Caruna oy mallinsi Tampereen yliopiston kanssa akkujen toimintaa.
Caruna ja Tampereen yliopisto ovat saaneet valmiiksi vuonna 2020 käynnistyneen selvityshankkeen, jossa keskityttiin sähkövarastojen suojaukseen.
– Halusimme oppia ymmärtämään sähkövarastotoimintaa jakeluverkossa erityisesti saarekekäyttötilanteessa eli silloin, kun jakeluverkon energianlähteenä toimii sähkövarasto, Carunan teknologiapäällikkö Henri Vierimaa kertoo.
Asiaa lähtivät selvittämään Tampereen yliopiston professorit Pertti Järventausta ja Sami Repo sekä väitöskirjatutkija Lasse Peltonen.
– Selvityksen olennaisin osa oli tarkastella pienjänniteverkon sulakesuojauksen toimintaa akun avulla toteutetussa saarekkeessa, Järventausta sanoo.
Tarkoituksena oli myös selvittää, mitä akun sähköteknisiä ominaisuuksia verkkoyhtiön olisi hyvä tietää ennen uusien akkujärjestelmän hankintaa. Tällaisia ovat esimerkiksi ylivirta- ja alijännitekäyrien muokattavuus jälkikäteen.
Sähkövarastojen tulee olla luotettavia ja turvallisia
Tutkimus toteutettiin PSCAD-ohjelmistolla, johon mallinnettiin yksityiskohtaisesti akkujärjestelmä sekä tarkastelun kohteena olleen Carunan verkkoalueen keskijännite- ja pienjänniteverkko.
– Ohjelmiston avulla simuloitiin erilaisia käyttötapauksia, joissa akkujärjestelmä syöttää tarkasteltavaa verkkoa ja tähän verkkoon tehdään erityyppisiä vikoja. Yksittäisiä simulointitapauksia oli satoja, jotka tallensimme jatkokäsittelyä varten. Näistä simulointituloksista rakensimme kokonaiskuvan siitä, miten eri akun parametrit vaikuttavat suojauksen toimivuuteen eri käyttö- ja vikatilanteissa, Peltonen kertoo.
Simulointitulosten perusteella voidaan määrittää tarvittava vikavirtataso, ylivirta- ja alijännitekäyttäytyminen sähkövarastolle, jotta sähkövaraston toiminnallisuus suojauksen näkökulmasta on standardivaatimusten mukaisesti riittävä.
– Verkon suojaustapoja on monia erilaisia, ja vaatimukset sähkövarastolle saattavat poiketa toisistaan riippuen siitä, mitä aluetta sähkövarasto syöttää. Tässä kartoitimme akkujärjestelmän ominaisuuksia pienjänniteverkon sulakesuojauksen näkökulmasta. Pienjänniteverkon suojaukseen voi riittää suhteessa nimelliskuormitukseen suhteellisen pieni sähkövarasto, etenkin, jos suojauksen selektiivisyydestä ollaan valmiita joustamaan, Peltonen tarkentaa.
