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
Kohtaaminen mukaan digihoitoon – digipalvelut eivät saa jäädä yksisuuntaisiksi tiedonvälityksen kanaviksi16.9.2026 08:45:09 EEST | Tiedote
Terveydenhuollon digipalvelut pitää nähdä alustoina, joilla potilas ja terveydenhuollon ammattilainen kohtaavat – ei vain paikkoina, joissa potilas vastaanottaa ja tuottaa tietoa. PROSHADE-tutkimuskonsortion politiikkasuositus kehottaa, että vuorovaikutus on säilytettävä myös digitaalisissa palveluissa.
Nuorten miesten huono fyysinen kunto on yhteydessä mielenterveyden häiriöihin15.9.2026 07:55:00 EEST | Tiedote
Tutkimuksen mukaan suomalaisten nuorten miesten kestävyys- ja lihaskunnon sekä mielenterveyden häiriöiden välillä on merkitsevä yhteys ja koronapandemian yhteydessä nuorten miesten lihavuus edelleen yleistyi. Vyötärölihavuuden ja -ylipainon lisääntyminen voivat kasvattaa esimerkiksi tyypin 2 diabeteksen ja sydän- ja verisuonisairauksien määrää. Varusmiespalveluksen kaltaiset ympäristöt voivat tehokkaasti parantaa erityisesti riskiryhmien terveyttä.
Paavo V. Suomisen rahastolta 500 000 euron lahjoitus kylmätekniikan opetukseen14.9.2026 09:00:00 EEST | Tiedote
50-vuotisjuhlavuottaan viettävä Paavo V. Suomisen rahasto lahjoittaa 500 000 euroa Tampereen yliopistolle kylmätekniikan opetuksen sekä matalan lämpötilan teknologioiden tutkimuksen ja kehittämisen tukemiseen. Lahjoitus tukee alan pitkäjänteistä kehittämistä ja vauhdittaa uusia tutkimusavauksia.
Voiko digitalisaatio parantaa mielenterveyttä? DIGIMENT-hankkeelle kuuden miljoonan euron rahoitus11.9.2026 09:20:00 EEST | Tiedote
Digitalisaatio ja tekoäly muuttavat nopeasti tapoja, joilla ihmiset oppivat, käyttävät palveluita ja hakevat apua. Tampereen yliopiston johtamassa DIGIMENT-tutkimuskonsortiossa selvitetään, miten digitaalisia ympäristöjä voidaan hyödyntää mielenterveyden edistämisessä, ongelmien varhaisessa tunnistamisessa ja hoidon kehittämisessä.
Mobiilipeli aktivoi kaupunkilaiset suojelemaan uhanalaista perhosta Tampereella8.9.2026 07:00:00 EEST | Tiedote
Tampereen Nekalassa toteutettu INNATURE-luontopeli on päättynyt. Kesän aikana kaupunkilaiset etsivät ja kuvasivat Crowdsorsa-mobiilipelin avulla metsäapilaa, joka on erittäin uhanalaisen mäkihiilikoin ravintokasvi. Pelaajat tekivät alueelta yhteensä noin 85 havaintoa apilan kasvupaikoista. He osallistuivat peliin vapaaehtoisesti ilman rahallista palkkiota.
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
