ELEC-E8419 Sähkönsiirtojärjestelmät 1 Luento: Suurjännitteinen tasasähköyhteys (HVDC)
|
|
- Kaarlo Kyllönen
- 7 vuotta sitten
- Katselukertoja:
Transkriptio
1 ELEC-E8419 Sähkönsiirtojärjestelmät 1 Luento: Suurjännitteinen tasasähköyhteys (HVDC) Kurssi syksyllä 2015 Periodit I-II, 5 opintopistettä Liisa Haarla 1
2 Luennon ydinasiat Suurjännitteinen tasasähköyhteys, HVDC = High Voltage Direct Current Suurjännitteinen tasasähköyhteyden komponentit, perusyhtälöt, tehon muodostuminen, loisteho, säädöt, Verkkokommutoivalla suuntaajalla eli virtalähdesuuntaajalla varustettu tasasähköyhteydet ovat perinteisiä tasasähköyhteyksiä (LCC HVDC = Line Commutated Converter High Voltage Direct Current) Jännitelähdesuuntaajalla varustetun tasasähköyhteyden (VSC HVDC) ominaisuudet (VSC = Voltage Sourced Converter HVDC), tuotenimiä mm. HVDC Light (ABB) ja HVDC Plus (Siemens) Mukava tietää: Tasasähköyhteyksiä maailmalla, Fenno-Skan, Viipurin linkki, EstLink, ENTSO_E:n verkkokoodi Aineistoa: Elovaara ja Haarla: : Sähköverkot 1: luvut , Sähköverkot 2: luku 4.7 2
3 Vaihtosähköavojohdot Tehonjako muodostuu tuotannon, kulutuksen ja johtojen impedanssien funktiona (itseohjautuva, ei tarvitse säätöä), yksittäisen johdon tehoa ei voi ohjata ilman erikoislaitteita, johdoilla reaktanssit dominoivat, tehonsiirto vaati jännitteiden kulmaeron Johdot tuottavat tai kuluttavat loistehoa, mikä vaikuttaa jännitteeseen, Siirtokapasiteetti: stabiilius määrää siirtokapasiteetin pitkillä johdoilla, terminen kapasiteetti määrää kapasiteetin lyhyillä johdoilla, erittäin pitkillä johdoilla tehonsiirto ei onnistu (esim km pitkä 400 kv:n johto: kulmaero 30 > P ~ 400kV 400kV 0,5/300Ω = 267 MW, terminen raja voisi olla MVA, (+30 )) voidaan rakentaa silmukoituja verkkoja, helppo lisätä väliasemia keskelle johtoa johtojen elinikä jopa 70 vuotta 3
4 Miksi tasasähkövoimansiirto? Tasasähköavojohto maksaa vähemmän kuin saman siirtotehon vaihtojännitejohto (tasasähkö: 2 johdinta (meno- ja paluujohtimet / vaihtosähkö: 3 johdinta (johdin / vaihe), vastaavat tehot: P AC = 3 UI, P DC = 2UI Jos siirtoyhteys pitää rakentaa meren poikki (Fenno-Skan, Konti- Skan, Swed-Pol, Norned), ei vaihtosähköä voida käyttää pitkillä matkoilla (~80 km). Tätä pidemmillä yhteyksillä kaapelin tuottama loisteho kuormittaa sen täyteen eikä pätötehoa voida siirtää. Joskus tasasähköyhteys liittää toisiinsa verkot, joita ei voi liittää yhteen synkronisesti. Esimerkiksi 50 Hz:n ja 60 Hz:n verkot, Suomen ja Venäjän verkot. Suomen ja Venäjän verkoilla on sama taajuus, mutta tehon vaihtelut Venäjän verkossa vaikuttaisivat liikaa pohjoismaiseen verkkoon, jos ne kytkettäisiin yhteen vaihtosähköyhteydellä. Tasasähkömuuttaja-asemat ovat kalliita, joten lyhyellä siirtoyhteydellä voi vaihtosähköjohto olla edullisempi 4
5 Tasasähköyhteyden ominaisuuksia Tasasähköyhteyden suuntaaja-asemat ovat kalliita ja monimutkaisia Perinteinen tasasähkö (verkkokommutoitu) kuluttaa paljon loistehoa, mikä pitää tuottaa suuntaaja-asemalla (Q ~ ½ P) Jännitelähdesuuntaajalla voidaan säätää erikseen haluttu pätö- ja loisteho Tasasähköyhteyttä pitää aina säätää, mutta säädöillä voidaan auttaa vaihtosähköverkkoa Jännitelähdesuuntaajan häviöt isommat kuin verkkokommutoidun suuntaajan häviöt 5
6 Tasasähköyhteyden ominaisuuksia Tasasähköjohdolla tai -kaapelilla ei tarvita loistehon kompensointia, koska virta on tasavirtaa Tasasähköyhteyden tehoa voidaan säätä nopeasti ja siksi sitä voidaan käyttää häiriötehoreservinä ja taajuudensäädössä, voidaan myös rakentaa erityissäätöjä kuten tehon modulointisäätö, mikä parantaa heilahtelujen vaimennusta. Tasasähköyhteys ei kasvata verkon oikosulkutehoa, koska se ei syötä vikavirtaa Tasasähköyhteydellä ei ole stabiiliusongelmia, terminen kapasiteetti ja eristyskoordinaatio määräävät siirrettävän maksimitehon 6
7 Tasasähköyhteys meren ali Tasasähköyhteys voi olla kannattavaa jo lyhyillä matkoilla. Vaihtosähkö ei voida siirtää kaapelissa pitkiä matkoja ilman kompensointilaitteita. Kompensointilaitteita tarvitaan noin km:n välein. Merta voidaan käyttää paluujohtimena, mutta meressä kulkeva virta aiheuttaa korroosiota metalliesineissä. 7
8 Tasasähköyhteys, historiaa ja esimerkkejä Ensimmäinen kaupallinen tasasähköyhteys vuonna 1954 Gotlannin ja Ruotsin välille, 100 kv, 20 MW, elohopeahöyryventtiilit. Itaipu-yhteys Brasiliassa. Kaksi 6300 MW:n yhteyttä, jännite ± 600 kv DC, käyttöönotto Sähkö käytetään pääasiasiassa Brasiliassa (60 Hz), siirtomatka voimalaitokselta Sao Paoloon ja Rio de Janeiroon noin 800 km, siirrettävä teho on iso, generaattoreiden taajuus on 50 Hz (Paraguayn taajuus) Kiinan isot projektit: Jinping Sunan 7200 MW:n ja 800 kv:n UHVDC-yhteys, noin 2000 km:n pituinen siirtomatka vesivoimalaitoksilta Shanghaihin: db0003db004333/ af2bf14c fea4.aspx Xiangjiaba Shanghai, 800 kv UHV DC-yhteys: HVDC_References.pdf 8
9 Verkkokommutoitu tasasähköyhteys LCC HVDC, LCC: Line commutated converter siirrettävän tehon suuruus hoidetaan ohjauksella toisin kuin vaihtosähköjohdoilla, ohjausjärjestelmä välttämätön vaatii muuntajat, tasa- ja vaihtosuuntaussillat eli asemaratkaisut ovat kalliita johdolla ei stabiiliusongelmia tasavirran ansiosta, erittäin pitkät yhteydet mahdollisia kuluttaa loistehoa noin puolet pätötehosta, tuottaa yliaaltoja, tasa- ja vaihtosuuntaus tyristorisiltojen avulla -> vaatii verkolta tarpeeksi oikosulkutehoa, jotta verkkokommutointi toimii ilman kommutointihäiriöitä ( equidistant firing system ) Suurimmat tehot voivat olla 3000 MW (yksinapaisella yhteydellä) ja suurimmat tasajännitteet 800 kv 9
10 Verkkokommutoidun linkin tehon muodostuminen, esimerkki 1 P 2 virta I P 1 9 V 1 Ω 10V vaihtosuuntaaja, ohjauskulma 180 γ tasasuuntaaja, ohjauskulma α 10V 9V) I = = 1A 1Ω P 1 P 2 = 1A 10V = 10W = 1A 9V = 9W P P HÄVIÖT 2 = P 1 = (1A ) P 2 HÄVIÖT 1Ω = 1W = 10W 1W = 9W 10
11 Verkkokommutoidun linkin tehon muodostuminen, esimerkki 2 tasasuuntaajan ohjauskulma α P 2 virta I P 1 vaihtosuuntaaja, ohjauskulma 180 γ 1 Ω 10 V -9V 9V ( 10V) I = = 1A 1Ω P 1 P 2 = 1A ( 9V) = 1A ( 10V) = 9W = 10W P P HÄVIÖT 1 = P 2 = (1A ) P 2 HÄVIÖT 1Ω = 1W = 10W 1W = 9W 11
12 Verkkokommutoidun tasasähköyhteyden pääkomponentit Suuntaaja-asemilla (muuttaja-asemilla) vaihtosähkö muutetaan tasasähköksi (tasasuuntaaja) tai tasasähkö muutetaan vaihtosähköksi (vaihtosuuntaaja) Tasasähköjohto tai -kaapeli tarvitaan tasavirran siirtoon Muuttaja-asemalla on vaihtosähkökisko, muuntajat, 6-pulssisillat, vaihtosähkösuodattimet, kompensointikondensaattorit, tasasähkösuodattimet, säätöjärjestelmä ja tasasähköjohdon tasoituskuristin 12
13 Verkkokommutoitu suurjännitteinen tasasähköyhteys FENNO-SKAN 1, tasasähköyhteyden pääkaavio tyristorisilta Ruotsi Dannebo 400 kv:n vaihtosähköasema F SC Merenalainen kaapeli, 200 km Electrodijohto DCsuodatin Electrodijohto Avojohto, 33 km F1 F2 SC suuntaajamuuntaja F = Suodatin (filter) Suomi Rauma 400 kv:n vaihtosähköasema SC = Rinnakkaiskondensaattori (shunt capacitor) 13
14 Kertausta: tyristoreilla toteutettu 6-pulssisilta R U RS U ST X s X s X s U TR U d Tasajännitteen keskiarvo ohjaamattomassa sillassa U d0 U di 0 = 3 2 π U α on ohjauskulma eli sytytyskulma, U on vaihtosähköverkon pääjännite. Ohjatun sillan tasajännite U d 3 2 U d = U (cosα + cos( α + µ ) 2π Tasasuuntaajalla α < 90, vaihtosuuntaajalla α > 90, µ on kommutointikulma 14
15 6-pulssisillan tasajännitteen keskiarvo 6-pulssisillalle tasasuunnatun jännitteen keskiarvo kun ohjauskulma α = 0 eikä kommutointia oteta huomioon: U di0 1 = 2U cos x dx 2π / 6 π 6 π 6 = 6 2U 2π (sin π 6 π + sin( )) 6 = 3 2U π sin π 6 = 2 3 U π 1,35U 15
16 6-pulssisillan tasajännitteen keskiarvo 6-pulssisillalle tasasuunnatun jännitteen keskiarvo kun ohjauskulma α > 0 eikä kommutointia oteta huomioon: U di0 2U π 2U π 2U π π sin( )cosα + cos 6 1 cosα + 2 cosα π + α 6 1 = 2U cos x dx 2π / 6 π + α π 6 sinα sinα 6 2U = 2π sinα sinα cos π (sin( π 6 cosα = + α) sin( + cosα sin π 6 π 6 + α)) = = 16
17 Kertausta: 6-pulssisillan virta ja teho I d Tasajännite U d kun kommutointi otetaan huomioon X s U 3 2 π 1 2 d = U (cosα + cos( α + µ ) U RS X s U TR U d P d = U d I d U ST X s X s on kommutointireaktanssi 17
18 3-pulssisillan jännite, kun ohjauskulma on yhdessä toimivat tyristorit -U ST -U TR -U RS U UST U -U ST RS TR sillan jännite = suurin pääjännite U di
19 Tyristorit 5 ja 6 johtavat, α = U ST U d = U ST U ST 6 Tasajännite on positiivinen 19
20 Tyristorit 1 ja 6 johtavat, α = 0 1 U RS U RS U d = U RS 6 Tasajännite on positiivinen 20
21 Tyristorit 1 ja 2 johtavat, α = 0 1 -U TR U TR U d = U TR 2 Tasajännite on positiivinen jne 21
22 U d, kun ohjauskulma α = 15 α =
23 3-pulssisillan jännite, jos ohjauskulma on 180 tyristorien sytytystä on viivästytetty yhdessä toimivat tyristorit U di sillan jännite = suurin pääjännite U ST U TR U RS -UTR U ST -U RS -U ST -U RS 23
24 Tyristorit 5 ja 6 johtavat, α = U d = U ST U ST U ST 6 Tasajännite on negatiivinen 24
25 Tyristorit 1 ja 6 johtavat, α = U RS U d = U RS 6 U RS Tasajännite on negatiivinen 25
26 Tyristorit 1 ja 2 johtavat, α = U TR U d = U TR 2 U TR Tasajännite on negatiivinen jne 26
27 Kommutointimarginaali Oikeasti ohjauskulma ei vaihtosuuntauskäytössä voi olla 180, vaan enintään 180 γ, jossa kulma γ on kommutointimarginaali. Tämä marginaali tarvitaan, että tyristori kestää myötäsuuntaisen jännitteen johtamatta virtaa. Tyristori tarvitsee pienene ajan varausten purkamiseen, että se ei johda jännitteen kääntyessä myötäsuuntaiseksi. Kommutointimarginaali γ riippuu tasavirran ja kommutointireaktanssi suuruudesta. Mitä suurempi γ, sitä enemmän silta kuluttaa loistehoa Jos γ on liian pieni, kommutointi voi epäonnistua ja tyristori voi jäädä johtamaan, vaikka seuraava tyristori on sytytetty. Tätä sanotaan kommutointihäiriöksi. Useat kommutointihäiriöt pudottavat siirretyn pätötehon arvon nollaan. Kommutointihäiriöitä aiheuttavat verkon viat (mm. maasulut, muuntajan kytkentävirtasysäys) 27
28 Tehon muodostuminen: kaksi 6-pulssisiltaa vaihtosuuntaaja, sammutuskulma γ I d, P d tasasuuntaaja, ohjauskulma α U 2 U d2 U d1 U 1 Kaksi 6-pulssisiltaa sarjassa -> tasajännite on kaksinkertainen yhteen 6-pulssisiltaan nähden U I d d1 6 2 π R U π U = DC d1 + U R DC cosα cosα π [ U cosα + U cos(180 γ )] 1 d π R 2 DC U U 1 d 2 U 6 2 π R 2 DC [ cos(180 γ )] U 2 [ cos(180 γ )] Virran suuruuteen vaikuttavat vaihtosähköpuolen jännitteet, (muuntajien käämikytkimet) ja ohjauskulmat = 28
29 Verkkokommutoidun tasasähköyhteyden säätö Yleisin säätötapa on vakiotehosäätö. Vakiovirtasäätö on myös mahdollinen. Säädön tehtävänä on pitää teho asetellussa arvossa. Edellisen sivun yhtälöistä nähdään, että säätämällä muuntajien käämikytkimiä ja siltojen ohjauskulmia saadaan teho halutuksi. Käämikytkimellä asetellaan haluttu toimintapiste ja ohjauskulman säätö pitää tehon halutussa arvossa Verkkojännitteen vaihtelusta aiheutuva tasavirran vaihtelu on saatava mahdollisimman pieneksi Tasa- ja vaihtosuuntaajan välillä on oltava tiedonsiirtoyhteys, jotta säätö toimisi hyvin. 29
30 U d Verkkokommutoidun tasasähköyhteyden säätö C tasas. α = α min jännite normaali G Tasas. jännite alentunut vaihtosuuntaajan virta B F ΔI d I d A H D vaihtosuuntaaja: γ = γ min tasasuuntaajan virta E I d 30
31 Säätö Normaali toimintapiste on A Vaihtosuuntaaja: γ = γ min eli jännite on vakio Tasasuuntaaja: I d = vakio Jos tasasuuntaajan jännite laskee (katkoviiva G H D), uudeksi toimintapisteeksi tulee B ja vaihtosuuntaaja alkaa toimia vakiovirtasäädöllä, jonka virtaohje on ΔI d :n verran pienempi kuin tasasuuntaajan virtaohje Normaalisti vaihtosuuntaaja määrää jännitteen ja tasasuuntaaja virran -> saadaan haluttu vakioteho 31
32 Kertausta: tyristorisillan yliaallot U RS X s X s U TR U d 6-pulssisilta aiheuttaa vaihtosähköverkkoon yliaaltovirtoja. Harmonisten järjestysluku n: n = k6 ±1 U ST X s k = 1,2, pulssisilta aiheuttaa tasasähköjohtoon yliaaltojännitteitä. Harmonisten järjestysluku n: n = k6 32
33 Kaksi 6-pulssisiltaa sarjassa Nykyiset suuntaajat ovat rakenteeltaan 12-pulssisiltoja. Muuntajan toisiokäämien kytkennöiksi on valittu tähti ja kolmio, jotta saadaan 30 asteen vaihesiirto osasiltojen välille. Näin saadaan kumoutumaan vaihtosähköpuolen 5. ja 7. yliaallot sekä tasasähköpuolen 6. harmoninen. 33
34 Erilaisia verkkokommutoivia tasasähköyhteyksiä Monopolaariyhteys Bipolaariyhteys. Teho on kaksinkertainen monopolaariyhteyteen verrattuna. 34
35 Tasasähkösuodatin ja tasoituskuristin Tasoituskuristin tasasähköjohdolla pienentää tasavirran sykkeisyyttä ja vähentää yliaaltoja. Se myös rajoittaa virran nousunopeutta tasasähköjohdon vioissa ja kommutointihäiriöissä Tasasähkösuodatin vähentää tasasähköjohdon yliaaltoja, jotka voivat aiheuttaa häiriöitä puhelinjohdoissa. Jos tasavirta kulkee merenalaisessa kaapelissa, ei tasasähkösuodatinta välttämättä tarvita 35
36 Vaihtosähkösuodattimet Koska tasasähköyhteys tuottaa vaihtosähköpuolelle harmonisia jännitteitä, tarvitaan tasasähköasemalle suodattimia Vaihtosähköpuolen suodattimet viritetään 12- pulssisillan ollessa kyseessä yleensä 11. ja 13. yliaallolle, joskus myös 23. ja 25. yliaallolle. Nämä suodattimet ovat normaalisti katkaisijalla kytkettäviä ja niitä ohjataan tasasähköyhteyden pätötehon mukaan koska ne myös tuottavat loistehoa 36
37 Vaihtosähkösuodattimet C L Yhdelle taajuudelle viritetyn piirin resonanssitaajuus f r f r = 2π 1 LC R 37
38 Erilaisia tasasähköyhteyksiä Tavallisin tapaus: tasa- ja vaihtosuuntaajat ovat eri asemilla. Niiden välissä on avojohto tai kaapeli. Fenno-Skan on tällainen. Back-to-back -yhteys: tasa- ja vaihtosuuntaaja ovat molemmat samalla asemalla eikä tasasähköjohtoa tai kaapelia tarvita. Suomen ja Venäjän välinen tasasähköyhteys Viipurissa on back-to-back tasasähköyhteys. 38
39 Verkkokommutoidun tasasähköyhteyden loisteho Tasasähkökonvertterin perusosa on venttiili. Normaali 6-pulssisilta koostuu kuudesta venttiilistä kuvan 1 mukaisesti. Kun teho virtaa siltaan päin (α < 90 ), se toimii tasasuuntaajana, ja kun tehon virtaus on sillasta verkkoon (α > 90 ), ollaan vaihtosuuntauskäytössä. Kun ohjauskulma α kasvaa, virran ja jännitteen välille tulee vaihesiirto. Tämä merkitsee loistehon kulutuksen kasvua. Suurimmillaan loistehon kulutus on kun α = 90 39
40 Verkkokommutoidun tasasähköyhteyden suuntaaja- eli muuttaja-asema vaihtosähkökisko suuntaajamuuntajat tyristorisillat tasoituskuristin tasasähköavojohto tai -kaapeli S tasasähkösuodatin vaihtosähköverkko elektrodi vaihtosähkösuodattimet katkaisija 40
41 P d Q P d d = U d U di0 sinα = cosα Verkkokommutoidun tasasähköyhteyden loisteho 1 Id = U di0 Id (cosα + cos( α + µ ) U 2 U di0 cosα Id sinα = Id sinα = cosα P d 2 1 cos α = 2 cos α P d 1 1 = 2 cos α di0 P d I d cosα U U di0 d 2 1 Normaalikäytössä loistehon kulutus on noin puolet siirretystä pätötehosta. Loistehon kompensointia varten muuttaja-asemilla on oltava loistehon kompensointilaitteet, rinnakkaiskondensaattorit tai synkronikompensaattorit tai SVC. Lähde: -124, s
42 S Sillan jatkuvan tilan yhtälöt Perustehoksi valitaan konvertterimuuntajan nimellisteho b = SN = 2 U IdN I dn on nimellistasavirta, U on konvertterimuuntajan sillan puoleisen vaihtojännitteen pääjännite. X s on kommutointireaktanssi. Yleensä X s on 0,10 0,15 pu, kun perustehona on konvertterimuuntajan nimellisteho. Tehokerroin cosϕ on Tasasuuntaaja Vaihtosuuntaaja cosϕ = cosϕ = cosα 0,5 X cosγ 0,5 X s s ( I ( I d d / / I I dn dn ) ) Woodford s
43 Verkkokommutoidun linkin pätö- ja loisteho Ohjauskulma α on tavallisesti ja vaihtosuuntaajan kommutointimarginaali γ on noin 18. Kulma ϕ voidaan laskea, kun tiedetään tasasuuntaajan virta. Sillan pätöteho P d ja loisteho Q d voidaan laskea kun virta ja cosϕ tiedetään: P d = I d U d Q d = P d tanϕ P d Q d = U d U I di0 d I U d di0 I sinα d cosα 43
44 Oikosulkusuhde Kun verkko on vahva, sillä on suuri oikosulkuteho ja jännitteen muutokset ovat pieniä kuorman muuttuessa ja vikojen aikana. Jännitteiden pysyminen tahdissa ja oikean suuruisena on välttämätöntä verkkokommutoidun tasasähköyhteyden kommutoinnin onnistumiselle Oikosulkusuhde: SCR = S SC / P HVDC, missä S SC = vian oikosulkuteho (MVA), P HVDC on tasasähköyhteyden pätöteho Vahva verkko: SCR > 3, ei ongelmia Hyvin heikko verkko SCR < 2, odotettavissa ongelmia (kommutointihäiriöitä) Ekvivalenttinen oikosulkusuhde ESCR on verkon oikosulkutehon ja tasasähköyhteyden tehon suhde. Ekvivalenttinen: suodattimien ja kompensointikondensaattorien vaikutus on jätetty huomiotta Lähde: Cigre
45 Mahdollisia lisäsäätöjä Tasasähköyhteydellä voi olla myös muita säätöjä Näitä säätöjä ovat taajuussäätö (frequency control), pätötehon modulointisäätö (power modulation control), hätätehon säätö (emergency control), SSR-säätö. Fenno-Skan-yhteydellä on nämä säädöt. Taajuudensäätöä käytetään vain, jos Ruotsin ja Suomen verkot ovat erossa toisistaan. Viipurin linkillä on taajuudensäätö. Jos tasasähköyhteys yhdistää verkot, jotka eivät ole synkronisesti yhdessä, tasasähköyhteydellä voidaan säätää taajuutta. Sähkömekaanisia heilahteluja voidaan vaimentaa moduloimalla tasasähköyhteyden tehoa. Jos verkko on vaikeuksissa, voidaan pätöteholla auttaa verkkoa selviämään viasta Tasasähköyhteydellä voi olla myös SSR-säätö. SSR= subsynchronous resonance, aliharmoninen resonanssi), mikä estää lähellä olevan turbogeneraattorin akselin vaurioitumisen resonanssin takia 45
46 Fenno-Skan modulointisäätö f Ruotsi f Suomi 1 1+sT Kuollut alue min max K st 1 (1+sT )(1+sT ) 1 2 x y = sign(x) K 2 x a P min P max P mod (MW) Fenno-Skan yhteyden modulointisäätö: Jos Suomen ja Ruotsin verkkojen välille tulee heilahteluja, tasasähkölinkin tehoa moduloidaan. Sisäänmenoina ovat taajuudet 46 Suomessa ja Ruotsissa.
47 Fenno-Skan modulointisäätö, käyttöönottokoe Power/ MW Wi t hout control 40 Wi th Time/s control kv johto Letsi Petäjäskoski avattiin ilman modulointisäätöä ja modulointisäädön kanssa. Johdon teho oli 290 MW. Kokeen Aikana vienti oli 650 MW Ruotsiin pohjoisessa ja 400 MW Fenno-Skanilla 47
48 Jännitelähdesuuntaajalla varustettu tasasähköyhteys VSC, voltage source converter Jännitelähdekonverttereilla toteutettu tasasähköyhteys, jossa käytetään esim. IGB-transistoreja esimerkiksi tai muita sellaisia tehopuolijohteita, jotka voidaan kytkeä päälle ja pois päältä riippumatta vaihtojännitteen hetkellisarvosta Etuja: ei vaadi verkolta suurta oikosulkutehoa. Voidaan käynnistää vaikka verkko olisi jännitteetön, voi tuottaa vaihekohtaisesti säädetyt jännitteet Tasajännitteen napaisuus ei vaihdu Pätö- ja loistehoa voidaan säätää toisistaan riippumatta, tehoalue Bipolaarinen (tarvitaan kaksi virran kulkutietä), Ei tarvita tiedonsiirtoyhteyttä suuntaaja-asemien välille 48
49 Jännitelähdesuuntaajalla varustettu tasasähköyhteys Ensimmäinen jännitelähdesuuntaajalla varustettu tasasähköyhteys oli Ruotsissa vuonna Sen teho oli 3 MW ja jännite ±10 kv Pienemmät tehot kuin verkkokommutoivilla suuntaajilla Huomattavasti suuremmat häviöt kuin perinteisellä tasasähköyhteydellä (~2% / suuntaaja-asema) Perinteisellä tasasähköyhteydellä häviöt ovat noin 0,8 % / suuntaaja-asema Yhteyttä ei ole saatavilla avojohdolla, vaan ainoastaan kaapeleilla Avojohto mahdollinen, mutta avojohdon ja kaapelin sarjaankytkentä ei ole mahdollinen, koska muovieristeiset kaapelit eivät kestä salamaniskun aiheuttamaa polariteetin muutosta 49
50 Jänntelähdesuuntajalla varustettu tasasähköyhteys VSC: voltage source converter, jännitelähdekonvertterilla varustettu tasasähköyhteys siirrettävän tehon suuruus hoidetaan ohjauksella, pätö- ja loistehoa voidaan säätää toisistaan riippumatta. pätö- ja loistehorajat määrää sallitun virran suuruus eli se mille teholle laite on mitoitettu Pulssinleveysmodulointi, suuri kytkentätaajuus, suuret häviöt monitasosuuntaajat: vähemmän häviöitä ja yliaaltoja voidaan liittää heikkoon verkkoon ja sitä voidaan käyttää jopa jännitteen antoon kylmään verkkoon, Suurimmat tehot ovat 500 MW:n luokkaa ja jännitteet 350 kv 50
51 Yksinkertainen jännitelähdesuuntaajalla varustetun tasasähköyhteyden malli 1) Varataan kondensaattori 2) Tuotetaan vaihtojännite kytkemällä transistoria Kummassakin päässä tarvitaan kondensaattorit ja aina tarvitaan kaksi kaapelia 51
52 Jännitelähdesuuntaajaa käyttävän tasasähköyhteyden muuttaja-asema vaihtosähkökisko Suuntaajan muuntaja tai reaktori Tehopuolijohdekytkinsilta tasasähköjohto tai -kaapeli +U d /2 +U DC U d /2 U DC vaihtosähköverkko vaihtosähkösuodatin Tasasähkökondensaattorit katkaisija 52
53 Pulssinleveysmodulointi +U d /2 +U d /2 0 -U d /2 -U d /2 53
54 Monitasosuuntaaja +u c -U d /2 +u c + 0 +u c + +u c +u c u c U ac u c + U d 0 + +u c + +u c + +u c + +u c + +u c + +u c + +u c
55 HVDC-valmistajia ABB, tuotenimet: HVDC Classic (LCC, line commutated converter, verkkokommutoiva suuntaaja), HVDC Light (VSC, voltage source converter, jännitelähdesuuntaaja) Siemens, tuotenimet: HVDC, HVDC Plus (VSC) Alstom Grid HVDC HVDC MaxSine TM (VSC) Tietoa netissä:
56 Suomen tasasähköyhteydet Fenno-Skan 1 (LCC) Etelä-Suomen ja Etelä-Ruotsin välillä 1989, 550 MW, 400 kv Fenno-Skan 2 (LCC) Etelä-Suomen ja Etelä-Ruotsin välillä 2011, 800 MW, 500 kv noin 300 miljoonaa euroa, lainaa Euroopan Investointipankilta (EIB) 150 miljoonaa euroa Fingridille Estlink 1 (VSC) 350 MW, tasajännite ±150 kv, käyttöönotto 2006 Suomen ja Viron välillä Vaihtojännite 330 kv (Viro), 400 kv (Suomi) Maanalaisen tasasähkökaapelin pituus: 2 x 31 km Meressä kulkevan tasasähkökaapelin pituus: 2 x 74 km 56
57 Suomen tasasähköyhteydet Estlink 2 (LCC) 650 MW, käyttöönotto pituus noin 170 km, 14 km on avojohtoa Suomessa, noin 145 km merikaapelia ja noin 11 km maakaapelia Virossa. Viipurin linkki (LCC) MW, 85 kv, Venäjältä Suomeen, 2-suuntainen siirto valmisteilla Back-to-back-yhteys eli tasa- ja vaihtosuuntaaja ovat samalla asemalla. Viipurista teho siirretään kahdella 400 kv:n johdolla Suomeen. Fingrid, Venäjän verkot -yhtiö Rosseti, Venäjän verkkoyhtiö Federal Grid Company ja Venäjän verkko-operaattori System Operator valmistelevat teknisiä ja kaupallisia ehtoja kaksisuuntaisen kaupan toteuttamiseksi Suomen ja Venäjän välillä. 57
58 Viipurin muuttaja-asema 0,1 H Yliaaltosuodattimet 400 kv:n johto Kymiin F1 F2 F F 0,1 H 0,1 H 0,1 H 0,1 H Synkronikompensaattori 1 Synkronikompensaattori 2 F 0,1 H 400 kv:n johto Yllikkälään F 0,1 H 0,1 H 58
59 Silmukoitu tasasähköverkko? Friends of the Supergrid: 59
60 Eurooppalainen verkkosääntö ENTSO-E valmistelee verkkosääntöä tasasähköyhteyksistä ja tuutlivoiman vekrkoonliitynnästä Lisätietoa: Pages/default.aspx Verkkosäännön luonnos: %20codes%20documents/NC%20HVDC/ NC%20HVDC.pdf 60
61 Kirjallisuutta ja lisätietoja Cigre WG 14.20: Brochure 186, 2001, Economic Assessment of HVDC links, Cigre WG B4.37, VSC Transmission, Electra No 219, April 2005, www-e-cigre.org Cigre WG B4.37, Brochure 269, VSC Transmission, April 2005, Fingrid, kantaverkon ABC, tasasähkövoimansiirto, Fingrid, tasasähkövoimansiirto, Fingrid-lehti 3, 2006, Fingrid: Fenno-Skan-projekti, tasasahkoyhteydet/fenno_skan_2/ 61
62 Kirjallisuutta ja lisätietoja S. G. Johansson, L. Carlsson, G. Russberg: Explore the Power of HVDC Light, a web-based system interaction tutorial, Article in ABB Review 4/ DocumentID=1JNL &LanguageCode=en&DocumentPartID=&Acti on=launch M. Szechtman, W. F. Long, M. Zavahir, J. Jyrinsalo: The Role of SC B4 HVDC and Power Electronics in Developing the Power Grid for the Future, Cigre, Electra, 14 N Juin 2008, ss D Woodword: HVDC Transmission, c1256d71001e0037c125697b002a43b4.aspx 62
ELEC-E8419 syksyllä 2016 Sähkönsiirtojärjestelmät 1
ELEC-E8419 syksyllä 2016 Sähkönsiirtojärjestelmät 1 Suurjännitteiset tasasähköyhteyet Perioit I II, 5 opintopistettä Liisa Haarla 1.9.2016 1 Luennon yinasiat Suurjännitteinen tasasähköyhteyen komponentit,
LisätiedotBL20A0600 Sähkönsiirtotekniikka. Tasasähkövoimansiirto Jarmo Partanen
BL20A0600 Sähkönsiirtotekniikka Tasasähkövoimansiirto Jarmo Partanen Tasasähkövoimansiirto Käsiteltävät asiat erilaiset tasasähköyhteydet pääkomponentit säätötavat suojaukset verkkovaikutukset edut ja
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
LisätiedotS Suuntaajatekniikka Tentti
S - 81.3110 Suuntaajatekniikka Tentti 28.5.2008 1. Siniohjatun syklokonvertterin ohjaussuhde r = 0,6. Millä ohjauskulma-alueella suuntaajia ohjataan, kun kuormituksen tehokerroin on 1, 0,7 tai -1? Miten
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
LisätiedotHenri Paloste HVDC-LAITTEISTOT
Henri Paloste HVDC-LAITTEISTOT Opinnäytetyö CENTRIA AMMATTIKORKEAKOULU Sähkötekniikan koulutusohjelma Toukokuu 2013 TIIVISTELMÄ OPINNÄYTETYÖSTÄ Yksikkö Ylivieska Koulutusohjelma Sähkötekniikka Työn nimi
LisätiedotS Suuntaajatekniikka Tentti
S - 8.0 Suuntaajatekniikka Tentti 8..007. Oletetaan, että 6-pulssisen tasasuuntaajan tasavirtapiirissä on äärettömän suuri inuktanssi. Sillan kuormituksena on resistanssi R = 50 Ω, verkon pääjännite on
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
LisätiedotHVDC-yhteyksien luotettavuuden parantaminen. Käyttötoimikunnan kokous Tuomas Rauhala
HVDC-yhteyksien luotettavuuden parantaminen Käyttötoimikunnan kokous 05--0 Tuomas Rauhala Rajasiirtoyhteyksien luotettavuuden parantaminen strateginen hanke Aluehinnat < 30 /MWh 30-35 /MWh 35-0 /MWh 0-5
LisätiedotJännitestabiiliushäiriö Suomessa 1992. Liisa Haarla
Jännitestabiiliushäiriö Suomessa 1992 Liisa Haarla Pohjoismainen voimajärjestelmä 1992 Siirtoverkko: Siirtoyhteydet pitkiä, kulutus enimmäkseen etelässä, vesivoimaa pohjoisessa (Suomessa ja Ruotsissa),
LisätiedotSÄHKÖENERGIATEKNIIIKKA. Harjoitus - luento 7. Tehtävä 1
SÄHKÖENERGIATEKNIIIKKA Harjoitus - luento 7 Tehtävä 1 Bipolaaritransistoria käytetään alla olevan kuvan mukaisessa kytkennässä, jossa V CC = 40 V ja kuormavastus R L = 10 ς. Kyllästysalueella kollektori-emitterijännite
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
LisätiedotKantaverkko kehittyy Fenno-Skan 2 -tasasähköyhteys
Kantaverkko kehittyy Fenno-Skan 2 -tasasähköyhteys Fenno-Skan 2 -yhteys edistää sähkömarkkinoita Itämeren alueen sähkömarkkinat 2 Merikaapelin rakenne 1. Johdin 2. Johdinsuoja 3. (Öljypaperi)eristys 4.
LisätiedotTasasähköyhteyden suuntaaj-asema. Ue j0ƒ. p,q
EEC-E89 syksy 06 Ttkitaan alla olevan kvan mkaista heikkoon verkkoon kytkettyä srjännitteistä tasasähköyhteyttä. Tässä tapaksessa syöttävän verkon impedanssi (Theveninin impedanssi, kvassa j on j0,65,
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
LisätiedotSinimuotoinen vaihtosähkö ja siihen liittyviä käsitteitä ja suureita. Sinimuotoisten suureiden esittäminen osoittimilla
LIITE I Vaihtosähkön perusteet Vaihtojännitteeksi kutsutaan jännitettä, jonka suunta vaihtelee. Vaihtojännite on valittuun suuntaan nähden vuorotellen positiivinen ja negatiivinen. Samalla tavalla määritellään
LisätiedotTasasähkövoimansiirto
TAMK Tasasähkövoimansiirto 1 () Sähkölaboratorio Jani Salmi 13.04.014 Tasasähkövoimansiirto Tavoite Työn tavoitteena on muodostaa tasasähkövoimansiirtoyhteys kahden eri sähköverkon välille. Tasasähkölinkillä
LisätiedotELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen.
ELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen. X.X.2015 Tehtävä 1 Bipolaaritransistoria käytetään alla olevan kuvan mukaisessa kytkennässä, jossa V CC = 40 V ja kuormavastus
Lisätiedot20 kv Keskijänniteavojohdon kapasiteetti määräytyy pitkien etäisyyksien takia tavallisimmin jännitteenaleneman mukaan:
SÄHKÖENERGIATEKNIIKKA Harjoitus - Luento 2 H1 Kolmivaiheteho Kuinka suuri teho voidaan siirtää kolmivaihejärjestelmässä eri jännitetasoilla, kun tehokerroin on 0,9 ja virta 100 A. Tarkasteltavat jännitetasot
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
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
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
LisätiedotSiirtokapasiteetin määrittäminen
1 (5) Siirtokapasiteetin määrittäminen 1 Suomen sähköjärjestelmän siirtokapasiteetit Fingrid antaa sähkömarkkinoiden käyttöön kaiken sen siirtokapasiteetin, joka on mahdollinen sähköjärjestelmän käyttövarmuuden
LisätiedotAjankohtaista. Käyttötoimikunta Reima Päivinen
Ajankohtaista Käyttötoimikunta 17.6.2013 Reima Päivinen Tärkeimmät ajankohtaiset tapahtumat Sähkömarkkinalain käsittely jatkuu eduskunnassa Fenno-Skan 1 siirtokapasiteettia rajoitettu 400 MW tasolle varotoimenpiteenä,
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
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
LisätiedotMerelle rakennettujen tuulivoimapuistojen sähkönsiirtojärjestelmät
Merelle rakennettujen tuulivoimapuistojen sähkönsiirtojärjestelmät Johdanto Kiinnostus offshore-tyyppisten tuulivoimapuistojen rakentamiseen on ollut suuri Euroopassa viime vuosina. Syinä tähän ovat mm.
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
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
LisätiedotSiirtyisikö sähkö vielä luotettavammin maan alla? Käyttövarmuuspäivä 2.12.2010 Johtaja Jussi Jyrinsalo Fingrid Oyj
Siirtyisikö sähkö vielä luotettavammin maan alla? Käyttövarmuuspäivä Johtaja Fingrid Oyj 2 Taustaa myrskyjen haitat synnyttäneet vaateita kaapeloimisesta kantaverkossa kaapeleita ei käytetä poikkeuksena
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:
LisätiedotAjankohtaiskatsaus. Käyttötoimikunta Reima Päivinen
Ajankohtaiskatsaus Käyttötoimikunta 25.11.2014 Reima Päivinen Suomi on rakenteellisesti tuonnin varassa haaste voimajärjestelmän käyttötoiminnalle 1180 MW 1050 MW 280 MW 390 MW Keskimääräinen kaupallinen
LisätiedotAntti Kuusela. Tuotannon ja kulutuksen liittämisen verkkosäännöt
Tuotannon ja kulutuksen liittämisen verkkosäännöt Tuotannon ja kulutuksen liittämisen verkkosäännöt Liittämisen verkkosäännöt Yleiset liittymisehdot ja verkkosäännöt NC RfG implementointisuunnitelma NC
LisätiedotToimintaperiaatteet rajasiirtokapasiteetin varmistamiseksi. Markkinatoimikunnan kokous 2015-10-06 Tuomas Rauhala
Toimintaperiaatteet rajasiirtokapasiteetin varmistamiseksi Markkinatoimikunnan kokous 05-0-06 Tuomas Rauhala Rajasiirtoyhteyksien käytettävyyden parantaminen strateginen hanke Aluehinnat < 30 /MWh 30-35
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
LisätiedotELEC-E8419 syksy 2016 Laskeminen tietokoneohjelmilla 1. Verkon tiedot on annettu erillisessä Excel-tiedostossa: nimeltä CASE_03-50-prosSC.
ELEC-E8419 syksy 2016 Laskeminen tietokoneohjelmilla 1 Yleisiä ohjeita: Työ tehdään yhdessä laskuharjoitusten aikaan tiistaina 29.11. kello 10.15 12.00 Jos tämä aika ei sovi, voidaan järjestää toinen aika.
LisätiedotSiirtojen hallinta 2014
Raportti 1 (9) Siirtojen hallinta 2014 1 Yleistä siirto- ja markkinatilanteesta Siirtojen hallinta -raportti on yhteenveto Suomen kantaverkon ja rajajohtoyhteyksien tapahtumista ja toteumista vuodelta
LisätiedotELEC-E8403 Converter Techniques Exam
ELEC-E8403 Converter Techniques Exam 7.4.016 Remember to answer the course feedback questionnaire. You will receive an extra bonus point by doing this. 1. A six-pulse thyristor rectifier has a load of
LisätiedotKohti eurooppalaista verkkoa
1 Kohti eurooppalaista verkkoa Pertti Kuronen Verkkopalvelu 2 Tulevaisuus: eurooppalaiset järjestelmävastaavat ovat yhdistämässä voimiaan ENTSO-E Markkina Käyttö Käyttö Järjestelmän kehittäminen Eurooppalainen
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:
LisätiedotSiirtokapasiteetin riittävyys ja häiriöt 2014. Tasevastaavailtapäivä 20.11.2014 Helsinki Timo Kaukonen
Siirtokapasiteetin riittävyys ja häiriöt 2014 Tasevastaavailtapäivä 20.11.2014 Helsinki Timo Kaukonen Siirrot ja kapasiteetit Pohjois-Ruotsiin 2014 1 400,00 Råbacken- Stornorrfors keskeytys Petäjäskoski-
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
LisätiedotMerkittävimmät häiriöt - kesä 2014. 1.9.2014 Timo Kaukonen
Merkittävimmät häiriöt - kesä 2014 1.9.2014 Timo Kaukonen 2 Tihisenniemi - Palokangas 110 kv katkaisija laukesi työvirheen vuoksi 12.6.2014 - Paikalliskytkijä oli suorittamassa Tihisenniemen sähköasemalla
LisätiedotSavolainen. Pienvoimalaitoksen käyttötekniikka
Tekijä: Markku Savolainen Pienvoimalaitoksen käyttötekniikka Sisältö Erilaiset generaattorityypit Sähköntuotannossa käytetyt generaattorityypit Verkkomagnetoitu epätahtigeneraattori Kondensaattorimagnetoitu
LisätiedotLiittymissäännöt tuulivoimaloiden liittämiseksi Suomen voimansiirtoverkkoon
FINGRID OYJ Liittymissäännöt tuulivoimaloiden liittämiseksi Suomen voimansiirtoverkkoon 31.3.29 Liittymissäännöt tuulivoimaloiden ja maakohtaiset lisätäsmennykset tuulivoimaloiden liittämiseksi Suomen
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
Lisätiedot4 Suomen sähköjärjestelmä
4 Suomen sähköjärjestelmä Suomen sähköjärjestelmä koostuu voimalaitoksista, siirto- ja jakeluverkoista sekä sähkön kulutuslaitteista. Suomen sähköjärjestelmä on osa yhteispohjoismaista Nordel-järjestelmää,
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
LisätiedotSÄHKÖN KANTAVERKKOTOIMINTAA KUVAAVAT TUNNUSLUVUT 2013
SÄHKÖN KANTAVERKKOTOIMINTAA KUVAAVAT TUNNUSLUVUT 2013 viite: EMV määräys sähköverkkotoiminnan tunnusluvuista ja niiden julkaisemisesta 21.12.2011. Yhtiön nimi Fingrid Oyj Sähkön kantaverkkotoiminnan laajuus
LisätiedotSähköjärjestelmän toiminta talven 2012-2013 huippukulutustilanteessa
Raportti 1 (5) Sähköjärjestelmän toiminta talven 2012-2013 huippukulutustilanteessa 1 Yhteenveto Talven 2012-2013 kulutushuippu saavutettiin 18.1.2013 tunnilla 9-10, jolloin sähkön kulutus oli 14 043 MWh/h
LisätiedotKäyttörintamalta paljon uutta
Käyttörintamalta paljon uutta Johtaja Reima Päivinen Käyttövarmuuspäivä 24.11.2011 24.11.2011 Käyttövarmuuspäivä 24.11.2011 Kylmän talven kulutushuippu 18.2.2011 Kulutushuippu 18.2.2011 klo 9 10 Suomen
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
LisätiedotAjankohtaista. Reima Päivinen. Käyttötoimikunta 25.3.2014
Ajankohtaista Reima Päivinen Käyttötoimikunta 25.3.2014 2 Asiakkaiden ja yhteiskunnan hyväksi Varma sähkö Kantaverkon häiriöistä aiheutuneet keskeytykset 10 8 6 4 2 0 min / vuosi / liityntäpiste 2006 2007
LisätiedotPohjoismaisen sähköjärjestelmän käyttövarmuus
Pohjoismaisen sähköjärjestelmän käyttövarmuus 26.11.2003 Professori Jarmo Partanen Lappeenrannan teknillinen yliopisto 1 Skandinaavinen sähkömarkkina-alue Pohjoismaat on yksi yhteiskäyttöalue: energian
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
LisätiedotSinin muotoinen signaali
Sinin muotoinen signaali Pekka Rantala.. Sini syntyy tasaisesta pyörimisestä Sini-signaali syntyy vakio-nopeudella pyörivän osoittimen y-suuntaisesta projektiosta. y u û α positiivinen pyörimissuunta x
LisätiedotMittalaitetekniikka. NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014
Mittalaitetekniikka NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014 1 1. VAIHTOSÄHKÖ, PERUSKÄSITTEITÄ AC = Alternating current Jatkossa puhutaan vaihtojännitteestä. Yhtä hyvin voitaisiin tarkastella
LisätiedotSiirtojen hallinta 2015
Raportti 1 (6) Siirtojen hallinta 2015 1 Yleistä siirto- ja markkinatilanteesta Siirtojen hallinta -raportti on yhteenveto Suomen kantaverkon ja rajajohtoyhteyksien tapahtumista ja toteumista vuodelta
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
LisätiedotSähköjärjestelmän toiminta viikon 5/2012 huippukulutustilanteessa
Raportti 1 (5) Sähköjärjestelmän toiminta viikon 5/2012 huippukulutustilanteessa 1 Yhteenveto Talven 2011-2012 kulutushuippu saavutettiin 3.2.2012 tunnilla 18-19 jolloin sähkön kulutus oli 14 304 (talven
LisätiedotLOISSÄHKÖN TOIMITUKSEN JA LOISTEHORESERVIN YLLÄPITO
SOVELLUSOHJE 1 (5) LOISSÄHKÖN TOIMITUKSEN JA LOISTEHORESERVIN YLLÄPITO 1 Johdanto Tätä ohjetta sovelletaan kantaverkosta Asiakkaalle luovutettavan loissähkön toimituksissa, toimitusten seurannassa ja loissähkön
LisätiedotVoimalaitoksen lisästabiloinnin virittämisohje. Voimalaitospäivä Scandic Park Antti Harjula
Voimalaitoksen lisästabiloinnin virittämisohje Voimalaitospäivä Scandic Park 24.2.2016 Antti Harjula Sisältö Pohjoismainen voimajärjestelmä ja lisästabiloinnit VJV 2013, vaatimukset lisästabiloinnille
LisätiedotS Piirianalyysi 1 2. välikoe
S-55.20 Piirianalyysi 2. välikoe 4.2.200 aske tehtävät 2 eri paperille kuin tehtävät 3 5. Muista kirjoittaa jokaiseen paperiin selvästi nimi, opiskelijanumero, kurssin nimi ja koodi. Tehtävät lasketaan
LisätiedotMEERI NUOTIO SUURJÄNNITTEISEN TASASÄHKÖYHTEYDEN ELEKTRODIPII- RIN VALVONTA. Diplomityö
MEERI NUOTIO SUURJÄNNITTEISEN TASASÄHKÖYHTEYDEN ELEKTRODIPII- RIN VALVONTA Diplomityö Tarkastaja: professori Sami Repo Tarkastaja ja aihe hyväksytty tieto- ja sähkötekniikan tiedekunnan dekaanin päätöksellä
LisätiedotMuuta sähköverkkotoimintaa koskevien tunnuslukujen ohjeet
Muuta sähköverkkotoimintaa koskevien tunnuslukujen ohjeet Muun sähköverkkotoiminnan laajuus ja luonne (1) Verkkoon vastaanotetun sähköenergian määrä, GWh Maan sisäiset liityntäpisteet, GWh vuoden aikana
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.
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
LisätiedotHarmonisten yliaaltojen vaikutus johtojen mitoitukseen
Harmonisten yliaaltojen vaikutus johtojen mitoitukseen Pienjännitesähköasennukset standardin osassa SFS6000-5-5 esitetään johtojen mitoitusperusteet johtimien ja kaapelien kuormitettavuudelle. Lähtökohtana
LisätiedotAri Ravantti Taajuusmuuttajat. ABB Group November 26, 2014 Slide 1
Ari Ravantti Taajuusmuuttajat November 26, 2014 Slide 1 Miksi taajuusmuuttaja? Prosessin säätö Pieni käynnistysvirta Energian säästö Mekaanisten rasitusten väheneminen Lopputuotteen paraneminen November
LisätiedotSÄHKÖN TOIMITUSVARMUUS
SUOMEN ATOMITEKNILLISEN SEURAN VUOSIKOKOUS 21.2.2007 Eero Kokkonen Johtava asiantuntija Fingrid Oyj 1 14.2.2007/EKN Tavallisen kuluttajan kannalta: sähkön toimitusvarmuus = sähköä saa pistorasiasta aina
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.
LisätiedotSiirtojen hallinta 2016
Raportti 1 (6) Siirtojen hallinta 2016 1 Yleistä siirto- ja markkinatilanteesta Siirtojen hallinta -raportti on yhteenveto Suomen kantaverkon ja rajajohtoyhteyksien tapahtumista ja toteumista vuodelta
LisätiedotKäyttörintaman kuulumiset vuoden varrelta. kehityspäällikkö Jyrki Uusitalo Käyttövarmuuspäivä 3.12.2012
Käyttörintaman kuulumiset vuoden varrelta kehityspäällikkö Jyrki Uusitalo Käyttövarmuuspäivä 3.12.2012 Uudenlainen siirtotilanne Runsaasti vesivoimaa tarjolla Pohjoismaista Venäjän tuonti vähentynyt merkittävästi
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
LisätiedotELEC-E8419 syksyllä 2017 Sähkönsiirtojärjestelmät 1
ELEC-E8419 syksyllä 2017 Sähkönsiirtojärjestelmät 1 Johdatus, sisältö, kertausta Periodit I II, 5 opintopistettä Liisa Haarla 11.9.2017 1 Tietoja kurssista Luennot: dosentti Liisa Haarla Laskuharjoitukset:
LisätiedotKäyttötoimikunta Sähköjärjestelmän matalan inertian hallinta
Käyttötoimikunta Sähköjärjestelmän matalan inertian hallinta Miksi voimajärjestelmän inertialla on merkitystä? taajuus häiriö, esim. tuotantolaitoksen irtoaminen sähköverkosta tavanomainen inertia pieni
LisätiedotSähkötekniikka ja elektroniikka
Sähkötekniikka ja elektroniikka Kimmo Silvonen (X) Laboratoriotyöt Ti 8 10, Ti 10 12, To 10 12, Pe 8 10 (vain A) 4 labraa joka toinen viikko, 2 h 15 min, ei koeviikolla. Labrat alkavat ryhmästä riippuen
LisätiedotSMG-1100: PIIRIANALYYSI I. Verkkojen taajuusriippuvuus: suo(dat)timet
SMG-00: PIIRIANALYYSI I Verkkojen taajuusriippuvuus: suo(dat)timet alipäästösuodin ylipäästösuodin kaistanpäästösuodin kaistanestosuodin jännitevahvistus rajataajuus kaistanleveys resonanssi Suotimet:
LisätiedotSMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA
Vaihtosähkö SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA Sinimuotoiset suureet Tehollisarvo Sinimuotoinen vaihtosähkö & passiiviset piirikomponentit Käydään läpi, mistä sinimuotoiset jännite ja virta ovat peräisin. Näytetään,
LisätiedotSähköjärjestelmän toiminta talven 2013-2014 kulutushuipputilanteessa
Raportti 1 (5) Sähköjärjestelmän toiminta talven 2013-2014 kulutushuipputilanteessa 1 Yhteenveto Talvi 2013-2014 oli keskimääräistä lämpimämpi. Talven kylmin ajanjakso ajoittui tammikuun puolivälin jälkeen.
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.
LisätiedotSähköjärjestelmän toiminta talven 2014-2015 kulutushuipputilanteessa
Raportti 1 (6) Sähköjärjestelmän toiminta talven 2014-2015 kulutushuipputilanteessa 1 Yhteenveto Talvi 2014-2015 oli keskimääräistä leudompi. Talven kylmimmät lämpötilat mitattiin tammikuussa, mutta silloinkin
LisätiedotBL20A0500 Sähkönjakelutekniikka
BL0A0500 Sähkönjakelutekniikka Oikosulkusuojaus Jarmo Partanen Oikosulkuvirran luonne Epäsymmetriaa, vaimeneva tasavirtakomponentti ja vaimeneva vaihtovirtakomponentti. 3 Oikosulun eri vaiheet ja niiden
Lisätiedotd) Jos edellä oleva pari vie 10 V:n signaalia 12 bitin siirtojärjestelmässä, niin aiheutuuko edellä olevissa tapauksissa virheitä?
-08.300 Elektroniikan häiriökysymykset Kevät 006 askari 3. Kierrettyyn pariin kytkeytyvä häiriöjännite uojaamaton yksivaihejohdin, virta I, kulkee yhdensuuntaisesti etäisyydellä r instrumentointikaapelin
LisätiedotFingrid Oyj. NC ER:n tarkoittamien merkittävien osapuolien nimeäminen ja osapuolilta vaadittavat toimenpiteet
Fingrid Oyj NC ER:n tarkoittamien merkittävien osapuolien nimeäminen ja osapuolilta vaadittavat toimenpiteet Siltala Jari 1 (8) Sisällysluettelo 1 Johdanto... 2 2 Järjestelmän varautumissuunnitelman kannalta
LisätiedotSiirtojen hallinta 2018
Raportti 1 (6) Siirtojen hallinta 2018 1 Yleistä siirto- ja markkinatilanteesta Siirtojen hallinta raportti on yhteenveto Suomen kantaverkon ja rajajohtoyhteyksien tapahtumista ja toteumista vuodelta 2018.
LisätiedotElektroniikan kaavoja 1 Elektroniikan Perusteet 25.03.1998 I1 I2 VAIHTOVIRROILLA. Z = R + j * X Z = R*R + X*X
TASAVOLLA Sähkökenttä, potentiaali, potentiaaliero, jännite, varaus, virta, vastus, teho Positiivinen Negatiivinen e e e e e Sähkövaraus e =,602 * 0 9 [As] w e Siirrettäessä varausta sähkökentässä täytyy
LisätiedotLineaarialgebra MATH.1040 / Piirianalyysiä 2
Lineaarialgebra MATH.1040 / Piirianalyysiä 2 1 Seuraavat tarkastelut nojaavat trigonometrisille funktioille todistettuihin kaavoihin. sin(α + β) = sinα cosβ + cosα sinβ (1) cos(α + β) = cosα cosβ sinα
LisätiedotBL20A0600 Sähkönsiirtotekniikka. Siirtojohdon suojaus
BL20A0600 Sähkönsiirtotekniikka Siirtojohdon suojaus Kantaverkon johtosuojaus Suojauksen nopeus kriittinen stabiilisuuden kannalta Maasulkusuojauksen nopeusvaatimukset myös vaarajännitteistä. U m = 1500
LisätiedotLuku 10 Tehoelektroniikka. ELEC-C6001Sähköenergiatekniikka ja Prof. Jorma Kyyrä
Luku 10 Tehoelektroniikka ELEC-C6001Sähköenergiatekniikka 9.4.2018 ja 11.4.2018 Prof. Jorma Kyyrä Sisältö Esimerkkejä tehoelektroniikan käytöstä Tehopuolijohdekomponentit Diodit, transistorit (bipolaarit
LisätiedotS Power Electronics Exam
S-81.2110 Power Electronics Exam 12.1.2015 Answer all five questions (in English, Finnish or Swedish). Questions in Finnish are on the reverse side. 1. In a Buck converter the output current is assumed
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.
LisätiedotPakotettu vaimennettu harmoninen värähtelijä Resonanssi
Pakotettu vaimennettu harmoninen värähtelijä Resonanssi Tällä luennolla tavoitteena Mikä on pakkovoiman aiheuttama vaikutus vaimennettuun harmoniseen värähtelijään? Mikä on resonanssi? Kertaus: energian
LisätiedotKäyttötoimikunnan kokous Jonne Jäppinen. Ajankohtaiset asiat
27.11.2018 Käyttötoimikunnan kokous Ajankohtaiset asiat Häiriöt Fingridin Inkoo-Karjaa 110 kv voimajohdolla häiriö 27.9 klo 12:47, pysyvä johtovika. Sähköt saatiin palautettua voimajohtoon liittyneelle
LisätiedotSiirtojen hallinta 2017
Raportti 1 (6) Siirtojen hallinta 2017 1 Yleistä siirto- ja markkinatilanteesta Siirtojen hallinta -raportti on yhteenveto Suomen kantaverkon ja rajajohtoyhteyksien tapahtumista ja toteumista vuodelta
LisätiedotSMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA
SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA Vaihtosähkön teho kompleksinen teho S pätöteho P loisteho Q näennäisteho S Käydään läpi sinimuotoisiin sähkösuureisiin liittyviä tehotermejä. Määritellään kompleksinen teho, jonka
LisätiedotTuulivoiman vaikutukset voimajärjestelmään
1 Tuulivoiman vaikutukset voimajärjestelmään case 2000 MW Jussi Matilainen Verkkopäivä 9.9.2008 2 Esityksen sisältö Tuulivoima maailmalla ja Suomessa Käsitteitä Tuulivoima ja voimajärjestelmän käyttövarmuus
LisätiedotKatsaus käyttötoimintaan. Käyttötoimikunta 21.5.2014 Reima Päivinen Fingrid Oyj
Katsaus käyttötoimintaan Käyttötoimikunta Reima Päivinen Fingrid Oyj Esityksen sisältö 1. Käyttötilanne ja häiriöt 2. Tehon riittävyys 3. Järjestelmäreservit 4. Kansainvälinen käyttöyhteistyö 5. Eurooppalaiset
LisätiedotKäyttötoiminnan kuulumiset. Käyttövarmuuspäivä Johtaja Reima Päivinen
Käyttötoiminnan kuulumiset Käyttövarmuuspäivä 2.12.2013 Johtaja Reima Päivinen Valvomotoimintojen keskittäminen kantaverkkokeskukseen onnistui 2.12.2013 Kantaverkon käyttövarmuus on ollut hyvä 1,20 7 1,00
LisätiedotBL20A0500 Sähkönjakelutekniikka
BL20A0500 Sähkönjakelutekniikka Maasulkusuojaus Jarmo Partanen Maasulku Keskijänniteverkko on Suomessa joko maasta erotettu tai sammutuskuristimen kautta maadoitettu. pieni virta Oikosulku, suuri virta
Lisätiedot