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
Uutuuskirja: Eduskuntavaaliehdokkaiden resurssit eriytyvät, häirintä lisääntyy ja alueelliset erot kasvavat5.3.2026 13:00:54 EET | Tiedote
Tuore open access -kirja tarjoaa kokonaiskuvan suomalaisen ehdokasdemokratian tilasta hetkellä, jolloin poliittinen osallistuminen ja kampanjointi ovat kokeneet historiallisen suuria muutoksia.
Heikki Paloheimon juhlaseminaarissa pohditaan suomalaisen demokratian tilaa5.3.2026 09:45:13 EET | Tiedote
Politiikan tutkijat Tampereen yliopistossa järjestävät seminaarin Suomen demokratian tilasta ja tulevaisuuden haasteista. Seminaarissa juhlistetaan valtio-opin emeritusprofessori Heikki Paloheimoa, joka täyttää maaliskuussa 80 vuotta.
Konekäännetyt tekstitykset toimivat tiedon siirtämiseen – laatuongelmia silti riittää5.3.2026 08:20:00 EET | Tiedote
Tuore väitöstutkimus vertaili konekäännettyjen tekstitysten ja ammattikääntäjän tekstitysten toimivuutta opetusvideoissa. Tutkimuksen mukaan konekäännetyt tekstitykset toimivat, jos tavoitteena on tiedon siirtäminen. Konekäännöksistä on hyötyä etenkin silloin, jos muita keinoja tiedon välittämiseksi ei ole. Tutkimuksen mukaan ammattikääntäjän tekstitykset ovat kuitenkin suositeltavia, koska konekäännetyissä tekstityksissä on laatuongelmia.
Uusi livetiede-esitys kansantajuistaa tutkimusta ja nostaa digitalisaatiopolitiikan syrjinnän esiin24.2.2026 10:28:24 EET | Tiedote
Hyvinvointivaltio on muuttunut algoritmien varassa toimivaksi itsepalveluyhteiskunnaksi, selviää Tampereen yliopiston tuoreesta tutkimuksesta. Tutkimushanke kansantajuistaa tutkimustuloksia keväällä 2026 livetiede-esityksessä, joka hyödyntää dokumenttiteatteria.
Lasten hengenahdistuksen lääkehoidossa käytettävien lisälaitteiden tehoissa on suuria eroja24.2.2026 08:50:00 EET | Tiedote
Soten säästöpaineissa pienetkin toimivat ratkaisut kannattaa huomioida arjessa. Juuri julkaistu tutkimus osoitti, että lisälaitteissa, joita käytetään lasten akuutin hengenahdistuksen lääkeannostelussa, on suuria eroja. Kun päivystyshoidossa tehdään oikea laitevalinta, voidaan vähentää kalliita sairaalahoitoja. Tutkimustulokset ovat suoraan sovellettavissa päivystysten kliiniseen työhön.
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
