Laiva ei pimene, vaikka keskusohjaus pettäisi – uusi ratkaisu mullistaa alusten sähköverkot
19.11.2025 10:05:47 EET | Vaasan yliopisto | Tiedote
Laivanrakennusala on suuren harppauksen edessä. Vaasan yliopistossa tarkastettava Timo Alhon väitöstutkimus esittelee uraauurtavan tehonhallintastrategian, joka estää laivojen sähkökatkot (blackoutit). Alhon kehittämässä ohjausperiaatteessa laivan sähköjärjestelmän laitteet kykenevät itsenäisesti tukemaan laivan verkkoa ilman keskitettyä komentoa. Tämä tekee alusten sähköjärjestelmistä huomattavasti aiempaa vikasietoisempia.
Merenkulun vihreä siirtymä ajaa aluksia kohti moderneja tasavirtaverkkoja (DC), mutta niiden ohjausstrategiat ovat laahanneet perässä. Perinteisesti laivojen tehonhallinta on perustunut keskitettyyn automaatiojärjestelmään, joka laskee jatkuvasti vapaana olevaa tehoa.
– Ongelma on, että keskitetty järjestelmä on hidas ja jäykkä. Jos laivan generaattori vikaantuu äkillisesti, keskusohjaus ei ehdi reagoida, jäljelle jäävät tuottajat helposti ylikuormittuvat liikaa ja tuloksena on sähkökatko, Alho selittää.
Hajautettu äly korvaa mikromanageroinnin
Alhon kehittämässä ohjausperiaatteessa koko filosofia on käännetty päinvastaiseksi. Sen sijaan, että yksi keskusohjaus mikromanageroi kaikkia laitteita, "äly" hajautetaan. Keskusohjaus antaa laitteille ainoastaan toiminnalliset rajat, Alhon sanoin hiekkalaatikon, jonka sisällä ne saavat toimia itsenäisesti.
Laitteet, kuten pääpropulsio- tai akkuinvertterit, tarkkailevat suoraan sähköverkon DC-jännitettä, joka on suoraan verrannollinen generaattoreiden kuormitukseen.
– Jos generaattori putoaa verkosta, jännite romahtaa. Tämä on välitön viesti kaikille laitteille, että nyt pitää himmata tehoja, tai akuille, että nyt pitää tukea verkkoa. Tämä kaikki tapahtuu itsenäisesti millisekunneissa ilman aktiivista komentoa, Alho sanoo.
Tuloksena on tehonhallinnan näkökulmasta huomattavasti turvallisempi, yksinkertaisempi ja joustavampi järjestelmä. Se on myös helpompi laajentaa, kun uusia laitteita ei tarvitse monimutkaisesti ohjelmoida osaksi keskusjärjestelmää. Menetelmä perustuu olemassa olevaan standarditeknologiaan, joten sen käyttöönotto on kiinni lähinnä suunnittelufilosofian muutoksesta.
Vaikka tutkimus palvelee suoraan laivanrakennusteollisuutta ja varustamoita, sen sovelluskohteet ovat laajat. Erityisen hyvin kehitetty ohjausperiaate sopii kohteisiin, joissa vaaditaan äärimmäistä luotettavuutta ja autonomista toimintaa.
– Tehonhallintastrategia sopii erityisen hyvin kohteisiin, joissa ennalta-arvaamattomat tilanteet voivat yllättää keskitetyn järjestelmän ja aiheuttaa ongelmia – kuten avaruudessa. Kun järjestelmä on luonnostaan vikasietoinen, se ei tarvitse ihmistä tai monimutkaista tilakonetta vierelleen vahtimaan, Alho toteaa.
Väitöskirja
Alho, Timo (2025) Variable Voltage-based Power Management of DC Microgrids: With Focus on Shipboard Power Systems. Acta Wasaensia 574. Väitöskirja. Vaasan yliopisto.
Väitöstilaisuus
DI Timo Alhon väitöstutkimus ”Variable Voltage-based Power Management of DC Microgrids: With Focus on Shipboard Power Systems” tarkastetaan tiistaina 25.11.2025 klo 12 Vaasan yliopiston Nissi-auditoriossa.
Väitöstilaisuutta on mahdollista seurata myös etäyhteyden kautta:
https://uwasa.zoom.us/j/61151520062?pwd=E90udY8H3f3GqbY943Jkam4Xc9hYoP.1
Password: 991814
Vastaväittäjänä tilaisuudessa toimii Associate Professor Navid Bayati (University of Southern Denmark) ja kustoksena professori Hannu Laaksonen.
Lisätietoja
Timo Alho valmistui Vaasan yliopistosta diplomi-insinööriksi vuonna 2008. Hän työskentelee yrittäjänä sekä Vaasan ammattikorkeakoulussa opettajana. Alhon väitöstutkimuksen aikana syntyi myös yksi patentti.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Timo Alho, p. 050 535 7960, timo.alho@alhoengineering.fi
Kuvat
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Vaasan yliopisto
Ekosysteemiyhteistyö auttaa pk-yrityksiä ottamaan digiloikan ja säilyttämään kilpailukykynsä23.10.2026 10:46:03 EEST | Tiedote
Vaasan yliopistossa tarkastettava tuotantotalouden väitöskirja tarkastelee pk-yritysten digitaalista transformaatiota. Shahid Hafeezin väitöstutkimus osoittaa, että pk-yritykset voivat ottaa käyttöön uusia digiteknologioita ja säilyttää kilpailukykynsä ekosysteemiyhteistyön kautta.
Marita Ahola tiedekirjasto Tritonian johtajaksi22.10.2026 10:28:31 EEST | Tiedote
FM Marita Ahola on valittu Tritonian uudeksi johtajaksi. Hän aloittaa tehtävässään 7. joulukuuta 2026. Tritonia on Vaasan yliopiston, Vaasan ammattikorkeakoulun ja Yrkeshögskolan Novian yhteinen tiedekirjasto, joka tarjoaa kirjasto-, tieto- ja avoimen tieteen palveluja korkeakouluyhteisöille.
Atte Palomäki vahvistamaan Vaasan yliopiston näkyvyyttä ja vaikuttavuutta15.10.2026 16:00:17 EEST | Tiedote
Vaasan yliopisto vahvistaa tutkimuksensa ja osaamisensa näkyvyyttä sekä yhteyksiään yrityksiin ja yhteiskunnallisiin päättäjiin. Kokenut viestintäjohtaja ja johdon neuvonantaja Atte Palomäki on aloittanut yliopiston viestinnän, vaikuttavuuden ja sidosryhmäsuhteiden kehittämisessä interim-roolissa.
Raskaan liikenteen päästöjen leikkaaminen vaatii todellista tietoa kustannuksista, hyödyistä ja käytännön rajoitteista8.10.2026 10:44:35 EEST | Tiedote
Vaasan yliopistossa tarkastettava tuotantotalouden väitöstutkimus tarkastelee liikenteen energianmurrosta ja raskaan maantieliikenteen vähähiilistämistä. Clara Rajalehdon tutkimus osoittaa, että sähkö, biokaasu ja uusiutuva diesel, HVO, voivat kaikki olla kilpailukykyisiä.
Valtakunnallinen hanke kehittää kyberturvallisuuden jatkuvaa oppimista 1,1 miljoonan rahoituksella5.10.2026 08:01:00 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopisto koordinoi 1,1 miljoonan euron hanketta, joka tähtää kyberturvallisuusalan jatkuvan oppimisen koulutuksen kehittämiseen Suomessa. Muut hankkeen toteuttajat ovat Helsingin yliopisto, Lappeenrannan-Lahden teknillinen yliopisto, Oulun yliopisto, Tampereen yliopisto, Turun yliopisto, Vaasan yliopisto ja Åbo Akademi. Hankkeen päätavoitteena on suunnata kyberturvallisuuskoulutusta aiempaa enemmän työelämän tarpeisiin jatkuvan oppimisen periaatteiden mukaisesti.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme