Pientuotannon liittäminen sähkönjakeluverkkoon, teknillinen tarkastelu

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu | Master's thesis
Ask about the availability of the thesis by sending email to the Aalto University Learning Centre oppimiskeskus@aalto.fi
Date
2016-10-31
Department
Major/Subject
Sähköjärjestelmät
Mcode
S3015
Degree programme
Elektroniikan ja sähkötekniikan koulutusohjelma
Language
fi
Pages
72 + 9
Series
Abstract
Jakeluverkkoon liitetyn pientuotannon suosio kasvaa kovaa vauhtia. Carunan jakeluverkkoon on tänä vuonna lukumäärällisesti liitetty noin 140 % enemmän enintään 100 kVA mikrotuotantolaitoksia verrattuna koko edelliseen vuoteen. Ylivoimaisesti eniten liitetään aurinkotuotantolaitoksia. Pientuotantolaitosten vaikutus jakeluverkon jännitelaatuun ja vikasuojaukseen ei kuitenkaan ole laajalti tutkittu. Myös liittämisprosessia on tarpeen sujuvoittaa, niin verkkoyhtiön kuin asiakkaan näkökulmasta. Tässä diplomityössä käsitellään pientuotantolaitosten vaikutukset jakeluverkon jännitelaatuun ja vikasuojaukseen, mitä tuotantolaitoksilta vaaditaan, sekä miten tuotantolaitosten liitettävyyttä voidaan suunnitteluvaiheessa arvioida. Työssä keskitytään erityisesti enintään 100 kVA nimellistehoisiin mikrotuotantolaitoksiin, aurinkoenergia tuotantomuotona. Diplomityön tavoitteena on luoda edellytykset sujuvalle pientuotantolaitosten liittämisprosessille, sekä pohja tuotantolaitosten liittämisperiaatteille. Työssä selvitetään erilaisten tuotantolaitosten vaikutukset jakeluverkkoon. Tulosten perusteella päätellään nykyiseen jakeluverkkoon liitettävissä oleva tuotantoteho, jonka perusteella tuotantolaitosten liittämisprosessi voidaan jakaa eri teholuokkiin. Työn tuloksena saadaan, että eri alueilla sijaitseville muuntopiireille voidaan määritellä suuntaa antava liitettävissä oleva tuotantoteho, muuntopiirin ympäristön perusteella. Työssä käy myös ilmi, että tämän hetken tuotantolaitosten keskikoko, voi aiheuttaa ongelmia nykyisiin jakeluverkkoihin tuotantolaitosten yleistyessä.

Intresset för småskalig elproduktion ansluten till distributionsnätet ökar kraftigt. Till Carunas distributionsnät har det under pågående år anslutits cirka 140 % fler högst 100 kVA mikroproduktionsanläggningar jämfört med hela föregående år. Solenergi är den mest använda energiformen. Produktionsanläggningarnas inverkan på distributionsnätets felskydd och spänningskvalitet är dock inte välkända fenomen. Detta diplomarbete behandlar småskalig elproduktions inverkan på distributionsnätets felskydd och spänningskvalitet, vad för krav det ställs på produktionsanläggningar, samt hur man kan uppskatta anslutbarheten av produktionsanläggningar. Arbetet fokuserar främst på elproduktionsanläggningar vars märkeffekt är högst 100 kVA och vars energikälla är solenergi. Målet med detta arbete är att skapa förutsättningar för en smidig och entydig anslutningsprocess gällande småskalig produktion i distributionsnätet. I arbetet undersöks olika produktionsanläggningars inverkan på distributionsnätet. På basen av resultaten fastställs det hur mycket produktionseffekt kan anslutas till det befintliga distributionsnätet. Ur simuleringarna framgår det, att på basen av transformatordistriktets omgivning, kan det fastställas en riktgivande anslutbar produktionseffekt per anslutning. Ur arbetet framgår även att produktionsanläggningarnas nuvarande medelstorlek kan förorsaka problem i dagens distributionsnät, då produktionsanläggningarna blir mer allmänna i transformatordistrikten.

The popularity of grid connected small-scale generation is rapidly increasing. During this year the amount of connected, maximum 100 kVA, microgeneration plants into Carunas distribution network has increased with approximately 140 % compared to last year. Solar energy is the most commonly used energy resource. The effect of generation on fault protection and power quality in distribution networks is still quite unknown. This master’s thesis deals with the effect of small-scale generation on fault protection and power quality in distribution networks, what demands are put on generation plants, and also with how the connectivity of generation plants can be estimated. The focus of the work is on power generation plants with a nominal power of maximum 100 kVA, which uses solar energy as energy source. The objective of this thesis is to create conditions for a well working process for connecting small-scale generation into distribution networks. The effect of different generation plats on distribution networks is investigated in this thesis. Based on the simulation results, it will be determined how much generation can be connected to the present distribution network. The simulations shows that based on the location of the transformer station, an approximate connectable generation rate per low-voltage connection can be determined. It can also be shown that the average size of recently connected generation plants might cause problems to present distribution networks when the amount of similar generation plants connected to a transformer station is increased.
Description
Supervisor
Lehtonen, Matti
Thesis advisor
Vierimaa, Henri
Keywords
pientuotanto, mikrotuotanto, hajautettu tuotanto, jakeluverkko, vikasuojaus, jännitelaatu
Other note
Citation