Uudet mallit ja uusi mittausmenetelmä helpottavat uusiutuvien energianlähteiden liittämistä sähköverkkoon
15.9.2021 13:00:00 EEST | Tampereen yliopisto | Tiedote
Jotta hiilidioksidipäästöjä saadaan vähennettyä, energiantuotannossa on siirryttävä uusiutuviin energialähteisiin. Monet uusiutuviin energialähteisiin perustuvat generaattorit tuottavat sähköä, jota ei voida syöttää sellaisenaan vaihtosähköverkkoon. Esimerkiksi aurinkopaneelien ja sähköverkon väliin kytketty aurinkovaihtosuuntaaja säätää tasavirtaa tuottavien aurinkopaneelien tehoa ja syöttää tuotetun tehon vaihtovirtana sähköverkkoon.
– Verkkoon kytkettyjen vaihtosuuntaajien määrän kasvaessa laitteiden välinen vuorovaikutus voi johtaa sähköjärjestelmän epästabiiliuteen. Ongelma voidaan kuitenkin välttää suunnittelu- ja käyttöönottovaiheissa säätösuunnittelulla, joka perustuu mallintamiseen sekä taajuustason mittauksiin sähköverkosta ja laitteista, Matias Berg sanoo.
Perinteinen vaihtosuuntaajien säätösuunnittelu perustuu lineaarisiin malleihin ja oletukseen järjestelmän riittävästä lineaarisuudesta toimintapisteessä. Yleisesti järjestelmä tulee mallintaa ja mitata oikeassa toimintapisteessä, mutta tyhjäkäynnissä, jossa vaihtosuuntaaja ei syötä tehoa, vaihtosuuntaaja muuttuu merkittävästi epälineaariseksi. Epälineaarisuus näkyy vaimennuksena, joka voi poistaa vaihtosuuntaajan suotimen resonanssista huipun, joka on normaalisti potentiaalinen epästabiiliuden aiheuttaja. Mittaus voikin antaa ylioptimistisen kuvan vaihtosuuntaajaan stabiiliusvaroista, ja tyhjäkäynnissä tehty mittaus ei vastaa perinteistä lineaarista mallia. Berg kehitti väitöstutkimuksessaan taajuustason mallin vaihtosuuntaajaan epälineaariselle käyttäytymiselle tyhjäkäynnissä.
– Vastaan tutkimuksessani myös kysymykseen, miten kolmivaiheisen sähköverkon paikallinen dynamiikka voidaan mitata nopeasti ja tarkasti käyttäen vaihtosuuntaajaa. Kolmivaiheisen sähköverkon mittaamiseen haasteellisuutta tuo laajasti käytetyn synkronisen koordinaatiston kanavat, joiden välillä on ristikkäisvaikutus. Käyttämäni mittausmenetelmä perustuu mittauksessa käytettyjen laajakaistaherätesignaalien ominaisuuksien hyödyntämiseen mittausdatan jälkiprosessoinnissa, Berg kertoo.
– Kehitetyillä malleilla ja menetelmillä voidaan ymmärtää ja ehkäistä uusiutuvaa energiaa prosessoivien vaihtosuuntaajien ja kuluttajien sähkölaitteiden välisiä haitallisia vuorovaikutuksia, mikä mahdollistaa sähköverkkoon syötettävän uusiutuvan energian määrän lisäämisen, Berg jatkaa.
Diplomi-insinööri Matias Bergin sähkötekniikan alaan kuuluva väitöskirja Deadtime Effect and Impedance Coupling in Dynamic Analysis of Grid-Connected Inverters tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunnassa 24.9.2021 klo 12.00 Hervannan kampuksella, Sähkötalon salissa S4, (Korkeakoulunkatu 3, Tampere). Vastaväittäjänä toimii Associate Professor Pasi Peltoniemi LUT-yliopistosta. Kustoksena toimii Assistant Professor Tomi Roinila.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Matias Berg
050 324 1110
matias.berg@tuni.fi
Linkit
Tietoja julkaisijasta
Tampereen yliopisto kytkee yhteen tekniikan, terveyden ja yhteiskunnan tutkimuksen ja koulutuksen. Teemme kumppaniemme kanssa yhteistyötä, joka perustuu vahvuusalueillemme sekä uudenlaisille tieteenalojen yhdistelmille ja niiden soveltamisosaamiselle. Luomme ratkaisuja ilmastonmuutokseen, luontoympäristön turvaamiseen sekä yhteiskuntien hyvinvoinnin ja kestävyyden rakentamiseen. Yliopistossa on 21 000 opiskelijaa ja henkilöstöä lähes 4 000.
Rakennamme yhdessä kestävää maailmaa.
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 Tampereen yliopisto
Työkoneen kuljettajasta valvojaksi – MIXER-hanke kehittää ihmisen ja koneen välistä vuorovaikutusta1.9.2026 08:45:00 EEST | Tiedote
Tampereen yliopiston tutkijat selvittävät yhdessä tutkimus- ja yrityskumppaneiden kanssa, miten liikkuvat työkoneet ja niiden kuljettajat työskentelevät yhdessä lähitulevaisuudessa. Työkoneiden nopea automaatiokehitys edellyttää uudenlaisia ratkaisuja ihmisen ja koneen väliseen vuorovaikutukseen.
Uutuusteos syventää ymmärrystä huono-osaisuudesta ja hyvinvoinnin edellytyksistä Suomessa31.8.2026 13:25:48 EEST | Tiedote
Tuore kokoomateos Huono-osaisin Suomi osoittaa, että vaikka Suomi on edelleen yksi maailman tasa-arvoisimmista maista ja yhteiskunta mahdollisti huono-osaisille koronapandemian aikana suhteellisen hyvän selviytymisen, erot koko väestöön suhteutettuina ovat säilyneet ja osin kasvaneetkin viime vuosina.
Uusi lääkeyhdistelmä tehosti keuhkosyövän hoitoa prekliinisissä tutkimusmalleissa24.8.2026 10:15:00 EEST | Tiedote
Uusi tutkimus osoitti, että HER3-DXd-lääkeaineen yhdistäminen olaparibiin tehostaa merkittävästi keuhkosyövän hoitovastetta. Yhdistelmä aiheuttaa korjaamattomia DNA-vaurioita syöpäsoluissa ja aktivoi samalla elimistön omaa immuunipuolustusta.
Kutsu medialle: Tampereen yliopiston lukuvuoden avajaiset 2. syyskuuta 202624.8.2026 09:00:00 EEST | Kutsu
Tampereen yliopiston lukuvuoden 2026–2027 avajaisia juhlistetaan keskiviikkona 2.9.2026 keskustakampuksen Päätalon juhlasalissa. Tervetuloa seuraamaan avajaisjuhlaa!
Henkilövaaka ja mittanauha riittävät: tutut riskitekijät ennustavat sairastumista paremmin kuin kalliit biologisen iän mittarit18.8.2026 08:10:00 EEST | Tiedote
Helposti ja halvalla mitattavat perinteiset sairauksien riskitekijät, kuten painoindeksi, vyötärönympärys, tupakointi ja alkoholinkäyttö, ennustavat sairastuvuutta paremmin kuin epigenetiikkaan perustuvat biologisen iän mittarit.
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
