Teollisuusverkon stabiilisuus saarekekäyttöön siirryttäessä

Abstract

Työn aluksi on käsitelty sähkövoimajärjestelmien stabiilisuutta yleisesti. Myös teollisuuden sähköverkkojen erityispiirteitä on tarkasteltu. Teollisuusverkkojen komponentteja koskevassa selvityksessä eri laitteet on käsitelty siten, että niiden tärkeimmät ominaisuudet verkon erilaisissa muutostilanteissa tulevat esille. Tahtigeneraattorit ja epätahtikoneet on käsitelty yksityiskohtaisesti. Tutkimuksessa on esitelty teollisuusverkon saarekekäyttöön johtavia syitä, saarekkeeseen siirtymisen kriteereitä ja saarekekäytön toteutustapoja. Tehonvajaussuojaukseen liittyen on tutustuttu kuormanpudotusjärjestelyihin. Myös höyryverkon kuormien tasausten mahdollisuuksiin on luotu katsaus. Verkostolaskentaa käsittelevässä luvussa on keskitytty sopivan laskentamallin luomiseen liittyviin menetelmiin ja rajoituksiin. Lisäksi on kerrottu työn käytännön osan laskentamallin luomisen keskeiset periaatteet. Työn lopuksi on suoritettu simulointeja, joissa on tutkittu erään teollisuusverkon stabiilisuutta saarekekäyttöön siirryttäessä Calpos-verkostolaskentaohjelmistolla.

At the beginning of this thesis, the stability of electrical networks is considered in general terms. Special characteristics of industrial networks are also studied. Concerning components of industrial networks, different network components and their most important characteristics are considered from the viewpoint of electrical variations taking place in networks. Synchronous generators and induction machines are examined in detail. Reasons leading to island operation, criteria for transition to island operation and methods of implementation of island operation are discussed in the report. Load shedding arrangements in connection with the loss of power protection and possibilities of load balancing in a steam network are also dealt with. A chapter dealing with network calculation concentrates on methods and limitations related to the creation of an appropriate calculation model. In addition, basic principles employed in the practical part of the study for the creation of a simulation model are explained. In the final part of the thesis, the stability of an industrial network in transition to island operation is investigated through simulations carried out by means of the Calpos network calculation software.