TTÜ doktoritöö: probleemid elektrienergia kvaliteediga muutuvad üha aktuaalsemaks


28.02.2017       Kersti Vähi

TTÜ elektroenergeetika ja mehhatroonika[IP1]  instituudi doktorant Jaan Niitsoo kaitses hiljuti doktoritööd "Residential Grids Power Quality Analyses Concerning Nonlinear Consumer Loads and PV Panels" (Madalpingevõrgu elektrikvaliteedi analüüs seoses ebalineaarsete elektrienergia tarbijate ja päikesepaneelidega).

Maailm liigub jõuliselt üha mahukama taastuvenergia kasutamise suunas, mõjutades sellega järjest enam ka traditsioonilisi elektrivõrke. See muutus mõjutab omakorda teiste näitajate hulgas ka elektrienergia kvaliteeti.

Seni on elektritootmisüksused tootnud elektrienergiat siinuselisel vahelduvpingel (traditsioonilise pöörleva generaatori abil) ja nii on ka võrku ühendatavad elektritarvitid loodud töötama just siinuspingel. Nüüdseks oleme aga jõudmas olukorda, kus elektrivõrku ühendatakse aina enam elektrit genereerivaid seadmeid, mille väljundpinge moduleeritakse jõuelektroonika abil, mis[IP2]  kasutab elektrienergia muundamiseks erinevaid elektroonikakomponente. Muundurite väljund ei ole alati ideaalne siinuspinge ja seal esineb lisaks soovitud 50 hertsile ka kõrgemaid sageduskomponente.

Lisaks elektri tootmisele on ka elektrienergia tarbijad järjest rohkem kasutama hakanud elektroonikat sisaldavaid seadmeid, mis omakorda moonutavad elektripinget võrgus.

Doktoritöö juhendaja, TTÜ inseneriteaduskonna professor Ivo Palu: „Vanadel põhimõtetel ehitatud elektrivõrku lisandub järjest enam uutel põhimõtetel töötavaid tootjaid ja tarbijaid, mis omakorda tekitab sellesse valdkonda järjest enam väljakutseid. Nii ongi tekkimas järjest enam probleeme  allesjäänud traditsiooniliste seadmetega ja ka elektrivõrgu eri komponentidega. Halvenenud elektrikvaliteet võib omakorda põhjustada tõrkeid olemasolevates elektriseadmetes või vähendada seadmete planeeritud eluiga ning suureneda energiakadusid“.

Tänapäevased elektroonikat sisaldavad seadmed on väga erinevate tehniliste näitajatega ning enne nende massilist elektrivõrku ühendamist tuleks teha mahukad uurimused. Selgitada tuleb nii seadmete karakteristikud kui nende võrku ühendamise võimalikkus ning võimalikkuse piir.

„Kaitstud doktoritöö on aluseks tulevaste laiemate uurimuste tegemisel ning tõestab veelgi põhjalikumate mõõtmiste vajadust. Iga konkreetse olukorra modelleerimiseks tuleks välja töötada võimalikult täpsed mudelid erinevate seadmetüüpide ning nende koosseisu kohta võrgus,“ selgitab professor Palu.


Doktoritöö juhendajad olid professor Ivo Palu ja vanemteadur Paul Taklaja (TTÜ)

Oponendid olid professorid Saulius Gudžius (Kaunase Tehnikaülikool) ja Andres Annuk (Eesti Maaülikool)

Doktoritöö on avaldatud raamatukogu digikogus aadressil https://digi.lib.ttu.ee/i/?6995


Kersti Vähi, teadusosakond