Loistehon säätö ja kompensointi

Abstract

Kantaverkkoyhtiö Fingrid Oy on tarkastellut kantaverkosta otettua tai tuotettua loistehoa alueittain Fingridin määrittelemällä maantieteellisellä tavalla. Alue koostuu liittymispisteistä, jotka ovat yksittäisten verkkoyhtiöiden liittymispisteitä. Yhden alueen sisällä voi siis olla monia eri verkkoyhtiöiden liittymispisteitä. Vuodesta 2016 alkaen loistehon tarkastelu vaihtuu aluetarkastelusta liittymispistetarkasteluun. Liittymispistetarkasteluun siirtymisen myötä tulee verkkoyhtiöiden investoida erinäisiin kompensointiratkaisuihin, jotta yksittäisten liittymispisteiden loistehot pysyvät Fingridin asettaman loistehon tarkasteluikkunan sisällä.

Työssä perehdytään erinäisiin kompensointiratkaisuihin ja niiden kytkentöihin sekä kytkentöjen vaikutuksiin olemassa olevaan sähköverkkoon. Lisäksi työssä käsitellään tuulivoimaloiden hyödyntämistä loistehon säädössä. Esimerkkitapauksessa tarkastellaan erästä Caruna Oy:n verkkoa ja pohditaan teknistä ja mahdollisimman taloudellista kompensointiratkaisua kyseiseen verkkoon.

Työn lopputulos on, että maakaapeloinnin määrän kasvaessa loistehon kompensoinnin tarve kasvaa. Näin ollen Fingrid Oy:ltä tarvitaan selkeitä linjauksia moneen ongelmakohtaan, kuten tuotanto-kulutuspisteen loistehon tarkasteluun. Lisäksi Energiavirastolta tarvitaan kannusteita loistehon kompensointiin, sillä verkkoyhtiöiden liiketoiminta perustuu regulaatiomalliin ja kompensointilaitteiston yksikköhinnasto on hyvin suppea.

Currently Finnish TSO Fingrid has monitored flow of the reactive power regionally. Each region consists of many separate connection points, where local distribution system operators are connect to the Finnish main grid. From year 2016 Fingrid will monitor flow of the reactive power by connection point. Therefore local distribution system operators will have to control and compensate its reactive power to maintain it between the reactive power window, that is set to each connection point.

In this thesis different reactive power control solutions, their connections and effects on the network are examined. One possibility to control the reactive power is using wind power. Therefore it is been further researched how that is possible. In this thesis one network of a local distribution system operator Caruna Oy is been used as an example and it is discussed what are the best control and compensation solutions for this particular network.

The result of this thesis is that the increasing number of underground cabling grows the need for compensation and control of the reactive power. Thus, Fingrid needs clear guidelines for many challenges, such as monitoring the reactive power in production-consumption points. In addition, the Finnish energy authority also needs to set incentives for reactive power compensation, as the business operations of the distribution system operators are based on regulation and the pricelist of compensation equipment is very shallow.