Eräiden verkkohäiriöiden simulointi tuuliturbiinikäytössä

Abstract

Tuulivoimaloilta vaaditaan tulevaisuudessa yhä enemmän. Turbiinin on paitsi selvittävä sähköverkon häiriöistä, myös tuettava verkkoa niiden aikana. Tässä työssä kehitetään kestomagneettigeneraattorilla varustetun tuulivoimakäytön simulointimallia, jotta se vastaisi paremmin todellisuutta yliaaltojen ja muutostilanteiden suhteen. Lisäksi työssä simuloidaan tiettyjä verkon häiriötilanteita ja analysoidaan tuuliturbiinikäytön komponenteissa havaittuja ilmiöitä niiden aikana. Työ koostuu kolmesta pääosasta: Kirjallisuustutkimusosasta, jossa esitellään tuulivoimalan tärkeimmät osat tuulesta sähköverkkoon, tutkittavat häiriötilanteet, sekä niiden merkitys tutkittavan aiheen kannalta. Simulointimalliosasta, jossa esitellään komponenttien mallit, merkittävät epäideaalisuudet sekä laskenta-algoritmit. Tulososasta, jossa esitellään simuloidut tilanteet ja tärkeimmät mittaustulokset analysointeineen. Pääasiallisena tavoitteena työssä on saada simulointijärjestelmä vastaamaan odotettuja tuloksia, jotka on saatu mittauksista, teoreettisista laskennoista, kirjallisuuslähteistä tai kokemuksista vastaavilla laitekokonaisuuksilla. Simulointeja suoritettiin sekä koko laitteistolla että yksittäisillä komponenteilla. Näin saatiin tarkasteltua kokonaiskuvan lisäksi yksittäisiä ilmiöitä komponenteittain.