Väitös: Palautuminen valtakunnallisista sähkökatkoista edellyttää suunnittelua, testaamista ja käytännön harjoittelua
17.8.2022 09:00:00 EEST | Tampereen yliopisto | Tiedote

DI Antti-Juhani Nikkilä perehtyi väitöstutkimuksessaan sähkön siirron runkoverkon eli kantaverkon käyttäytymiseen laajoissa valtakunnallisissa ja jopa valtioiden rajat ylittävissä sähkökatkoissa. Tarkoituksena oli selvittää uusia toimintamalleja sähköjen nopeaan palauttamiseen häiriön jälkeen sekä arvioida miten ja millaisilla menetelmillä sähköjen palautusta tulisi suunnitella etukäteen. Tutkimuksessaan Nikkilä keskittyi tilanteeseen, jossa muiden maiden sähköverkkoja ei voida hyödyntää sähköjen palauttamiseen.
– Tilanne voisi olla esimerkiksi sellainen, että Suomessa on valtakunnallinen sähkökatko eikä naapurimaiden sähköverkkoja pystytä käyttämään palautumisessa avuksi, Antti-Juhani Nikkilä kertoo.
Tällaisessa tilanteessa sähköverkon tekninen käyttäytyminen on hyvin erilaista kuin normaalin päivittäisen käytön aikana. Koska sähköverkkojen luotettavuus on korkealla tasolla ja laajat häiriöt ovat harvinaisia, käytännön kokemusta tällaisten häiriöiden selvittämisestä on niukasti. Lisäksi uudet energiantuotantomuodot ja teknologiat muuttavat koko sähköjärjestelmän toimintaa. Muutokset luovat haasteita muutenkin harvinaisten häiriötilanteiden matemaattiseen mallintamiseen.
Simuloinnit eivät yksin riitä ennakoimaan sähköjen palautumista
Poikkeuksellisiin häiriöihin liittyvät tarkastelut edellyttävät tietokonepohjaisia simulointeja. Antti-Juhani Nikkilä havaitsi väitöstutkimuksessaan, että sähköverkon normaaliin käyttöön laaditut simulointimallit ja menetelmät eivät sellaisenaan välttämättä sovellu häiriötilanteisiin, koska sähköverkko toimii häiriötilanteissa niin eri tavalla.
Pelkillä matemaattisilla malleilla on käytännössä mahdoton saada esille sähköjen palauttamisen kannalta oleellisia yksityiskohtia. Nikkilän mukaan laskentamalleilla suoritettavan suunnittelun rinnalle tarvitaankin soveltuvaa käytännön testaamista.
– Esimerkiksi käytännössä tehtävillä kenttäkokeilla saadaan mittausaineistoa, jota voidaan käyttää tietyn tyyppisten sähkölaitteistojen toiminnan mallintamiseen. Toisaalta myös sähköjen palautuksessa käytettävillä toimintamalleilla sekä näihin liittyvillä valinnoilla voidaan vähentää simulointimallien epätarkkuuksista aiheutuvia epävarmuuksia, Nikkilä toteaa.
Tutkimuksen tulosten avulla voidaan kehittää maantieteellisesti erittäin laajoista sähkökatkoista palautumiseen liittyviä toimintamalleja ja näin nopeuttaa sähköjen palautumista myös hyvin poikkeuksellisissa häiriötilanteissa. Tulosten avulla voidaan myös kehittää sähköverkon operoinnissa käytettäviä tietojärjestelmiä.
Tutkimus on tehty Suomen kantaverkkoyhtiö Fingrid Oyj:ssä, jossa Nikkilä toimii erikoisasiantuntijana.
Diplomi-insinööri Antti-Juhani Nikkilän sähköenergiatekniikan alaan kuuluva väitöskirja Power system restoration after a system level blackout: Measures for system operation to manage technical uncertainties during the bottom-up restoration of a transmission networktarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunnassa perjantaina 16.9.2022 kello 12 Tietotalon auditoriossa TB109 Tampereen yliopiston Hervannan kampuksella (Korkeakoulunkatu 1, Tampere). Vastaväittäjinä toimivat professori Herwig Renner Grazin teknillisestä yliopistosta Itävallasta (TU Graz) ja professori Matti Lehtonen Aalto yliopistosta. Kustoksena toimii professori Pertti Järventausta Tampereen yliopistoninformaatioteknologian ja viestinnän tiedekunnasta.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Antti-Juhani Nikkilä
040 735 2006
antti-juhani.nikkila@tuni.fi / Antti-Juhani.Nikkila@fingrid.fi
Kuvat

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
Autismiin liittyvä toistuva käyttäytyminen voi tukea lapsen itsesäätelyä20.10.2026 10:53:57 EEST | Tiedote
Autistisilla lapsilla esiintyy usein käyttäytymismalleja, joiden avulla he säätelevät kuormitusta, tunteita ja ympäristön ärsykkeitä. Tampereen yliopiston tuoreessa tutkimuksessa saatiin uutta näyttöä siitä, että autismiin liittyvät kaavamaiset ja toistavat käyttäytymismallit eivät välttämättä ole pelkästään haasteiden ilmentymiä, vaan niillä voi olla myös itsesäätelyä tukeva tehtävä.
Tutkimus: D-vitamiinitasolla on yhteys lapsen parempaan uneen, mutta suositusta korkeampi annos ei kohenna neurokehitystä14.10.2026 10:30:38 EEST | Tiedote
Väitöstutkimuksen mukaan äidin riittävä D-vitamiinitaso raskauden aikana on yhteydessä lapsen parempaan uneen varhaislapsuudessa. Sen sijaan tavallista suurempi D-vitamiinilisä lapsuuden ensimmäisinä vuosina ei tutkimuksen perusteella parantanut lapsen unta tai neurokognitiivista kehitystä. Nykyisten suositusten mukainen D-vitamiiniannos on tutkimuksen mukaan riittävä lapsen neurokehityksen kannalta.
Tutkimus: Myös terveysviranomaiset hyödyntävät tunteita viestinnässään13.10.2026 14:20:42 EEST | Tiedote
Maailman terveysjärjestö WHO pyrki koronaviruspandemian aikana lisäämään rokotteiden hyväksyttävyyttä, edistämään globaalia solidaarisuutta ja varoittamaan koronaviruksen uhista sosiaalisessa mediassa. Väitöstutkimuksen mukaan viestintä ei perustunut pelkästään tieteelliseen tietoon ja terveysneuvontaan, vaan myös tunteisiin vetoavaan audiovisuaaliseen kerrontaan.
Uusi Corelab-tutkimuskeskus kytkee tekoälyn koko rakennetun ympäristön elinkaaren tutkimukseen12.10.2026 09:00:00 EEST | Tiedote
Tampereen yliopistoon on perustettu rakennus- ja kiinteistöalan tutkimuskeskus Corelab. Neljän professorin tutkimusaloja yhdistävässä keskuksessa työskentelee 38 henkilöä. Corelab kokoaa yhteen rakennuksen elinkaaren eri vaiheisiin liittyvää tutkimusta kiinteistöliiketoiminnasta ja kaupunkikehittämisestä suunnitteluun, rakentamiseen ja talotekniikkaan.
Tampere onnistuu houkuttelemaan kansainvälisiä opiskelijoita, mutta ei pitämään kiinni heidän osaamisestaan8.10.2026 12:15:08 EEST | Tiedote
Tuore tutkimus osoittaa, että kansainväliset opiskelijat viihtyvät Tampereella, mutta työllistymisen vaikeudet uhkaavat karkottaa osaajat alueelta.
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
