Jakelumuuntamoiden kauko-ohjauksen ja -valvonnan kehitysnäkymät

Abstract

Tämä insinöörityö tehtiin Metropolia Ammattikorkeakoululle. Tässä insinöörityössä selvitettiin jakelumuuntamon tulevaisuuden kauko-ohjaus ja -valvontajärjestelmiä sekä jakelumuuntamon tulevaisuudennäkymiä.

Työ toteutettiin perehtymällä älykkäiden sähköverkkojen kirjallisuuslähteisiin. Työssä käsitellään aluksi sähkölaitteistojen automaatiota ja älykkäitä elektronisia laitteita (Intelligent Electronic Devices, IED). Tämän jälkeen käsitellään mikroverkkoja ja älykkäitä sähköverkkoja sekä niiden ominaisuuksia.

Työssä saatiin selvitettyä, että tulevaisuuden älykäs sähköverkko tarvitsee uudenlaisia mittaus- ja valvontateknologioita. Modernit älykkäät elektroniset laitteet muodostavat rungon, joilla mahdollistetaan älykkään sähköverkon mittaustekniikat, yksi tärkeimmistä mittauslaitteista on osoitinmittalaite (Phase Measurement Unit, PMU).

Työssä selvitettiin myös jakelumuuntamon roolia älykkäissä sähköverkoissa. Jakelumuuntamo on perinteisesti muuntanut keskijänniteverkon jännitteen pienemmäksi, mutta tulevaisuudessa jakelumuuntamon rooli on merkittävämpi yhdistettäessä pienjänniteverkon mikrotuotantoa keskijänniteverkkoon.

Työn lopputuloksena saatiin pienimuotoinen katsaus älykkään sähköverkon ohjaus- ja valvontajärjestelmistä sekä älykkään sähköverkon ominaisuuksista, ja sen antamista mahdollisuuksista.

This Bachelor's thesis was performed for Metropolia University of Applied Sciences. This thesis studies the future remote control and monitoring systems of distribution substations, as well as distribution substation future prospects.

The study is based on professional literature of smart grids. The work deals first with electrical equipment’s automation and intelligent electronic devices (Intelligent Electronic Devices IEDs). After this microgrids and smart grid, as well as their properties, are dealt with.

The study found out, that the future smart grids require new kind of measurement and control technologies. Modern intelligent electronic devices (IEDs) form a frame, to enable the smart grid metering technologies, and one of the most important measuring instruments is a phase measurement unit (PMU) device.

The thesis also examined the role of distribution transformers in smart grids. Distribution transformers traditionally convert the medium-voltage network to a lower voltage, but in the future the role of distribution transformers will be prominent in connecting the low-voltage network of micro-production to the medium-voltage network.

The result of this study is a small-scale overview of smart grid control and monitoring systems, as well as smart grid properties, and the opportunities that it offers.