Älykkään sähköverkon ratkaisut pienjänniteverkossa
Kuhmonen, Ville (2014)
Kuhmonen, Ville
Savonia-ammattikorkeakoulu
2014
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201405198465
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201405198465
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tavoite oli selvittää pienjänniteverkon kehitystä ohjaavia tekijöitä ja niiden myötä kehittyneitä sähköverkon älykkäitä ratkaisuja. Verkon älykkyys perustuu kehittyneen mittausinfrastruktuurin (AMI, Advanced Metering Infrastructure) kokonaisuuteen: etäluettavat mittalaitteet, tietoliikenne ja mittaustiedon hallinta. Opinnäytetyön pääpaino on sekä etäluettavien mittalaitteiden toimintojen ja mittaustietojen hyödyntämisessä että pienjänniteverkon hallinnassa. Etäluettavien mittalaitteiden mittaustiedot ja toiminnot ovat kokonaisuudessaan avaintekijöitä uusien sähköverkossa hyödynnettävien älykkäiden ratkaisujen toteuttamiseen. Opinnäytetyön tavoitteena oli kuvata näitä palveluita ja toimintoja.
Opinnäytetyössä kuvataan ensin sähköverkon rakennetta kokonaisuudessaan. Pienjänniteverkossa esiintyviä sähkön laatuhäiriöitä on käsitelty, jotta opinnäytetyön myöhemmässä vaiheessa sähkön laatuvirheet voitaisiin rinnastaa etäluettavien mittalaitteiden mahdollistamaan pienjänniteverkon hallintaan. Pienjänniteverkon hallintaa on selvitetty, koska se on tärkeä osa verkon toimintavarmuuden takaamista. Älykäs sähköverkko -käsitettä ja sen kehitystä ajavia tekijöitä tutkitaan. Älykkään sähköverkon ratkaisuja ja palveluita kuvataan laajemman käsityksen saamiseksi. Lähteinä käytettiin englanninkielistä kirjallisuutta. Lisäksi lähteinä hyödynnettiin erilaisia energia-alan verkkosivuja, dokumentteja ja tutkimuksia.
Sähköverkko joutuu tulevaisuudessa vastaamaan ympäristön haasteisiin ja lainsäädännön asettamaan sähköverkon toimintavarmuuden edistämiseen. Haasteisiin pystytään vastaamaan kehittämällä sähköverkon älykkäitä ratkaisuja ja ominaisuuksia. Keskijänniteverkon hallinnalla haasteisiin on voitu tarttua jo aiemmin, mutta pienjänniteverkon osalta tietoa ei ole ollut saatavilla ennen etäluentaa. Pienjänniteverkosta halutaan tarkempaa mittaustietoa, jotta sen nykytilaa ja kehitystä voitaisiin monitoroida. Kun pienjänniteverkon hallintaominaisuudet toimivat, sähköverkosta tulee kiinnostavampi markkinapaikka sähkönmyyjien näkökulmasta. Sähkönmyyjät voivat hyödyntää esimerkiksi dynaamisen kuormanohjauksen mahdollisuuksia sähkönmyynnin liiketoiminnassa. Pienjänniteverkon hallinta tehostaa verkkoyhtiön toimintoja ja auttaa verkon kuntotiedoilla kehittämään sähköverkon toimintavarmuutta. Pienjänniteverkon hallintaa halutaan laajentaa, jotta hajautettu uusiutuvien energialähteiden tuotanto saadaan integroitua osaksi sähköverkkoa.
Opinnäytetyössä kuvataan ensin sähköverkon rakennetta kokonaisuudessaan. Pienjänniteverkossa esiintyviä sähkön laatuhäiriöitä on käsitelty, jotta opinnäytetyön myöhemmässä vaiheessa sähkön laatuvirheet voitaisiin rinnastaa etäluettavien mittalaitteiden mahdollistamaan pienjänniteverkon hallintaan. Pienjänniteverkon hallintaa on selvitetty, koska se on tärkeä osa verkon toimintavarmuuden takaamista. Älykäs sähköverkko -käsitettä ja sen kehitystä ajavia tekijöitä tutkitaan. Älykkään sähköverkon ratkaisuja ja palveluita kuvataan laajemman käsityksen saamiseksi. Lähteinä käytettiin englanninkielistä kirjallisuutta. Lisäksi lähteinä hyödynnettiin erilaisia energia-alan verkkosivuja, dokumentteja ja tutkimuksia.
Sähköverkko joutuu tulevaisuudessa vastaamaan ympäristön haasteisiin ja lainsäädännön asettamaan sähköverkon toimintavarmuuden edistämiseen. Haasteisiin pystytään vastaamaan kehittämällä sähköverkon älykkäitä ratkaisuja ja ominaisuuksia. Keskijänniteverkon hallinnalla haasteisiin on voitu tarttua jo aiemmin, mutta pienjänniteverkon osalta tietoa ei ole ollut saatavilla ennen etäluentaa. Pienjänniteverkosta halutaan tarkempaa mittaustietoa, jotta sen nykytilaa ja kehitystä voitaisiin monitoroida. Kun pienjänniteverkon hallintaominaisuudet toimivat, sähköverkosta tulee kiinnostavampi markkinapaikka sähkönmyyjien näkökulmasta. Sähkönmyyjät voivat hyödyntää esimerkiksi dynaamisen kuormanohjauksen mahdollisuuksia sähkönmyynnin liiketoiminnassa. Pienjänniteverkon hallinta tehostaa verkkoyhtiön toimintoja ja auttaa verkon kuntotiedoilla kehittämään sähköverkon toimintavarmuutta. Pienjänniteverkon hallintaa halutaan laajentaa, jotta hajautettu uusiutuvien energialähteiden tuotanto saadaan integroitua osaksi sähköverkkoa.