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
Vaasan yliopistossa alkaa kolme uutta maisteriohjelmaa syksyllä 2026 – resilienssi ja tekoäly painopisteinä5.3.2026 12:37:37 EET | Tiedote
Vaasan yliopisto laajentaa koulutustarjontaansa kolmella uudella maisteriohjelmalla, jotka vastaavat nopeasti kehittyvän yhteiskunnan ja työelämän osaamistarpeisiin. Syksyllä 2026 käynnistyvät maisteriohjelmat Varautuminen ja resilienssi, Artificial Intelligence for Accounting and Finance sekä Artificial Intelligence and Analytics. Uudet ohjelmat tarjoavat opiskelijoille ajankohtaista osaamista, kansainvälisiä näkökulmia ja vahvoja uramahdollisuuksia. Hakuaika uusiin ohjelmiin on 2.–31. maaliskuuta 2026.
Avaruusdatalla ja tekoälyllä kohti kestävää energiasiirtymää – professori Ali Arslan aloittaa Vaasan yliopistossa12.2.2026 14:20:15 EET | Tiedote
Tekniikan tohtori Ali Arslan on aloittanut helmikuussa Vaasan yliopiston avaruusdatan käsittelyn professorina. Hän tuo mukanaan vahvan osaamisen avaruusteknologiasta ja satelliittipohjaisesta Maan havainnoinnista. Uudessa tehtävässään hän keskittyy avaruusdatan ja tekoälyn yhdistämiseen energiasiirtymän ja ilmastotoimien tukemiseksi.
Vaasan yliopisto laajentaa toimintaansa Helsingissä – uusi keskustakampus tukee opiskelua ja yhteistyötä11.2.2026 14:03:43 EET | Tiedote
Vaasan yliopisto vahvistaa toimintaansa pääkaupunkiseudulla ja muuttaa uusiin, aiempaa suurempiin toimitiloihin Helsingin ydinkeskustassa. Maaliskuun lopulla avautuva Helsingin kampus toimii tukikohtana yliopiston opiskelijoille, henkilöstölle ja yhteistyökumppaneille.
Juha Gröhn Vaasan yliopiston työelämäprofessoriksi Seinäjoelle – vahvistaa elintarviketalouden kilpailukykyä10.2.2026 13:47:30 EET | Tiedote
Vaasan yliopisto on nimittänyt Atria Oyj:n entisen konsernijohtajan Juha Gröhnin työelämäprofessoriksi Seinäjoelle. Gröhn on tehnyt elämäntyönsä elintarviketeollisuudessa ja hän on ollut keskeisesti mukana Atrian kansainvälistämisessä. Hänen tehtäväalueenaan on elintarviketalouden arvoketjun kasvu ja kilpailukyvyn parantaminen.
LähiTapiola tukee länsirannikon kasvua ja innovaatiokulttuuria merkittävällä lahjoituksella Vaasan yliopistolle9.2.2026 11:14:26 EET | Tiedote
LähiTapiola lahjoittaa Vaasan yliopistolle 900 000 euroa vuosina 2026–2028. Kasvukipinä-lahjoitus kohdistuu monitieteiseen energiasiirtymän innovaatiotoimintaan ja tähtää opiskelijoiden osaamisen vahvistamiseen, tutkimus-, kehitys- ja innovaatiotoiminnan edistämiseen sekä Suomen kilpailukyvyn tukemiseen.
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