Reunaehdot pientuotantolaitosten ja akkuenergiavarastojen liittämiseksi pienjännitteiseen tasasähkönjakeluverkkoon
Kesäniemi, Esa (2017)
Diplomityö
Kesäniemi, Esa
2017
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2017112050791
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2017112050791
Tiivistelmä
Pienjännitteisen tasasähkönjakelun (LVDC) on havaittu olevan kustannustehokas tekniikka nykyisen pienjänniteverkon ja pienitehoisien keskijänniteverkon haarajohtojen saneerauksessa. Yksi LVDC-tekniikan mahdollisuus on verkon saarekekäyttö hajautettujen energiaresurssien avulla ja resurssien hyödyntäminen eri tarkoituksiin. Tuotantokäytössä olevia LVDC-kohteita on olemassa Suomessa ja maailmalla, mutta aihepiiriin liittyvä standardoinnin kehitys on vasta aluillaan ja pientuotantolaitoksiin ja energiavarastoihin liittyvissä tutkimuksissa ei ole keskitytty liitäntävaatimuksiin. Diplomityössä tarkastellaan olemassa olevia liitäntävaatimuksia, pientuotantolaitoksien ja energiavarastojen vaikutuksia LVDC-verkossa simulointien avulla sekä laaditaan tuloksien pohjalta reunaehdot pientuotantolaitoksien ja energiavarastojen liittämiselle. Simuloinneilla tarkasteltiin erityisesti aurinkovoimaloiden ja energiavarastojen vaikutuksia erilaisissa vikatilanteissa niin LVDC-verkossa kuin asiakkaan AC-verkossa. Asiakkaan verkkoon liittyville mikrogeneraattoreille on olemassa kattavat liitäntävaatimukset, joten työssä keskityttiin LVDC-verkkoon liittyvien aurinkovoimaloiden ja energiavarastojen liittämisen reunaehtoihin. Reunaehtojen laatimisen periaatteena oli taata laite- ja henkilöturvallisuus ja järjestelmän toiminta kokonaisuutena. Low voltage direct current (LVDC) electricity distribution has been found to be cost-effective technology to renovate existing low voltage network and low loaded medium voltage branch lines. One possibility with LVDC is to use the network in islanded mode with distributed energy resources and utilization of these resources for different purposes. There are LVDC installations in utility distribution in Finland and globally, but the related standardization development is at the beginning and studies related to small-scale distributed generation and energy storages have not focused on interconnection requirements. In this work existing requirements and impacts of small-scale distributed generation and energy storages on LVDC network are analyzed by simulations and preliminary prerequisites for connecting small-scale distributed generation and energy storages are formed based on simulation results and literature review. By simulations, especially impacts of solar generation and energy storages on different fault cases in LVDC network and customers’ AC network, were investigated. There are comprehensive interconnection requirements for microgeneration that is connected to customers’ network and therefore this thesis focused on prerequisites for solar generation and battery energy storages, which are connected to LVDC-network. The objective in the drafting of the prerequisites for the interconnection was to ensure equipment- and person safety and the operation of the system as a whole.