vinpower-hankkeen 2. Älymuuntamotyöpajan kooste · Älykkään jakelumuuntamon täytyy olla...
TRANSCRIPT
VINPOWER-hankkeen 2.
Älymuuntamotyöpajan kooste
VINPOWER-hankkeen toinen Älymuuntamotyöpaja järjestettiin Vaasan yliopistolla 7.3.2019.
Työpaja keskittyi tulevaisuuden älykkäiden jakelumuuntamoiden konsepteihin.
Tähän koko päivän mittaiseen älymuuntamotyöpajaan osallistui yhteensä 33 osallistujaa 19
yrityksestä sekä yhdestä yliopistosta.
Yrityksistä ja yliopistosta edustettuina olivat
ABB Oy
Alfen Elkamo Oy Ab
Danfoss Oy
Elenia Oy
Emtele Oy
Finnkumu Oy
Fortum Power and Heat Oyj
Helen Sähköverkko Oy
KKM Power Oy
Netcontrol Oy
P2 Engineering Oy
Pori Energia Sähköverkot Oy
Tampereen Sähköverkko Oy
Turku Energia Sähköverkot Oy
UTU Oy
Wapice Oy
Vaspec Oy
VEO Oy
Vaasan yliopisto
Eaton.
Työpaja toteutettiin koko päivän kestoisena, josta aamupäivä oli varattu alustajien esityksille.
Iltapäivällä osallistujat jakautuivat pienryhmiin työstämään tulevaisuuden älykkään
jakelumuuntamon konsepteja.
Sampo Voima & Lauri Kumpulainen
24.5.2019
2
Työpajan ohjelma
8.30 Ilmoittautuminen ja kahvi
9.00 Työpajapäivän avaus, tavoitteet ja orientaatio, Lauri Kumpulainen, Vaasan yliopisto
9.05 Alustajien esityksiä
Ensimmäisen työpajan yhteenveto, Sampo Voima, Vaasan yliopisto
Muuntamon mittaustiedot ja niiden hallinta, Petri Trygg, Netcontrol
Kohti digitaalista sähköasemaa ja digitaalista muuntamoa, Kimmo Kauhaniemi, Vaasan yliopisto
10.05 Tauko 20 min.
10.25 Alustajien esitykset jatkuvat
IoT:n tarjoamat mahdollisuudet, Veli-Pekka Salo, Wapice
Microgrids, Omid Palizban, Vaasan yliopisto
Sähkövarastot jakeluverkossa, Ilari Alaperä, Fortum
11.30 Opastus työpajaan, Sampo Voima
11.40 Lounas
12.30 – n. 16.00 Työpajaosuus
Pienryhmätyöskentelyä, tietoiskuja, verkostoitumista kahvitauon aikana
3
Ryhmätöiden yhteenveto Ryhmätyöt toteutettiin yhteensä kuuden ryhmän voimin. Kolmen ensimmäisen ryhmän
aiheena oli kaupunkimuuntamoiden konsepti ja seuraavien kolmen ryhmän aiheena
maaseudun muuntamokonsepti. Jokaisessa ryhmässä oli vielä annettu erikseen tehtäväksi
miettiä älykkään jakelumuuntamon konseptia vuonna 2025, 2035 sekä retrofit (jälkiasennus)
konseptia.
Seuraavassa esitellään ryhmätyön tuloksia. Koska osa tuloksista on päällekkäisiä kaupungin
ja maaseudun kesken, on tulokset jaoteltu ensin kaupungin ja maaseudun yhteisiin tuloksiin.
Seuraavaksi käydään lävitse ryhmien tuotoksia kaupungin ja maaseudun muuntamoiden
osalta. Lopuksi halutaan tuoda esille erityisesti tutkimus- ja kehitystarpeita.
YHTEISTÄ
Kunnonvalvonta
Tärkeäksi koettu aihe on ennakoiva kunnonvalvonta, vikojen ennaltaehkäisy tai vikojen
indikointi. Esimerkkejä mitä ennakoiva kunnonvalvonta voi pitää sisällään:
- lämpötilojen mittaus (tila, muuntaja, kaapelit, pääte)
- muutosilmiöihin perustuva ennakointi
- jännitteet, virrat ja niiden johdannaiset (sähkön laatu)
- SF6-paine
- ääni ja infrapunakuvaus
- häiriötallenteet (suojauksen toiminta)
- kaapeleiden osittaispurkausmittaukset
Ennakoiva kunnonvalvonta on selvä jatkotutkimuksen aihe.
Kustannustehokkuus
Älykkään jakelumuuntamon täytyy olla kustannustehokas. Kustannustehokkuus saavutetaan
joko suoraan asennus/käyttökuluja pienentämällä, tuomalla verkkoon lisäarvoa verkon tilan
paremman ymmärtämisen muodossa tai esimerkiksi keskeytysten vähenemisen kautta.
Kustannushyötyjä tuovat katkoja lyhentävät tai poistavat toiminnot.
4
Tutkimuskysymys: Miten älymuuntamo parantaa verkon kustannustehokkuutta?
Tietoliikenne
Tietoliikenneyhteys on välttämätön älykkään jakelumuuntamon kannalta. Iso osa älykästä
jakelumuuntamoa on nopea ja luotettava tietoliikenneyhteys. Tietoliikenneyhteyden tulee olla
myös tietoturvallinen. Älykäs jakelumuuntamo ja nopea tietoliikenneyhteys ovatkin
mahdollistajia myös entistä parempaan kunnonvalvontaan ja monitorointiin. Avaimet käteen
tietoliikenneratkaisussa olisi kehitettävää ja on myös yksi tuloksena saatu tuotekehitysidea.
Sensorointi/mittaus
Sensorit tulevat halvemmiksi ja sitä kautta on mahdollista asentaa mittauksia useampaan
kohteeseen. Tätä kautta myös verkon tilan seuranta paranee.
Datan hallinta
Miten käsitellä mittauksista saatavaa valtavaa datamäärää. Mittauksien yleistyessä älykkäillä
jakelumuuntamoilla myös mittauksista saatava datamäärä kasvaa. Huolena on, mitä tehdä ja
miten käsitellä tätä valtavaa datamäärää. Tähän kaivataan ratkaisuja. Yhtenä ehdotuksena on,
että kaikkea dataa ei tarvitsisi lähettää jakelumuuntamolta eteenpäin, vaan datan suodatusta
tai käsittelyä tapahtuisi jo mittauspisteellä. Näin vain oleellinen tieto lähetettäisiin eteenpäin.
Microgrid
Microgrid-verkon käyttö järjestelmän suurhäiriöitä vastaan. Osa verkosta voitaisiin erottaa
omaksi saarekkeekseen muun verkon vikaantuessa. Näin pieni osa verkosta pystyy jatkamaan
sähkön syöttöä häiriön siihen vaikuttamatta. Näin voitaisiin pienentää sähkönjakelun
keskeytyksiä. Myös vaihtoehtona kaapeloinnille, kun turvataan tietyn alueen sähkön saanti
saarekkeella. Samassa kohdassa esiin nousee energiavarastojen hyödyntäminen sekä
myöskin varavoiman käyttö ja kytkentä.
Retrofit (jälkiasennus)
Jälkiasennukset nousevat erittäin tärkeään rooliin
5
Energiavarastojen hyödyntäminen
Energiavarastojen hyödyntäminen vaatii monessa tapauksessa kehittynyttä ohjausta ja
säätöä. Tämä muuttaakin verkkoa aktiivisemmaksi sekä samalla myös monimutkaisemmaksi.
Sähköautojen latauksessa energiavarastoja voitaisiin hyödyntää latauksen aiheuttamien
jännitteenvaihteluiden tasaamiseen, sekä myöskin sähköauton pikalatauksen
mahdollistamiseen, siten että osa pikalataukseen tarvittavasta tehosta syötetään
energiavarastosta. Jännitteen hallintaan, jakelumuuntamolle sijoitettu energiavarasto voi
tasata jännitteen vaihteluita. Samalla tavalla jännitteen vaihteluiden tasaamisen kanssa
energiavarastoa voi hyödyntää myös hajautetun tuotannon tehonvaihteluiden aiheuttaman
jännitteen vaihtelun hallintaan. Energiavarastoa voi hyödyntää hajautetussa kompensoinnissa
sekä vaihtoehtona kaapeloinnille.
Modulaarisuus
Yksi ja sama muuntamo ei sovi jokaiseen käyttökohteeseen, tarvitaankin siis modulaarisia
ratkaisuja. Tämä korostuu vielä tärkeämmäksi jälkiasennuksen yhteydessä. Myös standardien
tarve nousi esiin useita ryhmiä yhdistävänä tärkeänä tekijänä. Standardimuotoisia ratkaisuja
älykkäälle jakelumuuntamolle kaivataan. Myös eri laitteiden yhdistettävyyden takaaminen
standardien avulla koettiin tärkeäksi.
Uusien toimintojen ja mahdollisuuksien huomioiminen
Tulevaisuudessa uusien toimintojen lisääntyminen, esim. sähköautojen pikalataus ja
sähköautojen runsas yleistyminen. On tarpeen koettaa ennakoida tulevia muutoksia. Myös
uuden muutoksen tai konseptin (esim. sähköauton pikalataus, sensori) mahdollinen tuominen
muuntamolle jälkiasennuksena täytyy olla mahdollista.
KAUPUNKI
Kaupungin muuntamoiden keskusteluissa esille tullutta:
kaupungissa kiinteistömuuntamoita pääosa
104-protokollalla gateway-yhteys valvomoon (sähkön laatu erikseen)
Kunnonvalvonta: viat harvinaisia
Vianpaikannus: etäisyydet lyhyitä
Käyttö maasulussa, ei kiire paikantaa vikoja, jos hälyttävä suojaus
Sensoreita tulee enemmän sähköasemalle
6
SF6-kaasun mahdollinen kielto vaikuttaa ensin muuntamoratkaisuihin
Tekoäly analysoi mittausdataa ja tuottaa toimenpide-ehdotuksia ja ohjauksia
Tiedonkeruu ja analysointi
Retrofit (on oletettavaa, että esim. sensorimittalaitteiden hinnat laskevat ja
muuntamoille voidaan tuoda uusia toimintoja. Tästä johtuen muuntamolle kannattaa
jättää mahdollisuus jälkiasennuksille)
Kaupungin älykäs jakelumuuntamo 2025
Vuoden 2025 kaupunkialueen älykkään jakelumuuntamon tärkeiksi koettuja toimintoja:
Erottimien kauko-ohjaus
Kuormitusasteen seuranta
Vikaindikointi (kj ja pj)
Mittauksia:
o Erottimien tilatiedot
o Jännitetasot (seuranta)
o Kuormitukset
o Virrat
o Yliaallot ja muu sähkön laatu
o Lämpötilat
Ovihälytys
Ennakoiva kunnonvalvonta
Tietoliikenneyhteys (mobiili, kuitu, joku muu)
Kokonaisvaltainen tietoturva
Kaupungin älykäs jakelumuuntamo 2035
Uusista toiminnoista vuoteen 2035 mennessä nähtiin tärkeiksi seuraavat:
LoM-hallinta
Vikapaikan tarkka mittaus
Liityntä pilvipalveluun
Älykkään jakelumuuntamon tärkeimpiä kehityskohteita vuoteen 2035 mennessä
Tarkempi vian paikannus
o mittauksia joka muuntamolla vikapaikka tarkasti
Sensoritekniikan kehittyminen ja hinnan lasku, tämä mahdollistaa ennakoivaa
kunnonvalvontaa ja analytiikkaa
Ennakoiva kunnonvalvonta
Verkon tilannetiedon parempi tietoisuus ja hallinta
7
Integrointi valmiiksi tehtaalla: automatisoitu muuntamo
o sensoreiden integrointi kojeistoon
o kojeistosta standardi rajapinta (liittimet) automaatioon
Tietoliikenteen toteutus avaimet käteen periaatteella
Tietoturvan kehitys päätelaitteisiin asti
IoT-liitettävyys
MAASEUTU
Maaseudun älykkäiden muuntamoiden erityispiirteitä ja vaatimuksia nousivat esille hinta,
yksinkertaisuus ja ennen kaikkea toimintavarmuus.
Myös maaseudulla jälkiasennuksen mahdollisuus nousi tärkeäksi.
Maaseudulla älykkäiden jakelumuuntamoiden tiheys on selvästi pienempi kuin
kaupunkialueella. Optimitiheyden ja sijoituspaikkojen valinta sopii tutkimusaiheeksi.
Maaseudun älykäs jakelumuuntamo 2025
Vuoden 2025 älykäs jakelumuuntamo lyhentää katkoja maaseudulla erityisesti
vianpaikannuksen ansiosta.
1000 V AC verkkoa voisi luultavasti hyödyntää nykyistä laajemmin.
Vuoden 2025 maaseudun älykkään jakelumuuntamon tärkeiksi koettuja toimintoja:
sensorointi (I & U)
Kustannustehokas kauko-ohjaus ja moottorointi
Verkkokatkaisijat (pienemmät suojausvyöhykkeet)
Kaukokäyttömahdollisuus
Maasulkuvirran kompensointi
Loistehon kompensointi
Kaapelipäätteen lämpötilan mittaus
Muuntajan mittaus: lämpötila, öljyntaso, paine (muuntajan kunnonvalvonta ja
ennakoiva kunnonvalvonta)
FLIR (Fault Location Isolation and Restoration)
8
Muunnettavuus, sisältäen tilavarauksia tulevaisuuden toiminnoille
Maaseudun älykäs jakelumuuntamo 2035
Mahdollisuuksia vuoden 2035 älykkäässä jakelumuuntamossa
Jännitekuoppien parempi hallinta
DC-muuntamo
Akustot ja tehoelektroniikka
Akuston käyttö sähkömarkkinoiden ja verkon tarpeisiin
Hajautetun tuotannon laajamittainen verkkoon kytkentä
Uusia toimintoja vuoteen 2035 mennessä nähtiin tärkeiksi:
U- ja Q -säätö muuntamolla.
Sähkönlaadun tarkempi analysointi
Saarekekäyttö katkojen aikana
Älykäs kuormitusten hallinta
Ennakoiva vikaindikointi (riittääkö sähköasemalla)
Varma ja riittävän kattava tiedonsiirtoyhteys
Kunnonvalvonta ja ennakoiva kunnonvalvonta
Modulaarisuus
Datan hallinta
9
TUTKIMUS JA TUOTEKEHITYS
Seuraavassa on esitetty listaus esille tulleista älykkään jakelumuuntamon tutkimus- ja
tuotekehitystarpeista.
Tutkimusaiheita
Ennakoiva kunnonvalvonta
Sähkövarastojen hyödyntäminen
Akuston sijoitus (varmennetaanko PJ vai KJ)
Akustojen vaikutus suojaukseen
Sähköisen liikenteen edellytysten mahdollistaminen
Tulevaisuuden sähköautojen pikalataustehon mahdollistaminen
Sähkövaraston liittäminen muuntamon yhteyteen
IoT-liitettävyys
Microgridien hyödyntäminen
Hajautetun tuotannon vaikutukset
Mahdollisesti hajautetusta tuotannosta seuraava tarve säätää suureita (U, Q, P)
Varavoiman liitäntä
Tehoelektroniikalla toteutettu kompensointi jakelumuuntamoilla
Osittaispurkausten ja muiden ilmiöiden hyödyntäminen kunnonvalvonnassa
Älykkään jakelumuuntamon roadmap
Miten älykäs jakelumuuntamo parantaa verkon kustannustehokkuutta
Vikaindikaatio ja vianpaikannus
Mittausdatan hyödyntäminen
Älykkäiden jakelumuuntamoiden sijoitus ja optimi lukumäärä
Tuotekehitysaiheita
Retrofit-tuotteet
o Muunnettavuus / päivittäminen / modulaarisuus
Kunnonvalvonta (kaapelit, muuntaja) kuntotietojen kerääminen ja hyödyntäminen
Ennakoiva kunnonvalvonta
Energiavarastojen huomioiminen
Akuston liittäminen muuntamoon (esim. mihin sijoitetaan; muuntamokoppi vai erillinen
koppi)
Konsepti kunnossapitokustannusten selvittämiseen
Jännitteen säätö / loistehon hallinta jakelumuuntamolla
Avaimet käteen tietoliikenneratkaisut.
10
Älykkään jakelumuuntamon konseptit
Älykäs jakelumuuntamo on ennen kaikkea alusta, johon voidaan tuoda ja liittää erilaisia
toimintoja. Älykäs jakelumuuntamo on yksi palanen älykkään ja toimintavarman sähköverkon
rakentamisessa. Älykäs jakelumuuntamo toimiikin myös osana älykästä jakeluverkkoa ja on
yksi tulevaisuuden älykkään jakeluverkon osa-alue ja mahdollistaja. Älykkään
jakelumuuntamon tehtävä on mahdollistaa uusien toimintojen, kuten sähköautojen
pikalatauksen, kysyntäjouston, monitoroinnin, kuormituksen hallinnan, energiavaraston,
nopean vianselvityksen, hajautetun tuotannon, microgridin yms. tulemisen.
Tulevaisuudessa täytyy ottaa huomioon myös täysin uudet toteutukset. Yhtenä esimerkkinä
perinteisen muuntajan korvaaminen tehoelektroniikkapohjaisella muuntajalla tai
kombilaitteella. Verkkojen pitkien elinkaarien vuoksi olennaista on myös ikääntyvien laitteiden
korvaaminen uusilla ja vanhojen jakelumuuntamoiden muuttaminen älykkäiksi.
Älykäs jakelumuuntamo koostuu useista eri toiminnoista, ja niitä voidaan liittää siihen tarpeen
mukaan. Kuva 1 esittää älykkään jakelumuuntamon toimintoja. Eri kohteisiin on erilaisia
toteutuksia, ja kaikkia älymuuntamon tarjoamia mahdollisuuksia ei suinkaan tarvita kaikissa
kohteissa. Yhteisiksi perustoiminnoiksi älykkään jakelumuuntamon toteutuksille voitaneen
katsoa tietoliikenneyhteys ja muuntamolla toteutetut mittaukset. Näiden perustalle voidaan
rakentaa lisätoimintoja, kuten vianindikointi, suojaus, kunnonvalvonta, hajautettu kompensointi
tai energiavarastot.
Tässä selvityksessä älykkään jakelumuuntamon tarkastelu on jaettu kaupunki- ja
maaseutukonsepteihin. Lisäksi arvioidaan jälkiasennuksen mahdollisuuksia.
Maaseudulle älykäs jakelumuuntamo voidaan toteuttaa esimerkiksi vain tärkeisiin kohteisiin,
kun taas kaupungissa älykkäitä jakelumuuntamoita on mahdollista useampaan kohteeseen ja
tiuhempaan. Näissä kohteissa voi toiminnot olla jaettua vielä useaan osaan siten, että
muuntamot eroavat toiminnoiltaan tarpeen mukaan. Osassa muuntamoista on useampia
toimintoja ja joihinkin kohteisiin voi sopia pelkistetty ratkaisi vähemmillä toiminnoilla,
esimerkiksi vain mittauksia.
11
Kuva 1. Älykkään jakelumuuntamon toimintoja.
Tietoliikenneyhteys on välttämätön älykkään jakelumuuntamon kannalta. Iso osa älykkään
jakelumuuntamon toiminnoista nojaa tietoliikenneyhteyteen toimiakseen. Älykäs
jakelumuuntamo ja tietoliikenneyhteys ovatkin mahdollistajia myös entistä parempaan verkon
kunnonvalvontaan ja monitorointiin. Tietoliikenneyhteyttä tarkasteltaessa
tietoliikenneyhteyden nopeus tai vasteaika nousee esiin. Suojaustoimintojen tapauksessa
tietoliikenteen vasteaikojen täytyy olla hyvin pieniä. Tietoliikenneyhteyden tulee olla myös
tietoturvallinen.
12
Älykäs jakelumuuntamo tarjoaa mahdollisuuden liittää energiavarasto verkkoon. Tuomalla
energiavarasto jakelumuuntamolle voidaan hyödyntää energiavaraston mahdollisuuksia esim.
jännitteen hallintaan tai kompensointiin. Energiavaraston käyttö suurhäiriön yhteydessä voi
myös olla tulevaisuudessa todellisuutta.
Älykäs jakelumuuntamo mahdollistaa hajautetun tuotannon liittäminen verkkoon. Hajautettu
tuotanto voidaan liittää joko suoraan jakelumuuntamolle tai se voidaan liittää
pienjänniteverkkoon. Hajautettua tuotantoa mahdollistavia toimintoja ovat mm. jännitteen
hallinta, tietoliikenneyhteys pientuotannolle sekä pientuotannon ohjausmahdollisuus verkon
tilan niin vaatiessa. Jännitteen säätö/aurinkovoiman nopean vaihtelun aiheuttama jännitteen
vaihtelun hallinta on myös yksi älykkään jakelumuuntamon tarjoamista mahdollisuuksista.
Tällä tavalla entistä enemmän pientuotantoa voidaan liittää verkkoon.
Vikojen paikantamiseen älykäs jakelumuuntamo tuo tarkkuutta tunnistamalla vian
jakelumuuntamovälin tarkkuudella. Tallennettua mittausdataa voidaan myös käyttää
vikapaikan tarkempaan analyysiin.
Seuraavaksi on esitettynä älykkään jakelumuuntamon konsepteja. Kuviin on eroteltu älykkään
jakelumuuntamon perustoimintoja sekä mahdollisia lisätoimintoja.
13
Kaupungin älykkään jakelumuuntamon konseptit
Kaupunkimuuntamo 2025
Kaupunkiin sijoittuvan älykkään jakelumuuntamon perustoiminnot koostuvat
tietoliikenneyhteydestä, monitoroinnista ja kunnonvalvonnasta, erottimien kauko-ohjauksesta
sekä suojaustoimintojen lisääntymisestä muuntamoilla. Suojaustoimintoja voivat olla kj-verkon
vikaindikointi, tai myös tapauskohtaisesti jakelumuuntamon varustaminen suojareleillä ja kj-
verkon katkaisijoilla.
Mahdollisia lisätoimintoja lähitulevaisuudessa voivat olla sähkön laadun tarkkailu,
muuntamolta lähtevän datan suodatusta ja hallintaa sekä keskijännitekaapeleiden
kunnonvalvontaa.
Kuva 2. Kaupungin älykkään jakelumuuntamon toimintoja vuonna 2025.
Perustoimintoja
Tietoliikenneyhteys
Monitorointi
Kunnonvalvonta
Suojaustoimintojenlisääntyminen muuntamoilla
Erottimien kauko-ohjaus
Lisätoimintoja
Sähkön laadun tarkkailu
Datan suodatusmuuntamoilla
Keskijännitekaapeleidenmonitorointi ja
kunnonvalvonta
14
Kaupunkimuuntamo 2035
Mentäessä vuoteen 2035 älykäs jakelumuuntamo on saanut perustoiminnoikseen ennakoivaa
kunnonvalvontaa. Parempi ennakoiva kunnonvalvonta on mahdollista sensoreiden hinnan
laskun sekä kehittyneempien ennakointimenetelmien johdosta. Entistä halvemmat sensorit
mahdollistavat myös monitoroinnin lisääntymisen. Suojaustoiminnot ovat lisääntyneet ja voivat
kattaa edellisten lisäksi nyt mm. vianpaikannusta.
Lisätoimintoja vuoden 2035 älykkäällä jakelumuuntamolla voivat olla lukuisten sensorien IoT-
liitettävyys, energiavarastojen liittäminen muuntamolle, saarekekäyttöverkkojen (microgrid)
mahdollisuus, mahdollisuus hajautetun tuotannon laajamittaiseen liittämiseen, PJ-verkon
vianilmaisu sekä sähköauton pikalataus ja älykäs lataus.
Kuva 3. Kaupungin älykkään jakelumuuntamon toimintoja vuonna 2035.
Perustoimintoja
Nopea tietoliikenneyhteys
Lisääntynyt monitorointi
Ennakoiva kunnonvalvonta
Suojaustoimintojen lisääntyminenmuuntamoilla
Erottimien kauko-ohjaus
Lisätoimintoja
IoT liitettävyys
Energiavarastojen liittäminen muuntamolle
Mikrosähköverkkojen mahdollisuus
Sähköautojen tulevaisuuden pikalataustehonmahdollistaminen & älykäs lataus
Hajautetun tuotannon liittäminen
PJ-verkon vianilmaisu
15
Maaseudun älykkään jakelumuuntamon konsepti
Älykäs maaseutumuuntamo 2025
Maaseudulle siirryttäessä älykkään jakelumuuntamon perusmalli on pelkistetympi kaupunkiin
verrattuna. Perustoimintoina löytyvät tietoliikenneyhteys, monitorointia ja muuntajan
kunnonvalvontaa. Monitorointi voi olla mm. verkon suureiden monitorointia tai vikojen
indikointia.
Lisätoimintoja taas on runsaasti maaseudun verkon erilaisesta luonteesta ja pituudesta
johtuen. Mahdollisia lisätoimintoja maaseudun älykkäällä jakelumuuntamolla on sähkön
laadun tarkkailu, suojaustoimintojen lisääminen ja vikojen hallinta (FLIR), muuntamolta
lähtevän datan suodatusta ja hallintaa, loistehon ja maasulkuvirran kompensointia,
kaukokäyttömahdollisuus ja erottimien kauko-ohjaus sekä keskijännitekaapeleiden
kunnonvalvontaa.
Kuva 4. Maaseudun älykkään jakelumuuntamon toimintoja vuonna 2025.
Perustoimintoja
Tietoliikenneyhteys
Monitorointi
Kunnonvalvonta
Lisätoimintoja
Sähkön laadun tarkkailu
Suojaustoimintojen lisääntyminen muuntamoilla
Vikojen hallinta (FLIR)
Datan suodatus muuntamoilla
Loistehon kompensointi
Maasulkuvirran kompensointi
Keskijännitekaapeleiden monitorointi ja kunnonvalvonta
Erottimien kauko-ohjaus
16
Älykäs maaseudun muuntamo 2035
Vuoden 2035 maaseudun älykkään jakelumuuntamon perustoiminnot ovat laajenneet
suojaustoimintojen lisääntymiseen muuntamolla.
Lisätoimintoja voivat olla sensorien IoT-liitettävyys, energiavarastojen liittäminen muuntamolle,
saarekekäyttöverkkojen (microgrid) mahdollisuus, mahdollisuus hajautetun tuotannon
liittämiseen, PJ-verkon vianilmaisu sekä sähköauton pikalataus ja älykäs lataus. Lisäksi
muuntamolla voi olla jännitteen säätöä, loistehon ja maasulkuvirran kompensointia ja älykästä
kuormitusten hallintaa.
Kuva 5. Maaseudun älykkään jakelumuuntamon toimintoja vuonna 2035.
Retrofit-konsepti
Verkkojen ja asennettujen laitteiden eliniät ovat pitkiä ja ne täytyykin pystyä hyödyntämään
elinkaarensa loppuun parhaalla mahdollisella tavalla. Älykkäiden toimintojen jälkiasentaminen
vanhaan jakelumuuntamoon mahdollistaa muuntamon käyttämisen elinkaarensa loppuun
Perustoimintoja
Nopea tietoliikenneyhteys
Lisääntynyt monitorointi
Ennakoiva kunnonvalvonta
Suojaustoimintojen lisääntyminen muuntamoilla
Vikojen hallinta (FLIR)
Lisätoimintoja
IoT liitettävyys
Energiavarastojen liittäminen muuntamolle
Mikrosähköverkkojen mahdollisuus
Sähköautojen tulevaisuuden pikalataustehonmahdollistaminen & älykäs lataus
Hajautetun tuotannon liittäminen
Jännitteen säätö
Loistehon kompensointi
Maasulkuvirran kompensointi
PJ-verkon vianilmaisu
Älykäs kuormitusten hallinta
17
saakka. Tällä tavalla muuntamon muuttaminen älykkääksi jälkiasennuksena nousee erittäin
tärkeään osaan älykkään jakeluverkon kehittymisen kannalta.
Vanhan jakelumuuntamon jälkiasentamisen älykkääksi perustana toimii tietoliikenneyhteyden
tuominen jakelumuuntamolle. Tietoliikenneyhteyden avulla voi jakelumuuntamolle tuoda
toimintoja tarpeen mukaan. Jälkiasennusmahdollisuuksia on useita, esimerkiksi
suojausvyöhykkeen luominen, sensoreiden asentaminen verkon tilan mittausta varten,
jännitteen säätö, microgrid, energiavarasto.