Tuulivoimakäytön verkkoliitynnät ja mittaukset

Abstract

Tässä työssä tutkitaan muuttuvanopeuksisen tuulivoimakäytön verkkoliityntöjä, verkkomääräyksiä ja mittausmenetelmiä Euroopassa. Yleiset tuulivoimalaitoksen verkkomääräyksiin liittyvät asiat on selitetty standardisarjassa IEC 61000 ja mittauksiin liittyvät säännökset standardissa IEC 61400-21. Työssä selvitetään Euroopan yleiset verkkomääräykset ja vertaillaan niitä keskenään, sekä määritetään tärkeimmät mittaukset. Lisäksi esitellään eräs standardimittauksiin soveltuva mittalaite ja analysoidaan täystehomuokkaimen suorituskykyä tuulivoimapuistossa. Työssä havaittiin, että standardin mukaisten mittausten toteuttaminen ja analysointi on hyvin haastava prosessi. Verkkomääräysten eroavaisuudet aiheuttavat hankaluuksia tuulivoimalan valmistajan ja verkko-operaattorien välillä. Täten myös konvertterivalmistajan täytyy olla selvillä käytössä olevista verkkomääräyksistä ja standardeista.

In this study, grid connection points, grid codes and measurement methods for varia-ble-speed wind-driven turbines are examined. General grid regulations associated with a wind power plant are explained in the standard series IEC 61000 and rules for the measurements in the standard IEC 61400-21. European general grid regulations are analyzed and compared, and the most important measurement methods are determined. Further, one measuring device for standard measurements is proposed, and the performance of the full power converter is analyzed in a wind park. In this study it was observed that the implementation and analysis of measurements according to the standard IEC 61400-21 is a very challenging process. Changes in the grid regulations cause inconveniences between a wind turbine manufacturer and grid operators. Consequently. a converter manufacturer has to be aware of the current grid regulations and standards.