search query: @keyword voltage drop / total: 4
reference: 2 / 4
« previous | next »
Author:Lamponen, Jarno
Title:Tuulivoiman erityispiirteitä kantaverkkoliitynnän ja verkon dynamiikan kannalta
Special Features of Wind Power Relating to Grid Connection and Dynamics of the Power System
Publication type:Master's thesis
Publication year:2008
Pages:ix + 72 s. + liitt. 11      Language:   fin
Department/School:Sähkötekniikan laitos
Main subject:Sähköverkot ja suurjännitetekniikka   (S-18)
Supervisor:Haarla, Liisa
Instructor:Matilainen, Jussi
Electronic version URL: http://urn.fi/urn:nbn:fi:tkk-010308
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark S80     | Archive
Keywords:wind power
grid connection
grid reinforcement
voltage drop
tuulivoima
verkkoliityntä
verkkovahvistukset
jännitekuoppa
Abstract (eng):This work studies the connection issues and grid reinforcement needs for large amounts of wind power.
Additionally, the effect of a wind power plant on the voltage drop in the 110 kV grid was compared with that of a thermal power plant, and also the effects of large amounts of wind power on the frequency response of the power system were studied.
The work was accomplished by simulating the Nordic power system with PSS/E software.

The grid model is the Nordic grid model used by the Finnish TSO.
The wind turbine generator model used in the study is a DFIG-model from the PSS/E Wind Package.
The wind farms are modelled with equivalent generators and collector equivalent impedance and charging capacitance.

Two different wind power scenarios were studied.
The amount and location of the wind farms are based on regional plans made by Finnish regional authorities.

In the study, the wind farms were connected to existing substations.
Additionally, new 110 kV and 400 kV lines were added if overloadings or voltage declines occurred in the intact grid or after (n-1) faults.
One area in Finland was more carefully studied with power flow and dynamic simulations.
Different fault locations were used and the behaviour of voltages and power plants during the faults were studied.

The necessary grid reinforcement plan was made for two different wind power scenarios, thus allowing the grid reinforcement costs per installed megawatt of wind power to be calculated.
This price included only the costs for reinforcing the grid.

The study shows that the grid reinforcement costs per installed megawatt of wind power were similar those reported in other countries with their own power systems.
No significant differences were found in the dynamic operation between the thermal and wind power plants during faults.
However, there was some uncertainty about the correctness of the dynamic behaviour of the wind turbine model, and it was later discovered that the wind turbine did not function properly when the grid frequency deviated from nominal value.
Abstract (fin):Tässä työssä tutkittiin laajamittaisen tuulivoimatuotannon liittämismahdollisuuksia ja liittämisestä aiheutuneita verkon vahvistustarpeita.
Lisäksi vertailtiin tuulipuiston ja lämpövoimalaitoksen vaikutusta jännitekuopan leviämiseen 110 kV verkossa sekä tutkittiin merkittävän tuulivoimatuotannon vaikutusta järjestelmän taajuudensäätövoimaan.
Työ toteutettiin simuloimalla pohjoismaista kantaverkkoa PSS/E-ohjelmalla.

Käytetty kantaverkon malli on Fingridin käyttämä ja tuulivoimalan malli PSS/E-tuulipaketin mukana tuleva DFIG-tuuligeneraattoriin perustuva malli.
Tuulipuistot mallinnettiin ekvivalenttigeneraattoreilla sekä puiston sisäisen verkon ekvivalenttisella kokonaisimpedanssilla ja -suskeptanssilla.

Tutkittiin kahta tuulivoimaskenaariota (2000 MW, 7320 MW).
Tuulipuistojen suuruudet ja sijainnit perustuvat maakuntaliittojen teettämiin tuulivoimaselvityksiin.
Tutkimus toteutettiin siten, että tuulipuistot liitettiin kantaverkon sähköasemille.
Jos ylikuormituksia tai jännitteen alenemia ilmeni ehjässä verkossa tai (n-1) vian seurauksena, lisättiin tarvittavat 110 kV ja 400 kV johdot (n-1)-kriteerin toteuttamiseksi.
Liityntätarkastelujen tueksi tehtiin alueellisia tehonjako- ja dynamiikkatarkasteluja.
Dynamiikkatarkasteluissa käytettiin erilaisia vikapaikkoja ja tarkasteltiin jännitteiden sekä voimaloiden käyttäytymistä vian aikana.

Tarvittavat verkkovahvistukset tehtiin kahdessa eri tuulivoimaskenaariossa ja laskettiin tarvittavien investointikustannusten hinta asennettua tuulivoimakapasiteettia kohti.
Näihin kustannuksiin otettiin mukaan vain verkkovahvistusten kustannukset.

Tutkimuksen tulokseksi saatiin, että verkkoinvestointikustannukset asennettua tuulivoimakapasiteettia kohti ovat samansuuntaisia kuin eräiden maiden tekemät selvitykset heidän voimajärjestelmällään.
Ei löydetty merkittävää eroa lämpövoimalaitoksen ja tuulipuiston dynaamisesta käyttäytymisestä verkkovian aikana.
Käytetyn tuulivoimalan mallin dynaamisen käyttäytymisen oikeellisuudesta jäi kuitenkin epävarmuutta ja tehtäessä taajuusvastetarkasteluja havaittiin, että tuulivoimalan ei toiminut oikein verkon taajuuden poiketessa nimellisestä.
ED:2008-02-29
INSSI record number: 35374
+ add basket
« previous | next »
INSSI