Kustannustehokkaiden verkkoratkaisujen määrittäminen haja-asutusalueille
Silventoinen, Juha (2018)
Diplomityö
Silventoinen, Juha
2018
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2018051524145
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2018051524145
Tiivistelmä
Sähkömarkkinalain muutos vuonna 2013 asetti verkkoyhtiöille uudet toimitusvarmuusvaatimukset. Toimitusvarmuusvaatimusten mukaan asiakkaalla ei saa olla taajamissa yhtämittaista yli 6 h keskeytystä ja haja-asutusalueella yli 36 h keskeytystä. Nämä vaatimukset ovat lisänneet verkkoihin tehtäviä investointeja. Nyt tehtävien verkkoinvestointien on pystyttävä vastaamaan asiakkaiden kuormituksiin useiden kymmenien vuosien ajan. Samaan aikaan asiakkaiden kuormituksissa tapahtuu huomattavia muutoksia. Pientuotannon ja sähköajoneuvojen lisääntyminen laittavat verkon kapasiteetin koetukselle. Suuret investoinnit ja muutosilmiöiden yleistyminen asettavat paineita kehittää verkkoa kustannustehokkaasti.
Työssä kartoitetaan muutosilmiöiden aiheuttamia kuormitusmuutoksia ja tutkitaan menetelmiä, joilla muutosilmiöt voidaan huomioida verkostosuunnittelussa. Erilaisten kuormitus- ja luotettavuusanalyysien avulla tarkastellaan muutosilmiöiden aiheuttamia verkostovaikutuksia. Lisäksi tarkastellaan toimitusvarmuusvaatimusten täyttävien verkkotekniikoiden kannattavuuksia.
Nykyään verkon suunnittelussa käytettävät menetelmät ja järjestelmät eivät pysty huomioimaan muutosilmiöiden aiheuttamia verkostovaikutuksia. Muutosilmiöiden huomioimista varten on kerättävä runsaasti lähtötietoja. Kaikki lähtötiedot eivät ole saatavissa verkkotietojärjestelmistä vaan osa joudutaan hakemaan avoimista lähteistä. Tämä vaatii perinteisestä verkon suunnittelusta poikkeavien menetelmien ja työkalujen käyttöä.
Muutosilmiöiden aiheuttamien verkostovaikutusten havaitaan olevan riippuvaisia toimintaympäristöstä. Muutosilmiöt voivat kohdistua pienelle maantieteelliselle alueelle. Tällöin vaikutukset muuntopiiritasolla voivat näyttäytyä merkittävinä, vaikka johtolähtötasolla vaikutukset ovat mitättömät. Amendment to Electric Market Law in 2013 set the new security of supply requirements. Based on the new security of supply requirements, customers can not have continuous interruption that last over 6 h in urban areas and over 36 h in rural areas. These requirements have accelerated investments in power systems. These investments in power systems must be able to counter the changes in customers’ loads for tens of years. During these years there will be major changes in customers’ loads. Growth in photovoltaic and other technologies are going to challenge the capacity of transmission. Huge investments and generalizing of load changes are creating pressure to develop the grid in cost-efficient way.
In this thesis has been researched methods to take into account the load changes caused by development of photovoltaic and other technologies when designing the network. Based on the different kinds of load and reliability analysis there has been examined impact of development of photovoltaic and other technologies to grid. There has also been researched profitability of technologies that will fulfill the security of supply requirements.
Today the methods and systems are not able to take into account development of photovoltaic and other technologies when considering the impact of these phenomena to grid. To be able to take all these things into account there has been made huge amount of background research. All the information gathered isn’t available from DSO systems and the information must be collected from open sources. This means using of unconventional tools and methods to find out all the information needed.
The impact of development of photovoltaic and other technologies to grid are dependent on operational environment. Photovoltaic and other technologies may focus on small geographical area and have a major impact on the grid on low voltage level even though the impact on medium voltage level could be neglected.
Työssä kartoitetaan muutosilmiöiden aiheuttamia kuormitusmuutoksia ja tutkitaan menetelmiä, joilla muutosilmiöt voidaan huomioida verkostosuunnittelussa. Erilaisten kuormitus- ja luotettavuusanalyysien avulla tarkastellaan muutosilmiöiden aiheuttamia verkostovaikutuksia. Lisäksi tarkastellaan toimitusvarmuusvaatimusten täyttävien verkkotekniikoiden kannattavuuksia.
Nykyään verkon suunnittelussa käytettävät menetelmät ja järjestelmät eivät pysty huomioimaan muutosilmiöiden aiheuttamia verkostovaikutuksia. Muutosilmiöiden huomioimista varten on kerättävä runsaasti lähtötietoja. Kaikki lähtötiedot eivät ole saatavissa verkkotietojärjestelmistä vaan osa joudutaan hakemaan avoimista lähteistä. Tämä vaatii perinteisestä verkon suunnittelusta poikkeavien menetelmien ja työkalujen käyttöä.
Muutosilmiöiden aiheuttamien verkostovaikutusten havaitaan olevan riippuvaisia toimintaympäristöstä. Muutosilmiöt voivat kohdistua pienelle maantieteelliselle alueelle. Tällöin vaikutukset muuntopiiritasolla voivat näyttäytyä merkittävinä, vaikka johtolähtötasolla vaikutukset ovat mitättömät.
In this thesis has been researched methods to take into account the load changes caused by development of photovoltaic and other technologies when designing the network. Based on the different kinds of load and reliability analysis there has been examined impact of development of photovoltaic and other technologies to grid. There has also been researched profitability of technologies that will fulfill the security of supply requirements.
Today the methods and systems are not able to take into account development of photovoltaic and other technologies when considering the impact of these phenomena to grid. To be able to take all these things into account there has been made huge amount of background research. All the information gathered isn’t available from DSO systems and the information must be collected from open sources. This means using of unconventional tools and methods to find out all the information needed.
The impact of development of photovoltaic and other technologies to grid are dependent on operational environment. Photovoltaic and other technologies may focus on small geographical area and have a major impact on the grid on low voltage level even though the impact on medium voltage level could be neglected.