Pienjänniteverkon kuorman taajuusriippuvuuden kehittäminen

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Pienjänniteverkon kuorman taajuusriippuvuuden kehittäminen"

Tommi Salo
7 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 1 INCA Interactive Customer Gateway Pienjänniteverkon kuorman taajuusriippuvuuden kehittäminen Antti Rautiainen, TTY/ Alustus, Fingrid Helsinki Pienjänniteverkon kuorman taajuusriippuvuuden kehittäminen

2 2 Alustuksen sisältö Perusidea ja taustaa Case Sähkölämmitys Case Sähköverkosta ladattavat autot

3 Perusidea ja taustaa 1/2 3 Sähköverkon kuorman ottaman tehon tekeminen taajuusriippuvaksi Käyttäjän toimet Kuorma f tai f + df/dt Taajuus toimii robustina säätökriteerinä joka puolella verkkoa paikallisesti mitattuna Voisi mahdollistaa uudentyyppisiä reservejä pienasiakkailta

4 Perusidea ja taustaa 2/2 4 Ajatus soveltuu parhaiten kuormiin, jotka omaavat jonkinlaisen energiavaraston Lämmitysjärjestelmät, jäähdytysjärjestelmät, ilmastointilaitteet, pumput, tulevaisuudessa sähköverkosta ladattavat hybridiautot ja sähköautot

5 5 CASE sähkölämmitys 1/6 kuorman toiminta DDC-periaate (Dynamic Demand Control): tehdään sähkölämmitystä säätävän termostaatin asetusarvo taajuusriippuvaksi

6 CASE sähkölämmitys 2/6 simulointeja Simulointityökaluna PSCAD Sähkölämmityskuormalle termodynaaminen malli 580 000 kpl taajuusriippuvia

6 6 CASE sähkölämmitys 2/6 simulointeja Simulointityökaluna PSCAD Sähkölämmityskuormalle termodynaaminen malli kpl taajuusriippuvia sähkölämmityskuormia verkkoon (10 % kokonaiskuormasta) Aiheutettiin häiriöitä verkkoon ja tarkkailtiin järjestelmän käyttäytymistä

7 7 CASE sähkölämmitys 3/6 simulointiesimerkki

8 CASE sähkölämmitys 4/6 demonstraatio, demonstraatioympäristö 8 Taajuusriippuvan sähkölämmityskuorman laboratoriodemonstraatio

9 CASE sähkölämmitys 5/6 demonstraatioympäristö

10 10 CASE sähkölämmitys 6/6 RTDS-simulointi

11 Case sähköverkosta ladattavat autot (ladattavat hybridit ja sähköautot) 1/5 11 Jos SLA:t yleistyisivät merkittävästi, olisivat ne merkittävä sähköverkon kuorma Uusien toimintojen lisääminen ajoneuvoihin etukäteen helppoa Latauslaitteet omaavat luonnostaan hyvät tehonsäätöominaisuudet periaatteessa tarvitaan vain taajuusmittaus ja vähän ohjelmistoa Ei sotke auton akkujen latausprosessia Taajuusriippuvan sähkölämmityskuorman laboratoriodemonstraatio

12 Case sähköverkosta ladattavat autot 2/5 toimintamalleja 12 Säätötapoja ovat mm. Suora lataustehon säätö Varaustilan (SOC State Of Charge) asetusarvon säätö Taajuusriippuvan sähkölämmityskuorman laboratoriodemonstraatio

13 Case sähköverkosta ladattavat autot 3/5 simulointeja 13 Sama sähkövoimajärjestelmän malli kuin sähkölämmityskuormien tapauksessa Simuloitiin häiriöreservisovelluksena Suoraa lataustehon säätöä taajuuden funktiona Varaustilan asetusarvon säätöä taajuuden funktiona Muodostettiin yksinkertainen malli SOC:n ja lataustehon välille Lisättiin voimajärjestelmään kpl latauskuormia, joilla on eri SOC:t ja siten erisuuruiset lataustehot Aiheutettiin häiriöitä verkkoon Taajuusriippuvan sähkölämmityskuorman laboratoriodemonstraatio

14 Case sähköverkosta ladattavat autot 4/5 simulointeja 14 Taajuusriippuvan sähkölämmityskuorman laboratoriodemonstraatio

15 Case sähköverkosta ladattavat autot 5/5 simulointeja 15 Häiriöreservinä toiminen 15 minuuttia kestävässä häiriössä aiheutti keskimäärin 2,3 km ajomatkan menetyksen (toimittamatta jäänyt energia) suorassa lataustehon säädössä ja 3,1 km ajomatkan menetyksen SOC:n asetusarvon säädön tapauksessa Todellisuudessa tällaisen häiriöreservin käyttö on harvinaista haitta autojen käyttäjille olisi hyvin pieni Taajuusriippuvan sähkölämmityskuorman laboratoriodemonstraatio

16 16 Yhteenvetoa Mahdollistaa uusia edullisia reservimahdollisuuksia Kokonaisuuden hallinta tärkeää Kuormalaitteiden käyttäjien hyväksyntä Laitekannan modifiointi/uusiutuminen Resurssien käytettävyyden määrittäminen Taajuusriippuvan sähkölämmityskuorman laboratoriodemonstraatio

Samankaltaiset tiedostot

Sähköautojen 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)