Power quality monitoring in Finnish transmission system

Sähkön laadun merkitys sähköverkossa on noussut kansainvälisesti esille erityisesti erilaisten tehoelektroniikkalaitteiden määrän kasvun johdosta. Jotta sähkön laadun poikkeamia sekä niiden vaikutuksia kantaverkon asiakkaille ja kantaverkkoyhtiölle voitaisiin selvittää, tulee käytössä olla kattava sähkön laadun mittausjärjestelmä. Mittausjärjestelmien hinnat ovat pudonneet eri teknologioiden kehityttyä, ja useat Euroopan maat ovatkin hankkineet kattavat sähkön laadun mittausjärjestelmät viime vuosina. Suomen kantaverkkoyhtiö Fingrid Oyj on katsonut tarpeelliseksi selvittää vaihtoehtoja sähkön laadun mittausjärjestelmien uudistamiseksi. Tässä diplomityössä tehtiin esiselvitystä uuden sähkön laadun mittausjärjestelmän hankinnasta ja tehtiin suosituksia uuden mittausjärjestelmän vaatimuksiksi. Suosituksissa määriteltiin muun muassa mitattavat suureet, käytettävät vertailuarvot sähkön laadulle, mittalaitteiden suorituskyky, mittauspisteiden määrä ja sijainti sekä erilaiset järjestelmäominaisuudet. Lisäksi työssä pyrittiin selvittämään uusia menetelmiä laatutietojen hyödyntämiselle. Työssä tehtiin kirjallisuusselvitys eri maissa voimassa olevista sähkön laatuvaatimuksista ja verrattiin niiden raja-arvoja Fingridin sähkön laaturaportin asettamiin tavoitearvoihin. Vertailun perusteella havaittiin sähkön laaturaportin olevan ajantasainen. Työssä tutkittiin myös sähkön laatua kantaverkossa nykyisiä ION-mittalaitteita ja LZQJ-XC energiamittareita hyödyntäen. Osana esiselvitystä tehtiin kaksi kyselytutkimusta, joista toinen oli kohdistettu kantaverkon asiakkaille ja toinen muille pohjoismaisille kantaverkkoyhtiöille. Asiakaskyselyn avulla määriteltiin asiakkaiden tarpeita raportoinnin osalta ja kantaverkkoyhtiöiden kyselyllä yhtiöiden käytäntöjä sähkön laadun mittauksessa. Lisäksi työssä selvitettiin Fingridin omia tarpeita mittausjärjestelmälle kolmessa järjestetyssä työpajassa. Tarpeita analysointityökaluille selvitettiin uudemman mittausjärjestelmän testikäytön avulla. Lopulta kaikkien tarpeiden ja työssä kerättyjen huomioiden perusteella kehitettiin suositukset uuden mittaus- ja valvontajärjestelmän vaatimuksiksi