Operating smart meters in electricity network with disturbances

Vanhojen sähkömittarien korvautuminen uusilla etäluettavilla sähkömittareilla mahdollistaa kaksisuuntaisen tiedonsiirron sähköverkkoyhtiön ja sähkömittarin välillä. Valtioneuvoston asetuksen myötä sähkömittarit on luettava vähintään kerran päivässä, mikä asettaa kovat vaatimukset etäyhteyden toimintavarmuudelle ja taseikkunan lyheneminen lisää haasteita etäyhteyden kuntoon saattamiselle. Työssä tutkittiin sähkölaitteiden aiheuttamia häiriöitä PLC-tekniikalla toteutetulle sähkömittareiden etäluennalle taajuuskaistalla 3 - 150 kHz tarkoituksena hyödyttää sähkömittarien etäluennan operatiivista toimintaa. Tuloksena saatiin yleisimpiä PLC-tekniikalla toteutetun sähkömittarien etäluennan tiedonsiirtoyhteyteen häiritsevästi vaikuttavia laitetyyppejä sekä niiden aiheuttaman häiriön mittaustuloksia, joiden avulla uudet häiriölähteet ovat osittain nopeammin tunnistettavissa. Tehoelektroniikkaa käytetään enenevissä määrin niin teollisuuden prosesseissa, kuin kulutuselektroniikassakin, mikä kasvattaa häiriölähteiden määrää sähköverkossa. PLC-tekniikan valikoituessa yleisimmäksi tiedonsiirtotekniikaksi etäluettavien sähkömittarien keskuudessa ja taseikkunan lyheneminen korostavat häiriölähteiden nopeamman identifioimisen tärkeyttä etäluentayhteyden palauttamiseksi.New smart meters are replacing old energy meters and establishing two-way communication between smart meters and power grid companies. Government regulation states that energy consumption should be read remotely at least once a day which places high demands on reliability in the automated meter reading. Shortening balance window adds more challenge to get the broken remote connection up and running faster. Disturbances in electricity network on frequency band 3 - 150 kHz caused by electrical equipment interfering PLC based smart meter communication were studied in this thesis as a purpose to improve operation of automated remote reading services. A few common disturbance sources interfering automated meter reading were identified as a result of the disturbance measurements in the field. Measurements serve as an example so that new disturbance sources affecting automated meter reading could be recognized just by looking the measurement results and also resulting faster findings from the electricity network. PLC-based smart meters are becoming dominant option for energy meters in Finland while balance window is shortening and number of power electronics is increasing adding even more disturbance into the electricity network which as a whole makes the identifying of disturbance sources faster even more critical to keep the remote connection up and running