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
Yhä useampi yli 90-vuotias asuu kotona ilman virallista hoitoa27.3.2026 10:16:56 EET | Tiedote
Tervaskannot 90+ -tutkimus käynnistää uuden aineistonkeruun huhtikuussa. Pitkään kerättyä kyselyaineistoa on vastikään hyödynnetty tarkasteltaessa pitkäaikaissairauksien yleisyyden ja toimintakyvyn kehitystä. Tulosten mukaan vanhoista vanhimpien ihmisten sairastuvuus on kasvanut, mutta heidän toimintakykynsä on pysynyt lähes ennallaan.
Älykkäiden sähköverkkojen kehitys vauhtiin miljoonarahoituksella27.3.2026 07:30:00 EET | Tiedote
Sähköverkkojen toimintavarmuutta ja häiriönsietokykyä parantava nelivuotinen tutkimushanke saa miljoonan euron rahoituksen STEK ry:ltä. Tampereen yliopiston ja Vaasan yliopiston yhteishankkeessa kehitetään älykäs kokonaisarkkitehtuuri, joka yhdistää sähköverkon reaaliaikaisen tilannekuvan, hajautetun ohjauksen ja virtualisoidun suojausautomaation. Tavoitteena on parantaa Suomen sähköjärjestelmän kykyä kestää häiriöitä ja nopeuttaa palautumista esimerkiksi myrskyjen ja kyberiskujen jälkeen.
Tampereen yliopisto kiinnosti hakijoita yhteishaussa25.3.2026 13:45:45 EET | Tiedote
Korkeakoulujen kevään toisessa yhteishaussa Tampereen yliopistoon haki yli 34 000 hakijaa. Yhteishaun kanssa samaan aikaan järjestettiin yliopistojen avoimen väylän haku, jossa Tampereen yliopiston hakukohteisiin jätettiin 335 hakemusta. Opiskelupaikkoja syksyllä alkavaan koulutukseen on tarjolla yli 3 600.
Työuupumus näkyy aivoissa – uusi löydös luo pohjan uupumuksen objektiiviselle mittaukselle ja diagnostiikalle25.3.2026 10:20:00 EET | Tiedote
Tuore tutkimus tuo uutta tietoa siitä, mitä uupumus tarkoittaa aivojen ja kehon tasolla. Samalla se avaa mahdollisuuden uusien mittareiden ja yksilöllisten hoitomuotojen kehittämiselle.
Traumaperäisen stressihäiriön hoidon kehittäjä vierailee Tampereen yliopistossa19.3.2026 14:15:53 EET | Tiedote
Traumaperäisen stressihäiriön (PTSD) psykoterapian kehittäjä Patricia A. Resick vierailee toukokuussa Tampereella luennoimassa psykoterapeuttiopiskelijoille ja muille hoitoalan ammattilaisille.
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
