteänopeuksisen tuulivoimakonseptin käyttäytyminen stationäärisessä toimintatilassa. Pystyakselilla on esitetty sekä loisteho että liitäntäpisteen jännite. Vaaka-akselilla on esitetty pätöteho. Pystyakselilla oleva loistehon vastaa kompensointikondensaattorin tuottaman loistehon ja oikosulkukoneessa kulutetunloistehon erotusta. Loistehon määrä näyttäisi pienentyvän jännitteen kasvaessa. Tämä johtuu pätötehon kasvusta, mikä kasvattaa generaattorin kuluttamaa loistehoa. Näin ollen kondensaattorin tuottamasta loistehosta pienempi osa menee verkkoon. 7
8 Kuva 6. Kiinteänopeuksinen tuulivoimakonsepti stationäärisessä toimintatilassa. Stationäärisessä toimintapisteessä olevien molempien muuttuvanopeuksisten tuulivoimaloiden jännitteensäätömekanismit ovat niin toistensa kaltaisia, että riittää kun tarkastelee vain toista niistä. Toisin sanoen, molempien tuulivoimalakonseptien tarkasteleminen erikseen on tarpeetonta. Kuvassa 7 on esitetty jännite säätötavalla, jolloin loisteholla pyritään pitämään jännite vakiona. Kiinteä viiva vastaa loistehoa ja katkonainen viiva jännitettä. Negatiivinen loisteho tarkoittaa tässä tapauksessa loistehon kulutusta. Kuvan perusteella jännite pysyy erinomaisesti asetusarvossaan. Kuva 7. Jännite, kun loistehoa säätämällä pyritään jännite pitämään vakiona pätötehon muuttuessa. Kuvassa 8 on puolestaan esitetty tilanne, jossa voimala toimii tehokerroin yksi säätöstrategialla. Kiinteä viiva vastaa loistehoa ja katkonainen viiva vastaa jännitettä. Nähdään, että kyseinen säätöstrategia antaa paljon heikomman tuloksen kuin edellinen säätöstrategia ja jännitteen muutos on hyvin suurta. Tämä johtuu siitä, että generaattori on kytketty kohtuullisen heikkoon verkkoon, jolloin pätötehon kasvun aiheuttama virran kasvu näkyy jännitteen kasvuna. 8
9 Kuva 8. Tehokerroin yksi säätöstrategialla toimivan tuulivoimalan jännitteen muutos pätötehon kasvaessa. Seuraavassa esitetään simulointitilanne, jossa 30 sekunnin kohdalla liitäntäpisteen jännite tippuu 10 kv:sta 9.75kV:iin. Todellisuudessa tämäntapainen tilanne voi tapahtua suuren kuorman kytkeytyessä tai generaattorin tripatessa. Kuvassa 9 on esitetty simulointitulokset kyseisessä tapauksessa. Kuva 9. Dynaamisen tilan simulointi. 9
10 Simulointituloksista nähdään, että: Jänniteenmuutokset ovat nopeimpia kiinteänopeuksisen tuulivoimakonseptin tapauksessa. Tämä johtuu siitä, että tuulennopeuden muutokset näkyvät suoraan voimalan ulostulotehossa. Muuttuvanopeuksisten tapauksessa tuulennopeuden muutostilanteessa tuulen energiaa voidaan varastoida roottorin pyörivään hitausmassaan. Jännitteenmuutokset ovat suurimpia kiinteänopeuksisen tuulivoimakonseptin tapauksessa. Jännitteenmuutokset ovat myös suuria toimittaessa tehokerroin yksi säätöstrategialla. Loistehoaan säätävällä voimalalla jännitteenmuutokset ovat pienimmät. Vaikka kaksi muuttuvanopeuksista tuulivoimalakonseptia on erilailla rakennettu, toimii niiden säätösamankaltaisesti ja tulokset ovat näissä simuloinneissa samankaltaiset. Vain muuttuvanopeuksiset tuulivoimalakonseptit, joihin on integroitu jännitteensäädin, voivat säätää napajännitettään niin kauan kuin niiden virtarajat eivät ylity. JÄNNITTEENSÄÄTÖKAPASITEETTI JA KONVERTTERIN MITOITUS Edellisen kappaleen johtopäätöksenä saatiin, että muuttuvanopeuksiset tuulivoimalat, joihin on integroitu jännitteensäädin, voi kontrolloida liitäntäpisteen jännitettään. Monessa tapauksessa tämä tarkoittaa kuitenkin tuulivoimalan taajuudenmuuttajan ylimitoitusta. Tuulivoimalan kyky syöttää tai kuluttaa loistehoa riippuu konvertterin virtarajasta. Taulukossa 1 on esitetty molempien muuttuvanopeuksisten tuulivoimakonseptien virrat tilanteissa, kun: loistehonsyöttö on nolla loistehoa tuotetaan tehokertoimella 0,9 loistehoa kulutetaan tehokertoimella 0,9 Taulukosta nähdään, että taajuudenmuuttajan virtarajan tulee olla suurempi kuin tehokerroin yksi säätöstrategiassa. DFIG:n tapauksessa loistehon kuluttaminen vaatii vähemmän loisvirtaa kuin tuottaminen. Tämä johtuu siitä, että epätahtigeneraattori kuluttaa loistehoa magnetointiinsa ja generaattori voi ottaa loistehoa magnetointiinsa verkosta. Tällöin loisvirtaa ei tarvitse kuljettaa niin paljoa roottorinpuoleisen suuntaajan lävitse. Täyden tehon suuntaajakäytön loistehonsyöttö/kulutuskyky riippu vain verkon puoleisen suuntaajan ominaisuuksista. Tällöin sekä loistehon kulutus että tuotanto vaatii yhtä suuren virtarajan. Analyysissä ei ole otettu huomioon mahdollisen LCL-suotimen vaikutusta loistehoon. 10
11 Taulukko 1. Tuulivoimalakonseptien virrat. JOHTOPÄÄTÖKSET Tässä kappaleessa saatiin selville, että: jännitteesäätö on välttämätöntä sähköverkon impedansseissa tapahtuvien jännitehäviöiden takia solmupisteen jännite riippuu vahvasti sähköverkon tehonvirtauksesta ottaen huomioon viimeaikaiset kehityssuunnat sähkönsiirrossa, tuulivoimaloiden jännitteensäätökyvyn merkitys tulee korostumaan riippumatta siitä, liitetäänkö ne siirtoverkkoon vai jakeluverkkoon kiinteänopeuksiset tuulivoimalat eivät kykene jännitteensäätöön muuttuvanopeuksiset tuulivoimalat kykenevät jännitteensäätöön tuulivoimalan jännitteensäädön avulla voidaan liitäntäpisteen jännitteen muutoksia ehkäistä tehokkaasti tuulivoimalan varustaminen jännitteensäätöön soveltuvaksi saattaa aiheuttaa tarpeen taajuudenmuuttajan ylimitoittamiselle, mikä maksaa 11
WIND POWER IN POWER SYSTEMS
WIND POWER IN POWER SYSTEMS 26. HIGH-ORDER MODELS OF DOUBLY-FED INDUCTION GENERATORS Anssi Mäkinen 181649 JOHDANTO Tässä kappaleessa käsitellään kaksoissyötettyyyn liukurengaskonekäyttöön (DFIG, doubly-fed
LisätiedotJännitteensäädön ja loistehon hallinnan kokonaiskuva. Sami Repo Sähköenergiatekniikka TTY
Jännitteensäädön ja loistehon hallinnan kokonaiskuva Sami Repo Sähköenergiatekniikka TTY Agenda Taustaa Tutkimuskysymykset ja tavoitteet Simuloitava malli Skenaarioiden tarkastelu Tekniset tulokset Taloudelliset
LisätiedotSMG-4500 Tuulivoima. Viidennen luennon aihepiirit YLEISTÄ ASIAA GENERAATTOREISTA
SMG-4500 Tuulivoima Viidennen luennon aihepiirit Tuulivoimaloiden generaattorit Toimintaperiaate Tahtigeneraattori Epätahtigeneraattori Tuulivoimalakonseptit 1 YLEISTÄ ASIAA GENERAATTOREISTA Generaattori
LisätiedotDEE Tuulivoiman perusteet
Viidennen luennon aihepiirit Tuulivoimaloiden generaattorit Toimintaperiaate Tahtigeneraattori Epätahtigeneraattori Tuulivoimalakonseptit 1 YLEISTÄ ASIAA GENERAATTOREISTA Generaattori on laite, joka muuttaa
LisätiedotTuulivoimalaitosten generaattori- ja tehoelektroniikkaratkaisut
Tuulivoimalaitosten generaattori- ja tehoelektroniikkaratkaisut Tuuliturbiinityypit Kiinteän nopeuden turbiini Tuuliturbiinit voivat toimia joko kiinteällä nopeudella tai muuttuvalla nopeudella. 90-luvun
LisätiedotWind Power in Power Systems. 16. Practical Experience with Power Quality and Wind Power (Käytännön kokemuksia sähkön laadusta ja tuulivoimasta)
Wind Power in Power Systems 16. Practical Experience with Power Quality and Wind Power (Käytännön kokemuksia sähkön laadusta ja tuulivoimasta) 16.1 Johdanto Täydellinen sähkön laatu tarkoittaisi, että
LisätiedotVoimalaitosten jännitteensäädön asetteluperiaatteet
Tekninen ohje 1 (9) Voimalaitosten jännitteensäädön asetteluperiaatteet Sisällysluettelo 1 Johdanto... 2 2 Jännitteensäätö... 2 2.1 Jännitteensäädön säätötapa... 2 2.2 Jännitteensäädön asetusarvo... 2
LisätiedotELEC-E8419 syksyllä 2016 Sähkönsiirtojärjestelmät 1
ELEC-E8419 syksyllä 016 Sähkönsiirtojärjestelmät 1 Jännitteensäätö Periodit I II, 5 opintopistettä Liisa Haarla 10.10.016 1 Luennon ydinasiat Jännitteensäädön ja loistehon välinen yhteys Jännitteensäädössä
LisätiedotTuulivoiman vaikutus järjestelmän dynamiikkaan
Tuulivoiman vaikutus järjestelmän dynamiikkaan Johdanto Useimmissa maissa suuriin verkkoihin kytkettyä tuulivoimaan on hyvin vähän suhteessa järjestelmän vaatimaan tehoon. Tuulivoiman määrä lisääntyy kuitenkin
LisätiedotSMG-4500 Tuulivoima. Viidennen luennon aihepiirit YLEISTÄ ASIAA GENERAATTOREISTA
SMG-4500 Tuulivoima Viidennen luennon aihepiirit Tuulivoimaloiden generaattorit Toimintaperiaate Tahtigeneraattori Epätahtigeneraattori Vakionopeuksinen voimala Vaihtuvanopeuksinen voimala 1 YLEISTÄ ASIAA
LisätiedotWind Power in Power Systems: 15 Wind Farms in Weak Power Networks in India
Wind Power in Power Systems: 15 Wind Farms in Weak Power Networks in India Johdanto Tuulivoiman rakentaminen Intiaan kiihtyi 1990-luvulla tuotantotukien ja veroalennusten jälkeen. Luvun kirjoittamisen
LisätiedotVoimalaitosten jännitteensäädön asetteluperiaatteet
Tekninen ohje 1 (8) Voimalaitosten jännitteensäädön asetteluperiaatteet Sisällysluettelo 1 Johdanto... 2 2 Jännitteensäätö... 2 2.1 Jännitteensäädön säätötapa... 2 2.2 Jännitteensäädön asetusarvo... 2
LisätiedotAurinkovoimalan haasteet haja-asutusalueella
Aurinkovoimalan haasteet haja-asutusalueella Seppo Suurinkeroinen sähkönlaatuasiantuntija Oy Urakoitsijapäivä Kouvola Yhteydenotto paneeleiden asentajalta: Kun paneelit tuottaa sähköä enemmän, jännite
LisätiedotAurinkovoimalan haasteet haja-asutusalueella
Aurinkovoimalan haasteet haja-asutusalueella Seppo Suurinkeroinen sähkönlaatuasiantuntija Oy Urakoitsijapäivä Kouvola Yhteydenotto paneeleiden asentajalta: Kun paneelit tuottaa sähköä enemmän, jännite
Lisätiedot215.3 MW 0.0 MVR pu MW 0.0 MVR
Sami Repo, TTKK/Sähkövoimatekniikka 1 ESIMERKKI KÄYTTÖVARMUUDEN MÄÄRITTÄMISESTÄ Testijärjestelmässä on kaksi solmupistettä, joiden välillä on kaksi rinnakkaista identtistä johtoa, joidenka yhdistetty impedanssi
LisätiedotWind Power in Power Systems
Wind Power in Power Systems 29. Aggregated modelling and short-term voltage stability of large wind farms (Kokonaisuuden mallintaminen ja lyhyen aikavälin jännitestabiilisuus suurilla tuulipuistoilla)
LisätiedotVOIMALASÄÄTIMET Sivu 1/5 10.6.2009. FinnPropOy Puhelin: 040-773 4499 Y-tunnus: 2238817-3
VOIMALASÄÄTIMET Sivu 1/5 VOIMALASÄÄTIMET Sivu 2/5 YLEISTÄ VOIMALASÄÄTIMISTÄ Miksi säädin tarvitaan ja mitä se tekee? Tuulesta saatava teho vaihtelee suuresti tuulen nopeuden mukaan lähes nollasta aina
LisätiedotKäyttötoimikunta Antti-Juhani Nikkilä Loistehon merkitys kantaverkon jännitteiden hallinnassa
Käyttötoimikunta Loistehon merkitys kantaverkon jännitteiden hallinnassa Sisältö Kantaverkon kompensoinnin ja jännitteensäädön periaatteet Fingridin uudet loissähköperiaatteet Miten lisääntynyt loisteho
LisätiedotELEC-E8419 syksy 2016 Jännitteensäätö
ELEC-E849 syksy 06 Jännitteensäätö. Tarkastellaan viittä rinnakkaista siirtojohtoa. Jännite johdon loppupäässä on 400, pituus on 00 km, reaktanssi on 0,3 ohm/km (3 ohmia/johto). Kunkin johdon virta on
LisätiedotTuulivoima Gotlannin saarella Ruotsissa
Tuulivoima Gotlannin saarella Ruotsissa Johdanto Tässä kappaleessa tarkastellaan ongelmia ja ratkaisuja, joita ruotsalainen Gotlands Energi AB (GEAB) on kohdannut tuulivoiman verkkoon integroinnissa. Tarkastelun
LisätiedotSähkönjakelutekniikka osa 1. Pekka Rantala
Sähkönjakelutekniikka osa 1 Pekka Rantala 27.8.2015 Opintojakson sisältö 1. Johdanto Suomen sähkönjakelun rakenne Kantaverkko, suurjännite Jakeluverkot, keskijännite Pienjänniteverkot Suurjänniteverkon
LisätiedotLiittymissäännöt tuulivoimaloiden liittämiseksi Suomen voimansiirtoverkkoon
FINGRID OYJ Liittymissäännöt tuulivoimaloiden liittämiseksi Suomen voimansiirtoverkkoon 31.3.29 Liittymissäännöt tuulivoimaloiden ja maakohtaiset lisätäsmennykset tuulivoimaloiden liittämiseksi Suomen
LisätiedotELEC-E8419 Sähkönsiirtojärjestelmät 1 Luento: Jännitteen säätö. Kurssi syksyllä 2015 Periodit I-II, 5 opintopistettä Liisa Haarla
ELEC-E8419 Sähkönsiirtojärjestelmät 1 Luento: Jännitteen säätö Kurssi syksyllä 015 Periodit I-II, 5 opintopistettä Liisa Haarla 1 Luennon ydinasiat Jännitteensäädön ja loistehon välinen yhteys Jännitteensäädössä
LisätiedotWind Power in Power Systems: 24 Introduction to the Modelling of Wind Turbines
Wind Power in Power Systems: 24 Introduction to the Modelling of Wind Turbines Johdanto Tässä kappaleessa esitetään näkökohtia liittyen tuulivoimaloiden simulointiin ja niiden mallintamiseen. Tietokonemallinnuksen
LisätiedotRATKAISUT: 22. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi
Physica 9. painos (0) RATKAST. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi RATKAST:. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi. a) Vaihtovirran tehollinen arvo on yhtä suuri kuin sellaisen tasavirran arvo, joka tuottaa vastuksessa
LisätiedotWind Power in Power Systems
Wind Power in Power Systems Anssi Mäkinen 181649 Luku 7: Technical Regulations for the Interconnection of Wind Farms to the Power System Julija Matevosyan, Thomas Ackermann ja Sigrid M. Bolik Johdanto
LisätiedotKäyttötoimikunta Sähköjärjestelmän matalan inertian hallinta
Käyttötoimikunta Sähköjärjestelmän matalan inertian hallinta Miksi voimajärjestelmän inertialla on merkitystä? taajuus häiriö, esim. tuotantolaitoksen irtoaminen sähköverkosta tavanomainen inertia pieni
LisätiedotTuulivoima ja sähköverkko
1 Tuulivoima ja sähköverkko Kari Mäki Sähköenergiatekniikan laitos 2 Sisältö Sähköverkon rakenne Tuulivoima sähköverkon näkökulmasta Siirtoverkko Jakeluverkko Pienjänniteverkko Sähköverkon näkökulma yleisemmin
LisätiedotSavolainen. Pienvoimalaitoksen käyttötekniikka
Tekijä: Markku Savolainen Pienvoimalaitoksen käyttötekniikka Sisältö Erilaiset generaattorityypit Sähköntuotannossa käytetyt generaattorityypit Verkkomagnetoitu epätahtigeneraattori Kondensaattorimagnetoitu
LisätiedotOikosulkumoottorikäyttö
Oikosulkumoottorikäyttö 1 DEE-33040 Sähkömoottorikäyttöjen laboratoriotyöt TTY Oikosulkumoottorikäyttö T. Kantell & S. Pettersson 2 Laboratoriomittauksia suorassa verkkokäytössä 2.1 Käynnistysvirtojen
LisätiedotLiisa Haarla Fingrid Oyj. Muuttuva voimajärjestelmä taajuus ja likeenergia
Liisa Haarla Fingrid Oyj Muuttuva voimajärjestelmä taajuus ja likeenergia Mikä muuttuu? Ilmastopolitiikka, teknologian muutos ja yhteiskäyttöjärjestelmien välinen integraatio aiheuttavat muutoksia: Lämpövoimalaitoksia
LisätiedotElektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus
Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Antti Karjalainen, PRK 14.11.2013 Komponenttien esittelytaktiikka Toiminta, (Teoria), Käyttö jännite, virta, teho, taajuus, impedanssi ja näiden yksiköt:
LisätiedotVOIMALAITOSTEKNIIKKA MAMK YAMK Tuomo Pimiä
VOIMALAITOSTEKNIIKKA 2016 MAMK YAMK Tuomo Pimiä Voimalaitoksen säätötehtävät Voimalaitoksen säätötehtävät voidaan jakaa kolmeen toiminnalliseen : Stabilointitaso: paikalliset toimilaiteet ja säätimet Koordinointitaso:
LisätiedotJännitestabiiliushäiriö Suomessa 1992. Liisa Haarla
Jännitestabiiliushäiriö Suomessa 1992 Liisa Haarla Pohjoismainen voimajärjestelmä 1992 Siirtoverkko: Siirtoyhteydet pitkiä, kulutus enimmäkseen etelässä, vesivoimaa pohjoisessa (Suomessa ja Ruotsissa),
LisätiedotSÄHKÖMOOTTORI JA PROPULSIOKÄYTTÖ
SÄHKÖMOOTTORI JA PROPULSIOKÄYTTÖ Sähkökonetyyppien soveltuvuus pienitehoiseen propulsioon 25.5.2011 Metropolia Ammattikorkeakoulu 1 Sisältö Sähkökoneen funktio Sähkökonetyyppejä Lataavan propulsion vaatimuksia
LisätiedotWind Power in Power Systems
Wind Power in Power Systems 5. Power Quality Standards for Wind Turbines (Sähkön laatustandardit tuuliturbiineille) 5.1 Johdanto Tuulivoima sähköverkossa vaikuttaa jännitteen laatuun, minkä vuoksi vaikutukset
LisätiedotWind Power in Power Systems: 3 An Introduction
Wind Power in Power Systems: 3 An Introduction Historia ja nykytila Sähköistymisen tuomat edut huomattiin ympäri maailmaa 1880-luvulla Thomas Alva Edisonin näyttäessä tietä. Voimakas yllyke sähköjärjestelmien
LisätiedotPienjännitejohtoa voidaan kuvata resistanssin ja induktiivisen reaktanssin sarjakytkennällä.
SÄHKÖJOHDOT Pienjännitejohtoa voidaan kuvata resistanssin ja induktiivisen reaktanssin sarjakytkennällä. R jx Resistanssit ja reaktanssit pituusyksikköä kohti saadaan esim. seuraavasta taulukosta. Huomaa,
LisätiedotDEE-11110 Sähkötekniikan perusteet
DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet Antti Stenvall Teho vaihtosähköpiireissä ja symmetriset kolmivaihejärjestelmät Luennon keskeinen termistö ja tavoitteet Kompleksinen teho S ja näennästeho S Loisteho
LisätiedotLämpöä tuulivoimasta ja auringosta. Esa.Eklund@KodinEnergia.fi. Kodin vihreä energia Oy 30.8.2012
Lämpöä tuulivoimasta ja auringosta 30.8.2012 Esa.Eklund@KodinEnergia.fi Kodin vihreä energia Oy Mitä tuulivoimala tekee Tuulivoimala muuttaa tuulessa olevan liikeenergian sähköenergiaksi. Tuulesta saatava
LisätiedotTEKNIS-TALOUDELLISET TEKIJÄT DFIG-TUULIVOIMALAN SUOSION TAUSTALLA
TEKNIS-TALOUDELLISET TEKIJÄT DFIG-TUULIVOIMALAN SUOSION TAUSTALLA Joona Niemelä Opinnäytetyö Huhtikuu 2015 Sähkötekniikan ko. Sähkövoimatekniikka TIIVISTELMÄ Tampereen ammattikorkeakoulu Sähkötekniikan
LisätiedotSMG-4500 Tuulivoima. Kuudennen luennon aihepiirit. Tuulivoimalan energiantuotanto-odotukset AIHEESEEN LIITTYVÄ TERMISTÖ (1/2)
SMG-4500 Tuulivoima Kuudennen luennon aihepiirit Tuulivoimalan energiantuotanto-odotukset Aiheeseen liittyvä termistö Pinta-alamenetelmä Tehokäyrämenetelmä Suomen tuulivoimatuotanto 1 AIHEESEEN LIITTYVÄ
LisätiedotTutkijaopettaja Jukka Lassila
LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO Teknillinen tiedekunta Sähkötekniikan koulutusohjelma Wen Wen Zhang LOISTEHON SÄÄTÖ JA KOMPENSOINTI Työn tarkastajat: Professori Jarmo Partanen Tutkijaopettaja Jukka
LisätiedotOikosulkumoottorin vääntömomenttikäyrä. s = 0 n = n s
Oikosulkumoottorin vääntömomenttikäyrä M max M n M nk. kippauspiste M = momentti M max = maksimimomentti M n = nimellismomentti s = jättämä n = kierrosnopeus n s = tahtikierrosnopeus n n = nimelliskierrosnopeus
LisätiedotWind Power in Power Systems
Jatko-opintoseminaari kirjasta: Referaatti kirjan kappaleesta 25: 25. Tuuliturbiinien malllintaminen dynamiikkalaskentaohjelmistolla (Reduced-order Modelling of Wind Turbines) Pasi Vuorenpää Op.num.: 176838
LisätiedotElektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus
Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Antti Karjalainen, PRK 30.10.2014 Komponenttien esittelytaktiikka Toiminta, (Teoria), Käyttö jännite, virta, teho, taajuus, impedanssi ja näiden yksiköt:
LisätiedotKolmivaihejärjestelmän perusteet. Pekka Rantala 29.8.2015
Kolmivaihejärjestelmän perusteet Pekka Rantala 29.8.2015 Sisältö Jännite- ja virtalähde Kolme toimintatilaa Theveninin teoreema Symmetrinen 3-vaihejärjestelmä Virrat ja jännitteet Tähti- ja kolmiokytkentä
LisätiedotAuringosta sähkövoimaa KERAVAN ENERGIA & AURINKOSÄHKÖ. Keravan omakotiyhdistys Osmo Auvinen
Auringosta sähkövoimaa KERAVAN ENERGIA & AURINKOSÄHKÖ Keravan omakotiyhdistys 26.4.2017 Osmo Auvinen osmo.auvinen@keoy.fi Keravan Energia Oy, emoyhtiö Keravan kaupunki 96,5 % Sipoon kunta 3,5 % Etelä-Suomen
LisätiedotTuulivoiman vaikutukset sähköverkossa
Tuulivoiman vaikutukset sähköverkossa SMG-4500 Tuulivoima TTY Kari Mäki, VTT 2 Sisältö Pohjoismainen sähköjärjestelmä ja Suomen sähköverkko Tuulivoiman liittäminen verkkoon Generaattorivaihtoehdot Verkostovaikutukset
LisätiedotAjatuksia loissähköperiaatteiksi. Toimikuntakeskustelu
Ajatuksia loissähköperiaatteiksi Toimikuntakeskustelu 2 Loissähkö ja loistehoreservi - nykykäytäntö Loissähkön käytön seuranta tapahtuu ensisijaisesti alueittain. loissähkörajojen ylittyessä kantaverkon
LisätiedotKaukoluettavine mittareineen Talouslaskelmat kustannuksineen ja tuottoineen on osattava laskea tarkasti
Tornio 24.5.2012 Tuulivoimala on vaativa hanke Esim. viljelijän on visioitava oman tilansa kehitysnäkymät ja sähkötehon tarpeet Voimalan rakentaminen, perustuksen valu ja lujuuslaskelmat ovat osaavien
LisätiedotDEE Sähkömoottorikäyttöjen laboratoriotyöt. Tasavirtakäyttö
Tasavirtakäyttö 1 Esiselostus 1.1 Mitä laitteita kuuluu Leonard-käyttöön, mikä on sen toimintaperiaate ja mihin ja miksi niitä käytetään? Luettele myös Leonard-käytön etuja ja haittoja. Kuva 1.1 Leonard-käyttö.
LisätiedotKULUTUKSEN JA TUOTANNON LIIT- TÄMINEN SUURJÄNNITTEISEEN JA- KELUVERKKOON
Jarmo Leppinen KULUTUKSEN JA TUOTANNON LIIT- TÄMINEN SUURJÄNNITTEISEEN JA- KELUVERKKOON Vaasan Sähköverkko Oy Tekniikka 2015 VAASAN AMMATTIKORKEAKOULU Sähkötekniikka TIIVISTELMÄ Tekijä Jarmo Leppinen Opinnäytetyön
LisätiedotSMG-1100: PIIRIANALYYSI I
SMG-1100: PIIRIANALYYSI I Keskinäisinduktanssi induktiivisesti kytkeytyneet komponentit muuntajan toimintaperiaate T-sijaiskytkentä kytketyn piirin energia KESKINÄISINDUKTANSSI M Faraday: magneettikentän
LisätiedotMIKROAALTOMITTAUKSET 1
MIKROAALTOMITTAUKSET 1 1. TYÖN TARKOITUS Tässä harjoituksessa tutkit virran ja jännitteen käyttäytymistä gunn-oskillaattorissa. Piirrät jännitteen ja virran avulla gunn-oskillaattorin toimintakäyrän. 2.
LisätiedotTuukka Huikari Loissähköperiaatteet 2016
Loissähköperiaatteet 2016 Taustaa: Loistehon syöttö 110 kv:n verkosta 400 kv:n verkkoon Loistehon anto kasvanut noin reaktorin verran vuodessa ~70 Mvar 2 Loistehoikkunan määrittäminen Loistehoikkuna määritellään
LisätiedotValtuuskunnille toimitetaan oheisena asiakirja D044617/02 - LIITTEET.
Euroopan unionin neuvosto Bryssel, 30. maaliskuuta 2016 (OR. en) 7383/16 ADD 1 ENER 97 SAATE Lähettäjä: Euroopan komissio Saapunut: 22. maaliskuuta 2016 Vastaanottaja: Kom:n asiak. nro: Asia: Neuvoston
Lisätiedot1. Tasavirta. Virtapiirin komponenttien piirrosmerkit. Virtapiiriä havainnollistetaan kytkentäkaaviolla
Fy3: Sähkö 1. Tasavirta Virtapiirin komponenttien piirrosmerkit Virtapiiriä havainnollistetaan kytkentäkaaviolla Sähkövirta I Sähkövirran suunta on valittu jännitelähteen plusnavasta miinusnapaan (elektronit
LisätiedotVerkosto2011, 2.2.2011, Tampere
Verkosto2011, 2.2.2011, Tampere Sähköverkkoliiketoiminnan tavoitetila 2030 Jarmo Partanen, 040-5066564 Jarmo.partanen@lut.fi Perususkomuksia, vuosi 2030 sähkön käyttö kokonaisuutena on lisääntynyt energiatehokkuus
LisätiedotOffshore puistojen sähkönsiirto
Offshore puistojen sähkönsiirto Johdanto Puistojen rakentamiseen merelle useita syitä: Parempi tuotannon odotus Poissa näkyvistä Rannikolla hyviä sijoituspaikkoja ei välttämättä saatavilla Tästä seuraa
LisätiedotJOONA LEINONEN ALISYNKRONISET VÄRÄHTELYT VERKKOON KYTKETYISSÄ TUULIVOIMALOISSA
JOONA LEINONEN ALISYNKRONISET VÄRÄHTELYT VERKKOON KYTKETYISSÄ TUULIVOIMALOISSA Kandidaatintyö Tarkastaja: Assistant Professor Tuomas Messo i TIIVISTELMÄ JOONA LEINONEN: Alisynkroniset värähtelyt verkkoon
Lisätiedot6. Sähkön laadun mittaukset
Wind Power in Power Systems -kurssi Janne Strandén 6.1. Johdanto 6. Sähkön laadun mittaukset Sähkön laadulla (power quality) tarkoitetaan tuuliturbiinin yhteydessä puhuttaessa turbiinin suorituskykyä tuottaa
LisätiedotLAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO
LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO Teknillinen tiedekunta Sähkötekniikan diplomi-insinöörin koulutusohjelma Petteri Palmumaa TUULIVOIMAN VERKKOMÄÄRÄYKSET EUROOPASSA JA YHDYSVALLOISSA SEKÄ NIIDEN KEHITTYMINEN
LisätiedotJohdatus vaihtosähköön, sinimuotoiset suureet. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen
DEE-11000 Piirianalyysi Johdatus vaihtosähköön, sinimuotoiset suureet 1 Vaihtovirta vs tasavirta Sähkömagneettinen induktio tuottaa kaikissa pyörivissä generaattoreissa vaihtojännitettä. Vaihtosähköä on
LisätiedotKondensaattori ja vastus piirissä (RC-piiri)
Kondensaattori ja vastus piirissä (RC-piiri) Virta alkaa kulkea, kondensaattori varautua, vastustaa yhä enemmän virran kulkua I Kirchhoffin lait ovat hyvä idea 1. Homogeeniyhtälön yleinen ratkaisu: 2.
LisätiedotSMG-4500 Tuulivoima. Kolmannen luennon aihepiirit TUULEN TEHO
SMG-4500 Tuulivoima Kolmannen luennon aihepiirit Tuulen teho: Betzin lain johtaminen Tuulivoimalatyypeistä: Miksi vaaka-akselinen, miksi kolme lapaa? Aerodynamiikkaa: Tuulivoimalan roottorin lapasuunnittelun
LisätiedotHarjoitustehtäviä kokeeseen: Sähköoppi ja magnetismi
Harjoitustehtäviä kokeeseen: Sähköoppi ja magnetismi 3. Selitä: a. Suljettu virtapiiri Suljettu virtapiiri on sähkövirran reitti, jonka muodostavat johdot, paristot ja komponentit. Suljetussa virtapiirissä
LisätiedotLasketaan siirretty teho. Asetetaan loppupään vaihejännitteelle kulmaksi nolla astetta. Virran aiheuttama jännitehäviö johdolla on
ELEC-E849. Tarkastellaan viittä rinnakkaista siirtojohtoa. Jännite johdon loppupäässä on 400, pituus on 00 km, reaktanssi on 0, ohm/km ( ohmia/johto). Kunkin johdon virta on 000. Jätä rinnakkaiskapasitanssit
LisätiedotSÄHKÖENERGIATEKNIIIKKA. Harjoitus - luento 6. Tehtävä 1.
SÄHKÖENERGIATEKNIIIKKA Harjoitus - luento 6 Tehtävä 1. Aurinkokennon virta I s 1,1 A ja sen mallissa olevan diodin estosuuntainen kyllästysvirta I o 1 na. Laske aurinkokennon maksimiteho suhteessa termiseen
LisätiedotMax teho [MW] Sisäänmeno -ulostulo käyrä [MBtu/h] 1 Hiili 1.1 600 150
SVT-3411 Sähkövoimajärjestelmän säätö ja käyttö Tentti, 6.2.2010 Sami Repo Tentissä saa käyttää omaa ohjelmoitavaa laskinta. Lisäksi tentissä saa olla mukana opiskelijan itsensä laatima kaavaluettelo,
LisätiedotS. Kauppinen / H. Tulomäki
1 (8) Tutkimustyön tausta... 1 Verkon mallinnus... 2 Sähkön laatu saarekekäytössä ja VJV-vaatimukset... 2 Simulaatiot... 2 Simulaatio 1... 2 Simulaatio 2... 4 Simulaatio 3... 4 Simulaatio 4... 5 Simulaatio
LisätiedotTuulivoimaa meidänkin kuntaan? Kuntavaalit 2017
Tuulivoimaa meidänkin kuntaan? Kuntavaalit 2017 Kuntapäättäjä, miksi tuulivoimaa? Tuulivoima tarjoaa piristysruiskeen monen kunnan talouteen. Tulevan sote-uudistuksen myötä kuntien vastuu kunnan elinvoimaisuuden
LisätiedotTEKNILLINEN KORKEAKOULU Systeemianalyysin laboratorio. Mat Systeemien Identifiointi. 4. harjoitus
TEKNILLINEN KORKEAKOULU Systeemianalyysin laboratorio Mat-2.4129 Systeemien Identifiointi 4. harjoitus 1. a) Laske valkoisen kohinan spektraalitiheys. b) Tarkastellaan ARMA-prosessia C(q 1 )y = D(q 1 )e,
LisätiedotLoistehon kompensointi
OHJE 1 (5) Loistehon kompensointi Yleistä Monet kulutuslaitteet tarvitsevat pätötehon lisäksi loistehoa. Moottoreissa ja muuntajissa työn tekee pätöteho. Loistehoa tarvitaan näissä toiminnalle välttämättömän
LisätiedotMökkisähköistyksen toteutus tuulivoimalla
Mökkisähköistyksen toteutus tuulivoimalla Tämä esitys pyrkii vastaamaan kysymykseen kuinka mökkisähköistyksen voi toteuttaa käyttäen tuulivoimaa. 1. Sähköistys tuulivoimalla Sähköistys toteutetaan tuulivoimalan
LisätiedotAktiiviset piirikomponentit. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen
DEE-11000 Piirianalyysi Aktiiviset piirikomponentit 1 Aktiiviset piirikomponentit Sähköenergian lähteitä Jännitelähteet; jännite ei merkittävästi riipu lähteen antamasta virrasta (akut, paristot, valokennot)
LisätiedotTasavirtakäyttö. 1 Esiselostus. TEL-1400 Sähkömoottorikäyttöjen laboratoriotyöt
Tasavirtakäyttö 1 Esiselostus 1.1 Mitä laitteita kuuluu Leonard-käyttöön, mikä on sen toimintaperiaate ja mihin ja miksi niitä käytetään? Luettele myös Leonard-käytön etuja ja haittoja. Kuva 1.1 Leonard-käyttö.
LisätiedotHajautetun energiatuotannon edistäminen
Hajautetun energiatuotannon edistäminen TkT Juha Vanhanen Gaia Group Oy 29.2.2008 Esityksen sisältö 1. Hajautettu energiantuotanto Mitä on hajautettu energiantuotanto? Mahdollisuudet Haasteet 2. Hajautettu
LisätiedotJONI AHONEN PALVELUTUOTTEEN KEHITTÄMINEN TUULIVOIMALOIDEN VERKKOON LIITTÄMISELLE
JONI AHONEN PALVELUTUOTTEEN KEHITTÄMINEN TUULIVOIMALOIDEN VERKKOON LIITTÄMISELLE Diplomityö Tarkastaja: professori Sami Repo Tarkastaja ja aihe hyväksytty Automaatio-, kone- ja materiaalitekniikan tiedekuntaneuvoston
LisätiedotCoulombin laki. Sähkökentän E voimakkuus E = F q
Coulombin laki Kahden pistemäisen varatun hiukkasen välinen sähköinen voima F on suoraan verrannollinen varausten Q 1 ja Q 2 tuloon ja kääntäen verrannollinen etäisyyden r neliöön F = k Q 1Q 2 r 2, k =
LisätiedotJakeluverkon ja hajautetun tuotannon lisäpalvelut. Tuomas Kivelä
Jakeluverkon ja hajautetun tuotannon lisäpalvelut Tuomas Kivelä 2 Sisällysluettelo JAKELUVERKON JA HAJAUTETUN TUOTANNON LISÄPALVELUT 1 Sisällysluettelo 2 Johdanto 3 Taajuuden säätö 4 Load Following / säätäminen
LisätiedotLIUKURENGASGENERAATTORIN KÄYTTÖ TUULIVOIMALASSA
LIUKURENGASGENERAATTORIN KÄYTTÖ TUULIVOIMALASSA Frans Gustafsson Opinnäytetyö Lokakuu 2017 Sähkötekniikka Sähkövoimatekniikka TIIVISTELMÄ Tampereen ammattikorkeakoulu Sähkötekniikka Sähkövoimatekniikka
LisätiedotKondensaattori ja vastus piirissä (RC-piiri)
Kondensaattori ja vastus piirissä (RC-piiri) Virta alkaa kulkea, kondensaattori varautua, vastustaa yhä enemmän virran kulkua I Kirchhoffin lait ovat hyvä idea 1. Homogeeniyhtälön yleinen ratkaisu: 2.
LisätiedotSähköautojen ja plug-in hybridien vaikutukset sähköverkkoihin. Antti Mutanen TTY / Sähköenergiatekniikka
Sähköautojen ja plug-in hybridien vaikutukset sähköverkkoihin Antti Mutanen TTY / Sähköenergiatekniikka Esimerkkejä sähköajoneuvoista Tesla Roadster Sähköauto Toimintasäde: 350 km Teho: 185 kw (248 hp)
LisätiedotAKTIIVINEN JÄNNITTEENSÄÄTÖ HAJAUTETUSSA SÄHKÖNTUOTANNOSSA
LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO SÄHKÖTEKNIIKAN OSASTO KANDIDAATINTYÖ 24.3.2009 AKTIIVINEN JÄNNITTEENSÄÄTÖ HAJAUTETUSSA SÄHKÖNTUOTANNOSSA Pasi Surakka Kirstintie
LisätiedotTuulivoima ja sähköverkko
1 Tuulivoima ja sähköverkko Kari Mäki Sähköenergiatekniikan laitos 2 Sisältö Sähköverkon rakenne Tuulivoima sähköverkon näkökulmasta Siirtoverkko Jakeluverkko Pienjänniteverkko Sähköverkon näkökulma yleisemmin
LisätiedotSiirtokapasiteetin määrittäminen
1 (5) Siirtokapasiteetin määrittäminen 1 Suomen sähköjärjestelmän siirtokapasiteetit Fingrid antaa sähkömarkkinoiden käyttöön kaiken sen siirtokapasiteetin, joka on mahdollinen sähköjärjestelmän käyttövarmuuden
LisätiedotSmart Generation Solutions
Jukka Tuukkanen, myyntijohtaja, Siemens Osakeyhtiö Smart Generation Solutions Sivu 1 Miksi älykkäiden tuotantosovellusten merkitys kasvaa? Talous: Öljyn hinnan nousu (syrjäseutujen dieselvoimalaitokset)
LisätiedotSähköjärjestelmä antaa raamit voimalaitoksen koolle
Sähköjärjestelmä antaa raamit voimalaitoksen koolle Käyttövarmuuspäivä 2.12.2013 Johtava asiantuntija Liisa Haarla, Fingrid Oy Adjunct professor, Aalto-yliopisto Sisältö 1. Tehon ja taajuuden tasapaino
Lisätiedot20. Tuulivoima rajoitetun siirtokapasiteetin alueilla
Wind Power in Power Systems -kurssi Janne Strandén 20. Tuulivoima rajoitetun siirtokapasiteetin alueilla 20.1. Johdanto Perinteisesti siirtojärjestelmät on rakennettu silloisen tuotannon kanssa vastaamaan
LisätiedotSuuren tuulivoimatuotannon dynaamisia vaikutuksia sähköverkkoon
TEKNILLINEN KORKEAKOULU Sähkö- ja tietoliikennetekniikan osasto Teemu Kontkanen Suuren tuulivoimatuotannon dynaamisia vaikutuksia sähköverkkoon Diplomityö, joka on jätetty opinnäytteenä tarkastettavaksi
LisätiedotMitä on pätö-, näennäis-, lois-, keskimääräinen ja suora teho sekä tehokerroin? Alla hieman perustietoa koskien 3-vaihe tehomittauksia.
Mitä on sähköinen teho? Tehojen mittaus Mitä on pätö-, näennäis-, lois-, keskimääräinen ja suora teho sekä tehokerroin? Alla hieman perustietoa koskien 3-vaihe tehomittauksia. Tiettynä ajankohtana, jolloin
LisätiedotMICRO-CAP: in lisäominaisuuksia
MICRO-CAP: in lisäominaisuuksia Jännitteellä ohjattava kytkin Pulssigeneraattori AC/DC jännitelähde ja vakiovirtageneraattori Muuntaja Tuloimpedanssin mittaus Makrot mm. VCO, Potentiometri, PWM ohjain,
LisätiedotKuva 1. Ohmin lain kytkentäkaavio. DC; 0 6 V.
TYÖ 37. OHMIN LAKI Tehtävä Tutkitaan metallijohtimen päiden välille kytketyn jännitteen ja johtimessa kulkevan sähkövirran välistä riippuvuutta. Todennetaan kokeellisesti Ohmin laki. Välineet Tasajännitelähde
LisätiedotPohjoismaisen sähköjärjestelmän käyttövarmuus
Pohjoismaisen sähköjärjestelmän käyttövarmuus 26.11.2003 Professori Jarmo Partanen Lappeenrannan teknillinen yliopisto 1 Skandinaavinen sähkömarkkina-alue Pohjoismaat on yksi yhteiskäyttöalue: energian
LisätiedotSuprajohtava generaattori tuulivoimalassa
1 Suprajohtava generaattori tuulivoimalassa, Seminaaripäivä, Pori 2 Tuulivoiman kehitysnäkymät Tuuliturbiinien koot kasvavat. Vuoden 2005 puolivälissä suurin turbiinihalkaisija oli 126 m ja voimalan teho
LisätiedotDEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET. Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit
DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit jännitelähde virtalähde Kirchhoffin virtalaki Kirchhoffin jännitelaki Käydään läpi Kirchhoffin
LisätiedotIIZE3010 Elektroniikan perusteet Harjoitustyö. Pasi Vähämartti, C1303, IST4SE
IIZE3010 Elektroniikan perusteet Harjoitustyö Pasi Vähämartti, C1303, IST4SE 2 (11) Sisällysluettelo: 1. Tehtävänanto...3 2. Peruskytkentä...4 2.1. Peruskytkennän käyttäytymisanalyysi...5 3. Jäähdytyksen
Lisätiedot9. LOISTEHON KOMPENSOINTI JA YLIAALTOSUOJAUS
9. LOISTEHON KOMPENSOINTI J YLILTOSUOJUS 9.1. Loistehon kompensointitarpeen määrittäminen Tietyt sähköverkkoon liitettävät kuormitukset tarvitsevat toimiakseen pätötehon P ohella myös loistehoa Q. Näitä
Lisätiedot