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
Turvallisuuspolitiikassa korostuvat usein valta-asemat ja intressit – enemmän kuin itse turvallisuus17.8.2026 14:27:34 EEST | Tiedote
Väitöstutkimuksen mukaan turvallisuuspoliittiset toimet palvelevat usein enemmän poliittisia päämääriä ja valta-asemien vahvistamista kuin todellista turvallisuuden lisäämistä. Tutkija muistuttaa myös turvallisuusajattelun kaventumisesta: olemme vaarallisella tiellä, jos pelkkien aseiden uskotaan tuottavan turvallisuutta.
Miksi osa kokouksista kuormittaa ja osa innostaa? Uusi tutkimus tunnisti keskeiset laatutekijät17.8.2026 10:29:50 EEST | Tiedote
Kokoukset vievät merkittävän osan asiantuntijoiden työajasta, mutta kaikkia kokoukset eivät kuormita samalla tavalla. Uusi tutkimus tunnisti tekijät, jotka liittyvät sekä kokouskuormitukseen että myönteisiin kokouskokemuksiin. Erityisesti hyvin suunniteltu ja hallittu ajankäyttö on vahvasti yhteydessä vähäisempään kokouskuormitukseen riippumatta työntekijän asemasta, toimialasta, kokousmuodosta tai kokousten määrästä.
Digitaidot eivät pelasta, jos algoritmiset järjestelmät lisäävät eriarvoisuutta10.8.2026 14:23:06 EEST | Tiedote
Digitalisaatiota pidetään hyvinvointivaltion kehittämisen kannalta välttämättömänä. Samalla on herännyt huoli siitä, että osa kansalaisista jää palvelujen ulkopuolelle julkisen hallinnon nopean digitalisaation seurauksena. Keskustelussa ongelmien syyksi tarjotaan usein kansalaisten puutteellisia digitaitoja, vaikka taustalla vaikuttaa myös joukko rakenteellisia tekijöitä.
Tampereen yliopistoon valittiin 3800 uutta opiskelijaa29.6.2026 15:26:58 EEST | Tiedote
Tampereen yliopiston suomenkielisiin koulutuksiin on valittu yhteensä lähes 3800 uutta opiskelijaa yhteishaun, avoimen väylän haun ja siirtohaun kautta. Hakijamäärä ja hyväksyttyjen määrä kasvoivat jälleen edellisvuodesta. Tampereen yliopisto oli Suomen toiseksi suosituin yliopisto ensisijaisten hakemusten perusteella.
Tutkimus yllätti: kaupunkien ilmanlaatua heikentääkin tuttu kemiallinen yhdiste29.6.2026 10:00:00 EEST | Tiedote
Tampereen yliopiston ja Helsingin yliopiston tutkijat ovat tunnistaneet kemiallisen prosessin, joka yllättäen voikin lisätä pienhiukkasten muodostumista kaupunkiympäristöissä. Tutkimus osoittaa, että typpioksidi – ilmansaaste, jota syntyy pääasiassa liikenteessä, energiantuotannossa ja muissa polttoprosesseissa – voi edistää haitallisten pienhiukkasten muodostumista ilmakehässä. Ilmakehätieteessä on pitkään vallinnut päinvastainen käsitys.
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
