Olet täällä

Älykäs sähköverkko

ÄLYKÄS SÄHKÖVERKKO

Tutkimus- ja kehitystoiminta Eleniassa

Elenia seuraa toimintaympäristössä tapahtuvia muutoksia ja on aktiivisesti kehittämässä uusia työkaluja, toimintatapoja ja sovelluksia älykkään sähköverkon tarpeisiin asiakkaan parhaaksi. Teemme T&K-toiminnassa yhteistyötä mm. yliopistojen ja tutkimuslaitosten, muiden verkkoyhtiöiden, urakoitsijoiden ja laitevalmistajien kanssa. Elenialla on kehityshankkeissa erilaisia rooleja, osassa projekteissa olemme tekemässä itse, osassa vain ohjausryhmässä.

Julkaisemme tällä sivustolla loppuraportit kehityshankkeista, joihin Elenia osallistuu. Energiavirasto kannustaa innovaatiokannustimen kautta verkkoyhtiöitä panostamaan älykkäiden sähköverkkojen sekä muiden uusien tekniikoiden ja toimintatapojen kehittämiseen.

Merkittävimmät projektit 2016

Energiajärjestelmässä on meneillään murros keskitetystä järjestelmästä entistä hajautetumpaan. Sään mukaan vaihteleva tuotanto asettaa uusia haasteita myös verkkotoimintaan. Näitä haasteita tutkittiin CLIC Innovation Oy:n koordinoimassa Flexible Energy Systems –tutkimusohjelmassa 2015–2016. Tulevaisuuden toimitusvarmuushaasteisiin Elenia varautuu myös tutkimalla pienjännitteisen tasasähkön hyödyntämismahdollisuuksia ratkaisuna sähköverkon uusimiselle.

Merkittävä uudistus tiedon kulun kehittämisessä on verkkotietojen käyttömahdollisuus mobiilisovelluksella, jonka avulla tieto sähköverkon tilasta saadaan reaaliaikaisesti maastossa myös korjaus- ja huoltoasentajien käyttöön. Mobiilityökaluja on lisäksi hyödynnetty laajamittaisesti maastossa tapahtuvaan laadunvarmistukseen ja sen raportointiin verkon rakentamis- ja huoltotöissä. Tulemme jatkossakin panostamaan työn sujuvuuteen ja läpinäkyvyyteen kehittämällä tietojärjestelmiämme.

Elenia Aina –palveluun tehtiin vuonna 2016 useita parannuksia ja uusia toiminnallisuuksia, kuten sähkönmyyjien hintavertailu, uudet raportointiominaisuudet sekä vikapalvelu-osio. Elenian asiakkaiden sähköisiä palveluja täydennettiin myös kehittämällä liittymähinnoittelukarttaa entistä kattavammaksi.

Kysy lisää

Elenian älykkään sähköverkon kehitys vuodesta 2004

Asiakkaat ja energiamarkkinat

Tutkimushankkeita

IoT verkkoteknologioiden soveltuvuus AMR ympäristöön

Elenia on lähivuosina uusimassa automaattisen mittarinluvun järjestelmiä ja asentaa 2020 jälkeen seuraavan sukupolven uusia mittareita. Tässä 2017 käynnissä olevassa projektissa kartoitetaan IoT-ympäristöön soveltuvia kommunikaatioteknologioita. AMR-järjestelmä on yksi osa IoT:ta. Projektissa tutkitaan mm. NB-IoT, CAT-M ja LoRa- teknologioiden soveltuvuutta automaattisen mittarinluvun tarpeisiin yhdessä järjestelmätoimittajan kanssa.
 


Älykäs sähköverkko virtuaalivoimalaitoksen alustan mahdollistajana

Hankkeessa määritellään virtuaalivoimalaitospalvelun alusta ja kuinka älyverkko voi toimia osana virtuaalivoimalaitosta. Palveluun liitetyt tuotanto- ja kulutusresurssit  on mahdollista aggregoida jousto-operaattorin toimesta suuremmaksi kokonaisuudeksi, jolloin niitä voidaan hyödyntää eri sähkömarkkinoiden tarpeisiin. Virtuaalivoimalaitospalvelu voi hyödyntää älyverkon antamia mahdollisuuksia uuden sukupolven mittausinfrastruktuurin kautta. Projekti on käynnissä vuosina 2017-2018.


Liittymäprosessin digitalisointi 

Sähköliittymän tilannut asiakas ei aina saa Elenialta reaaliaikaista tietoa liittymän rakentamien etenemisestä. Hankkeessa kehitetään järjestelmäintegraatioita ja sähköistä palveluympäristöä siten, että pientyötilausten tilatietokuittaukset ja rakentamisen vaihetiedot siirtyvät järjestelmistä toisiin ilman manuaalista päivitystä. Hankkeessa lisätään itsepalvelutoimintoja, esimerkkinä mittarin asennuksen tilaaminen, ja edistetään asiakkaiden ja urakoitsijoiden välistä vuorovaikutusta. Hanke on käynnissä vuosina 2017-2018.


Tehopohjaisen siirtotuotteen kehittäminen pienasiakkaille 

Pientuotannon kasvu ja uusiutuvan energian lisääntyminen aiheuttavat muutospaineita energiaan perustuville siirtotuotteille. Yhä useampi sähkönkäyttäjä on myös sähköntuottaja, samaan aikaan nopeasti säädettävää keskitettyä tuotantoa ajetaan alas. Tämä aiheuttaa haasteita tehotasapainon ylläpitämiselle, ja edellyttää tulevaisuuden sähköjärjestelmältä kysyntäjoustoa. Tehopohjainen siirtotuote mahdollistaa osaltaan kysyntäjoustomarkkinan kehittymisen, kannustaa asiakkaita energiatehokkuuteen ja ohjattavan kuorman määrän lisäämiseen sekä tasoittaa sähköverkkoon syntyviä kuormituspiikkejä. Tehopohjainen siirtotuote vastaa myös verkkoyhtiön verkon ylläpidon kustannusperusteita paremmin kuin energiaan perustuva siirtotuote. Elenia toteuttaa diplomityönä selvitystä, jonka lähtökohtana on testata valitun testiryhmän kanssa tehopohjaisen siirtotuotteen vaikutusta pienasiakkaiden siirtohinnan muodostumiseen, ja selvittää asiakkaiden mahdollisuutta vaikuttaa omaan tehonkäyttöönsä. Diplomityö aloitettiin vuonna 2016.


ProCem -Consumer Centric Energy Ecosystem

Tampereen teknillisen yliopiston tutkimushankkeessa tavoitteena on tutkia erilaisten aktiivisten asiakkaiden, ”prosumereiden” , luomia uusia ekosysteemejä ja tutkia digitaalisuuteen ja jakamistalouteen perustuvien liiketoimintamallien mahdollisuuksia sähköenergiatoimialalla. Tavoitteena on luoda IoT-pohjainen alusta erilaisten hajautettujen resurssien hyödyntämiselle energiayhteisöille, sähkömarkkinoille ja sähköjärjestelmän hallintaan. Hanke aloitettiin vuonna 2016.


AMR-kehitys - uuden sukupolven demonstrointi

Elenian nykyisen automaattisen mittarinluku -järjestelmän käyttöikä tulee täyteen vuosina 2020 - 2023, ja korvaavan järjestelmän kehitys on aloitettava hyvissä ajoin. Projektissa määritellään seuraavan sukupolven automaattisen mittarinluku -järjestelmän vaatimukset ja pilotoidaan eri vaihtoehtoja ennen seuraavaa mittalaitteiden massa-asennusta. Projekti aloitettiin vuonna 2016.


Elenia Aina – Pientehosiirtotuotteen vertailusivu testiryhmälle 

Tehopohjaista siirtotuotetta testaaville asiakkaille luotiin Elenia Aina -palveluun mahdollisuus seurata, kuinka tehohuiput vaikuttaisivat siirtohintaan, jos energiapohjaisen siirtotuotteen sijaan käytössä olisi uudentyyppinen tehopohjainen siirtotuote. Vertailusivulla asiakkaalla on mahdollisuus asettaa myös kuukausittaiset tavoitetehot omalle sähkönkäytölleen. Testijakso alkoi tammikuussa 2017 ja päättyy kesäkuussa 2017.

Lisätietoja Elenia Aina -palvelusta


Elenia Aina – Vikapalvelu-hanke

Digitaaliseen Elenia Aina –palveluun tuotiin uusia vikapalvelun ominaisuuksia, kuten sähköinen huoltokatkokortti, sähkökatkojen tekstiviestipalvelun lähetysajankohdan ohjaaminen, viestihistorian selaaminen sekä sähkökatkokorvauksien tarkastelu. Tekstiviestipalvelua laajennettiin koskemaan myös suunniteltuja huoltokatkoja. Samalla palveluun lisättiin vikapalveluvalikko. Palvelussa asiakkaat voivat saada tietoa nyt myös sähköverkon huoltokatkoista. Sisäänkirjautumisen yhteydessä näytölle tulee huoltokatkokortti, jos käyttöpaikalle on tiedossa suunniteltu huoltokatko. Huoltokatkokortteja voi selata palvelussa. Hanke toteutettiin vuonna 2016. 

Tulokset


Elenia Aina - Itsepalvelun kehittäminen

Asiakkaille toteutettiin mahdollisuus päivittää yhteystietoja ja palautustilinumeroita Elenia Aina -palvelussa. Tiedot pysyvät ajan tasalla ja asiakkaita pystytään palvelemaan tehokkaasti. Asiakkaat voivat lisätä ja poistaa käyttäjätililtään asiakkuuksia, mikä on esimerkiksi isännöitsijöille ja energiakonsulteille oleellinen toiminnallisuus omien asiakkaiden sähkönkulutuksen seuraamiseksi. 

Tulokset


Elenia Aina - Energiankulutuksen kuukausiraportointi

Elenia Aina -palveluun toteutettiin raportointitoiminnallisuus, jossa asiakas voi ajastaa itselleen kuukausittaisen kulutusraportin ja siten seurata energiankulutustaan säännöllisesti ja tehokkaasti. Uutuutena palvelussa ovat kunta-asiakkaiden ja isännöitsijöiden laajennetut ominaisuudet. Käyttäjät, joilla on käyttäjätunnuksissaan useita asiakkuuksia, voivat saada koostetun kuukausiraportin, jossa käyttöpaikkojen tiedot ovat selkeästi vertailtavassa muodossa. Hanke aloitettiin vuonna 2015 ja se otettiin käyttöön Elenia Aina -palvelussa vuonna 2016.

Tulokset


Elenia Aina – Sähkön myyntihintojen vertailutyökalu

Elenia Aina –palvelu mahdollistaa helpolla tavalla eri sähkönmyyjien tarjousten vertailemisen ja kannustaa asiakkaita kilpailuttamaan sähkönmyyjänsä. Hintatiedot saadaan Energiaviraston ylläpitämästä sahkonhinta.fi-palvelusta ja ne perustuvat sähkönmyyjien syöttämiin hinta- ja tuotetietoihin. Palveluun välitetään asiakkaan hyväksynnällä käyttöpaikan siirtotuote, mittaustapa ja vuosikulutustiedot. Tarjouksia voi vertailla määräaikaisten, toistaiseksi voimassaolevien sekä pörssisidonnaisten sopimusten välillä. Hinnat esitetään sekä kilowattitunti- että vuosikustannustasolla, ja vuosikustannuksissa on huomioitu energiamaksujen lisäksi perusmaksut ja marginaalit.

Tulokset


Aurinkosähköjärjestelmän kehittäminen

Elenian tavoiteena on edistää uusiutuvalla energialla tuotetun sähkön määrän kasvua. Tämä tapahtuu mahdollistamalla uusien kaupallisten palvelukonseptien rakentaminen älykkään sähköverkon ympärille. Hankkeen aikana on kehitetty uusi toimintamalli, jossa hyödynnetään verkkoyhtiön omistamia AMR -mittareita sekä automaattisista mittarinluku- ja mittausjärjestelmää asiakkaan sähköntuotannon seurantaan sekä sen kohdistamiseen ja ohjaamiseen asiakkaan tarpeiden mukaisesti.   Selvitystyötä tehtiin kaikille markkinaosapuolille toimivan liiketoimintamallin kehittämiseksi, huomioiden lainsäädäntö ja sen kehittämistarpeet. Hanke toteutettiin vuosina 2015- 2016.

Tulokset


Smart Consumer

Keski-Suomen Energiatoimiston toteuttaman projektin tehtävänä on suorittaa energianseurantapalveluiden asiakastutkimus, kehittää energianseurantapalveluita ja vahvistaa niiden näkyvyyttä kuluttaja-asiakkaille sekä tehdä kansainvälistä yhteistyötä ja verkottumista. Projektin taustalla on Euroopan komission Intelligent Energy Europe -ohjelma. Projekti toteutetaan vuosina 2014–2017.

Tulokset


Asiakaskokemuksen nykytila ja kehittäminen sähköverkkoyhtiön liittymä- ja verkonhallintaprosessissa

Tämän Eleniassa tehdyn diplomityön aiheena oli asiakaskokemus ja sen kehittäminen verkonrakennuksen eri prosesseissa. Työn tehtävänä oli tunnistaa yleisimpiä ja kriittisimpiä asiakaskohtaamispisteitä sekä määrittää niissä onnistumisen vaikutus asiakaskokemukseen ja esittää kehittämisideoita. Työn tuloksena löydettiin asiakaskokemuksen kipupisteet, joihin tarttumalla saadaan taloudellista hyötyä muun muassa reklamaatioiden ja yhteydenottojen vähenemisellä. Asiakas hyötyy asiakaskokemuksen kehittämisestä asioinnin helppoutena. Diplomityö toteutettiin vuonna 2016.

Diplomityö


 

Jakeluverkkoyhtiön energiamittaustiedon laadun kehittäminen

Tutkimuksen taustalla oli Elenian tarve parantaa mittaustiedon laatua vastaamaan markkinoiden tarvetta sekä automatisoida prosesseja. Diplomityönä toteutettu tutkimus käsitteli uusia toimintamalleja Elenian ja sähkömarkkinoiden tarpeista mittaustiedon laadun parantamiseksi; esimerkiksi yhteispohjoismainen taseselvitys ja datahub lisäävät aikasarjojen laadun vaatimuksia. Työssä laadittiin suunnitelma mittalaitteen luennan ja datan käsittelyprosessien automatisoimiseksi. Tuloksena saatiin uusia menetelmiä mittausdatan hallintaan ja kerättiin uutta tietoa menetelmien kehittämiseksi. Diplomityö toteutettiin vuonna 2015.

Diplomityö



Asiakaskokemuksen johtaminen säännellyssä palveluliiketoiminnassa 

Diplomityönä toteutetussa projektissa tehtiin selvitys asiakkaiden mielipiteistä tavoitteena parantaa niiden pohjalta liittymäprosessin asiakaskokemusta. Tutkimuksen keskeiset tulokset osoittivat, että asiakaskokemus on strategisesti merkittävä kehityskohde myös monopoliyrityksille. Asiakaskokemusta kehittämällä ja johtamalla voidaan tuottaa liiketoiminnallista lisäarvoa. Asiakaskokemuksen johtamis- ja kehittymistyön hyödyt realisoituivat haastattelututkimuksessa kustannustehokkuuden, asiakastyytyväisyyden ja henkilöstötyytyväisyyden lisääntymisenä, brändin arvon kasvuna sekä liiketoiminnan ja koko toimialan kehittymisenä. Diplomityö toteutettiin vuosina 2014 -2015.

Diplomityö


Kysynnänjousto – Suomeen soveltuvat käytännön ratkaisut ja vaikutukset verkkoyhtiöille (DR pooli)

Lappeenrannan ja Tampereen teknillisten yliopistojen sekä Tampereen ammattikorkeakoulun tutkimushanke selvitti Suomeen soveltuvia käytännön teknisiä ratkaisuja sähkökuorman ohjaamiseksi uusissa tyyppitaloissa ja olemassa olevissa rakennuksissa. Hankkeessa laadittiin suosituksia kiinteistön tekniseen sähköverkon suunnitteluun sekä lainsäädännön muutostarpeisiin ja sähkömarkkinamallin kehittämiseen. Hankkeessa analysoitiin kysyntäjouston vaikutuksia jakeluverkkoyhtiöille ja tarkasteltiin verkkoyhtiöiden mahdollisuuksia vastata näihin vaikutuksiin. Hanke toteutettiin vuosina 2013 - 2015.

Tulokset


 

Elenia Säävarma rakentaminen

Tutkimushankkeita

Keskijännitekaapeleiden kunnonarviointi häviökerroin- ja osittaispurkausmittauksilla

Hankkeen tehtävä on määrittää menetelmiä keskijännitekaapeleiden kunnon arviointiin. Maakaapeloinnin lisääntyessä tarvitaan lisää mittaustietoa eri-ikäisten keskijännitekaapeleiden häviökertoimista ja osittaispurkauksista. Mittaustulosten perusteella muodostetaan kuntoluokitus tulevien kunnonvalvontamittausten tueksi. Hankkeessa ovat mukana Tampereen teknillinen yliopisto, mittausyrityksiä sekä useita suomalaisia verkkoyhtiöitä. Hanke toteutetaan vuosina 2016-2017.

 

Selvitys keskijänniteverkon maadoitusjärjestelmistä

Tarve tutkimushankkeelle tuli esille kaapeliverkkoinvestointien myötä. Hankkeessa tehtiin teoreettista tarkastelua resultoivan impedanssin määrittämiseksi keskijännitemaakaapeleiden kautta yhdistyneissä jakeluverkoissa. Teoreettiset tulokset todennettiin kenttämittauksilla. Projektissa määritettiin maakaapeliverkon riittävä turvallisuustaso, kosketusjännitteet. Näin voidaan luopua määräaikaismittauksista ja laskea maadoituskorjausten määrää. Hanke toteutettiin vuonna 2016.

Tulokset


Betonoinnin korvaaminen SRE-P putkella kaapelin suojaamisessa

Projektissa testattiin keskijänniteverkon kaapelin suojaamisesta SRE-P putkella betonoinnin sijaan. Menetelmä on hyödyllinen erityisesti kohteissa, missä betonin kuljetus ongelmallista ja suojattavaa reittiä on pitempi matka. Lisäksi menetelmä soveltuu mm. kallioasennuksiin, silta-asennukseen, pinta-asennettujen kaapeleiden suojaamiseen sekä tuulipuistojen kaapelointiin. Saatujen kokemusten perusteella menetelmä tuo lisämahdollisuuksia kaapelien asentamiseen vaikeissa olosuhteissa. Projekti toteutettiin yhteistyössä urakoitsijan kanssa vuonna 2015.

Tulokset



Kaapelisuojamatto

Projektissa pilotoitiin kaapelin asennustapaa, jossa kaapelit mantteloitiin erillisellä laitteella ja asennettiin sen jälkeen maahan. Mantteloinnin tavoitteena oli vähentää asennuksen aikaisia kaapelivaurioita sekä vaurioiden muodostumista asennuksen jälkeisenä aikana ja näin pidentää kaapelin elinikää. Kohteessa kaapelin manttelointi tapahtui kaapelikelalta suoraan toiselle kaapelikelalle, jonka jälkeen mantteloidun kaapelin auraaminen tapahtui kaapelikelalta. Menetelmä osoittautui pilotoinnin perusteella teknisesti toimivalta ja se voi joissain tilanteissa korvata muut kaapelin suojaamisen menetelmät. Projekti toteutettiin vuona 2015.


 

Kauhasta tietoa xyz

Projektissa selvitettiin ja testattiin koneohjausjärjestelmien hyödyntämistä kaapelin sijaintitiedon ja upotussyvyyden hallinnassa, joiden määrittämiseen ei ollut käytössä soveltuvia työkaluja. Projektissa toteutettiin yhdessä paikannuslaitevalmistajan ja sähköverkkourakoitsijan kanssa todellisessa kaapelointikohteessa demonstraatio kaapelitiedon keräämisestä ja kerätyn asennustiedon hallinnasta. Tuloksena saatiin selvitys olemassa olevasta laitekannasta ja käyttöperiaatteista sekä ehdotus, miten maanalaisia kaapeleita voidaan hallita tietojärjestelmissä. Pilotin laitteisto osoittautui toimivaksi, eikä paikannus itse kaivutyössä lisännyt työvaiheita. Suurimmaksi haasteeksi muodostui satelliittien näkyvyys, mikä vähensi laitteiston käytettävyyttä. Projekti toteutettiin vuosina  2013-2014.

 
 


Kaapeleiden ukkosvauriot
 

Selvitys tehtiin yhteistyössä Tampereen teknillisen yliopiston kanssa ja se keskittyi maassa olevan vielä verkkoon kytkemättömän kaapelin herkkyyden määrittämiseen salamaylijännitteille. Tutkimuksessa selvitettiin eri tyyppisten keskijännitekaapeleiden herkkyyttä ylijännitteille, erityisesti ylijännitepulssin vaikutus ulkovaippaan, sekä ehdotettiin suojausmenetelmä kytkemättömille kaapeleille tavoitteena ennaltaehkäistä ongelmia. Selvitys toi uutta tietoja ja konkreettisen ehdotuksen asentamattomien kaapeleiden maadoittamiseksi maastossa ennen kaapelien asennusta. Selvitys tehtiin vuonna 2013.

 

 

 

Kunnossapito ja automaatio

Tutkimushankkeita

Erottimien ja automaatiolaitteiden kunnonhallinnan kehittäminen

Erottimien ja niihin liittyvän automaation kunnossapito on aiemmin ollut pääosin korjaavaa. Kunnossapitotarpeita on ennakoitu tarkkailemalla erottimien ohjaukseen vaadittavaa liike-energiaa ja automaatiolaitteiston akkujen kuntoa. Diplomityön tavoitteena on luoda erottimille ja niiden automaatiolle kunnossapito-ohjelma, jolla saadaan ennakoitua kunnossapitotarpeet aiempaa paremmin ja sitä kautta kohdistettua kunnossapito tehokkaammin.  Tarkoituksena on erityisesti selvittää mitä tietoa laitteilta on mahdollista ja kannattavaa kerätä esimerkiksi automaatiota ja erilaisia tarkastuksia hyödyntäen sekä eroja kunnossapitotarpeissa erityyppisten komponenttien välillä. Työ valmistuu talvella 2017-2018.



Sähköverkko-omaisuuden kunnonhallintastrategian kehittäminen 

Sähköverkon kunnonhallinnalla on merkittävä vaikutus verkon elinkaaren ja käyttövarmuuden hallinnassa. Diplomityön tavoitteena on määrittää kunnossapito-strategiat ja kehittää kunnonhallintaa yleisesti koko verkko-omaisuudelle.  Jotta kunnossapitoresurssit saadaan kohdistettua parhaalla mahdollisella tavalla, huomioidaan verkko-omaisuuden eri osien vaatimukset. Työn on käynnissä vuonna 2017.


Uudet tekniikat sähköverkon vikatilanteiden ja hajautetun tuotannon hallinnassa Protect-DG

Projektin tehtävänä on kehittää uusia vianilmaisun ja vianpaikannuksen tekniikoita ja vertailla eri tapoja toteuttaa saarekekäytön estosuojaus jatkokehitystarpeiden määrittämiseksi. Lisäksi demonstroidan IEC 61850 -standardin käyttöä pientuotannon ohjauksessa ja määritellään mikrosähköverkon ja muun verkon välisten suojaus-, ohjaus- ja säätöjärjestelmien liitynnät soveltaen IEC 61850 -standardia sekä tutkitaan ja kehitetään IEC 61850 -standardin hyödyntämistä valokaarisuojauksessa. Projekti on Lappeenrannan teknillisen yliopiston sekä Vaasan yliopiston toteuttama, lisäksi  mukana on usekta yrityksiä. Projekti toteutetaan vuosina 2015 -2017.

 


Käyttökeskuksen toiminnan kehittäminen
 

Käyttökeskuksemme valvoo sähköverkkoa ja palvelee asiakkaita ympäri vuorokauden. Toimintaympäristössä tapahtuu käyttökeskukseenkin vaikuttavia muutoksia mm. hajautetun tuotannon lisääntyessä, maakaapelointiasteen kasvaessa ja kyberturvallisuusuhkien lisääntyessä. Diplomityössä pohdittiin,  kuinka käyttökeskuksen toimintaa tulisi kehittää, jotta näihin muutoksiin voidaan vastata. Työssä vertailtiin lisäksi muiden kriittisen infrastruktuurin valvojien toimintamalleja. Diplomityö toteutettiin vuosina 2016-2017.

Diplomityö


 
Vikaindikaattoreiden pilotointi  


Hankkeessa tehtiin laajamittainen selvitys vikaindikaattorilaitteistojen yleisistä ominaisuuksista ja niiden kehitystarpeista. Lisäksi testattiin vikaindikaattoreita kaapeli- ja ilmajohtoverkoissa painopisteen ollessa kaapeliverkossa. Vikaindikaattoreita ole aiemmin hyödynnetty vian rajaamisen apuvälineenä maaseudun maakaapeliverkossa. Tuloksena saatiin yhteenveto vikaindikaattorin teknisistä vaatimuksista ja kokemuksia niiden hyödynnettävyydestä sekä määrittely hyvästä ja tehokkaasta asentamisprosessista. Osaa projektin tuloksista esiteltiin CIRED:n workshopissa 2016 (Advanced fault detection in compensated networks). Hankkeessa on tehty laajalti yhteistyötä eri laitevalmistajien kanssa. Hanke toteutettiin vuosina 2015-2016.

 

Sähkönjakeluverkon raivausten ja lentotarkastusten arviointi ja kehittäminen

Diplomityössä tarkasteltiin kunnossapidon ja metsänhoidon perusperiaatteita, joiden pohjalta tehtiin menetelmäkohtaista tarkastelua. Työssä kerättiin haastatteluilla eri sähköverkkoalan ammattilaisilta tietoja eri menetelmistä sekä niiden hyödyistä ja haitoista kokemuksiin pohjautuen. Menetelmiä tarkasteltiin myös keskeytystilastoihin sekä maasto- ja metsäolosuhteisiin pohjautuen. Lopputuloksena esitettiin kehitysehdotuksia Elenian vierimetsänhoitoon ja raivausprosessiin. Vierimetsänhoitoon esitettiin alueellinen prioriteettijärjestys, jonka mukaisesti hoitotoimenpiteitä kannattaa kohdistaa. Raivausprosessin osalta työssä esitettiin helikopterioksinnan jatkamista valikoiduissa kohteissa. Raivausprosessin laadunhallinnan parantamiseen esitettiin useita vaihtoehtoja, joiden avulla toteutuneen työn seurantaa on mahdollista kehittää. Diplomityö toteutettiin vuonna 2015.
 
 


Tuuli- ja lumituhojen ennakointi metsäalueilla 
 

Projektissa tehtiin selvitys ja tuotettiin uutta tietoa keskijännitteisten sähkölinjojen vierimetsien määrästä. Lisäksi kehitettiin toimintatapoja, joiden avulla voidaan paikantaa kohteet, joissa vierimetsä muodostaa riskin sähkölinjalle. Projektin tuloksena saatiin uutta tietoa tuulituhoalueista ja kehitettiin toimintamalleja vierimetsien aiheuttamien riskien ennaltaehkäisemiseksi. Lisäksi selvitettiin ennaltaehkäisevien toimenpiteiden taloudellisia vaikutuksia metsänomistajille. Päätoteuttajana oli Metsäkeskus ja se tehtiin Pohjois-Pohjanmaan maakuntaliiton kehittämishankkeena. Projekti totetutettiin vuosina 2013-2014.

 
 

Muuntamoautomaation hyödyntämismahdollisuudet Elenian jakeluverkossa 

Diplomityössä tutkittiin ja määritettiin Elenialle strategia muuntamoautomaation hyödyntämismahdollisuuksista. Lisäksi tehtiin esitys vian paikannuksen strategiaksi taajama- ja haja-asutusalueiden keskijänniteverkoissa. Muuntamoautomaatiota kehittämällä on mahdollista nopeuttaa keskijänniteverkon vikojen paikannusta ja korjausta. Selvitystyön tuloksena syntyi uutta tietoa vianindikointilaitteistojen käyttökohteista älykkäässä sähköverkossa. Projekti toteutettiin vuosina 2013-2014.

 
 

 

 

Sähkökatkot

Tutkimushankkeita

Avustava kytkentäsuunnittelu

Diplomityössä kuvataan suunniteltujen keskeytysten avuksi kehitettävän avustavan kytkentäsuunnittelutyökalun pääperiaatteet, sen tarvitsemat järjestelmätoiminnallisuudet sekä keskeiset hyödyntämis- ja käyttöliittymätarpeet. Käytöntukijärjestelmässä on  automaattinen vianrajaustoiminnallisuus vikojen käsittelyyn. Kytkentäsuunnittelu on vastaavan työn tekemistä suunnitelluista töistä. Siihen ei ole työkaluja, vaikka suurin osa lähtötiedoista on järjestelmässä kytkentäaloitteen muodossa. Työn tulokset tulevat olemaan lähtökohta käytöntukijärjestelmän jatkokehitykselle. Pitkän aikavälin tavoitteena on kytkentäsuunnittelun laadun parantuminen ja tehostuminen. Työ on käynnissä vuonna 2017.


Tilannekuvakartan jatkokehitys

Projektin tarkoitus on jatkaa pilot-vaiheessa olevan tilannekuvakartan kehitystä uusilla ominaisuuksilla. Kehitys liittyy resurssien hallintaan, tehokkaampaan laajavaikutteisten vikojen priorisointiin, tiedonvaihtoon urakoitsijan ja Elenian välillä, koko Elenian suurhäiriö-organisaation työvuorojen esittämiseen ja sääennusteen tuomiseen verkkoaluekartalle. Tavoitteena on saada projektin tuloksena tehokkaampi tilannekuvan hallinta, jonka ansiosta suurhäiriötilanteessa voidaan tehostaa toimintaa ja nopeuttaa sähköjen palauttamista. Projekti toteutetaan vuosina 2016-2017.

Tulokset


Varasyöttöyhteyden demonstrointi

Hankkeessa demonstroidaan varasyöttöyhteyden järjestämistä erilaisissa tilanteissa Elenian nykyisen verkkotopologian mukaisessa verkossa, jossa kaikille keskijänniteverkon kaapelihaaroille ei ole varasyöttöyhteyttä. Tarkoitus on kehittää uusia ratkaisuja ja menetelmiä keskijännitekaapeliverkkovikojen hallintaan maaseutumaisessa kaapeliverkossa pyrkimyksenä asiakaskeskeytysten minimointi. Projektissa on Suomen Diesel Voima Oy:n kanssa suunniteltu ja toteutetettu  ensimmäinen prototyyppilaitteisto, jolla varasyötön järjestäminen 20 kV maakaapeliverkkoon on mahdollista. Laitteistossa huomiodaan turvallisuus, loistehon kompensointi, liikuteltavuus ja helppokäyttöisyys. Projekti toteutetaan vuosina 2014-2017.


INTACT

EU -hankkeessa tutkitaan sääilmiöiden vaikutusta infrastruktuuriin ääritilanteissa. Suomessa hankkeessa arvioidaan erityisesti talvimyrskyn vaikutuksia ja mahdollisuuksia parantaa varautumista ja tilanteen hoitamista yhdessä useiden eri sidosryhmien, muun muassa pelastusviranomaisten kanssa. Projekti on Valtion teknillisen tutkimuslaitoksen toteuttama. Projekti on käynnissä 2015-2018.

 

Ilmajohtoverkon viankorjaus maakaapelointiteknologiaa hyödyntäen

Diplomityössä laadittiin yleiset periaatteet siitä, milloin laajoissa vikatilanteissa ilmajohtoverkko korjataan ja milloin korjauksessa hyödynnetään maakaapelointia. Lisäksi tehtiin prosessikuvaus, jossa huomioitiin suunnittelun, maankäytön, dokumentoinnin ja rakentamisen tarpeet.  Työssä selvitettiin väliaikaisten kaapelointiratkaisujen toteutettavuus sähköturvallisuus-määräysten kannalta. Yhteistyössä urakoitsijoiden kanssa toteutettiin esimerkkikohteita, joilla toimintamallin toimivuus voitiin todentaa ja kartoitettiin jatkokehitystarpeet. Toimintamalli oli täysin uusi tapa toimia viankorjauksesssa, joka on tuotu osaksi  jokapäiväistä viankorjausta. Diplomityö lisäsi tietoisuutta tarvittavasta prosessikehityksestä. Diplomityö toteutettiin vuonna 2015.

 

Suurhäiriövalmiuksien kehittäminen

Hankkeen tavoitteena oli kehittää Elenian toimintaa ja järjestelmiä niin että suurhäiriöiden asiakas- ja taloudellisten vaikutukset minimoidaan. Projektissa kehitettiin automaation avulla suurhäiriön vianrajausta ja jakelun palautusta sekä luotiin kumppanuusyhdyspintaan uusia toimintamalleja, jotta vianrajaus ja korjaustyöt pääsevät heti alkuvaiheessa entistä nopeammin käyntiin. Osana projektia laadittiin suunnitelma ICT-järjestelmien kapasiteetin ja toiminnan varmistamiseksi, kuten ryhmäpuhelujärjestelmän laajentaminen, käytönvalvontajärjestelmän toimintavarmuuden turvaaminen ja etäkäytön varmistaminen. Projektissa kehitettiin koulutusohjelma, jonka avulla käytönvalvojia voidaan perehdyttää. Lisäksi tarkasteltiin käyttötoiminnan tilatarpeita suurhäiriötilannetta ajatellen.  Projektin tuloksia esiteltiin CIRED:n workshopissa vuonna 2016 (Development of major power disruption management). Projekti toteutettiin vuosina 2014-2015

 

Tietojärjestelmät

Tutkimushankkeita



Urakoitsijoiden mobiiliympäristö työkuittauksiin ja materiaalivastaanottoihin

Jotta Elenia voisi palvella asiakkaitaan tiedolla rakennuskohteiden tilanteesta, tarvitaan reaaliaikaista tietoa. Tämä voidaan saavuttaa, kun urakoitsija voi tehdä raportointia helposti ja reaaliaikaisesti suoraan maastosta mobiililaitteilla. Hankkeessa kehitettiin uusi mobiiliympäristö, jotta urakoitsija voi lähettää tietoja Elenialle ilman omien tietojärjestelmiensä järjestelmäkehitystä. Samalla mobiilijärjestelmällä urakoitsija voi hoitaa myös materiaalin vastaanottokuittauksia työkohteissa ja lähettää esimerkiksi niihin liittyvät reklamaatiot.

Hankkeessa toteutettiin uusi mobiiliympäristö, joka mahdollistaa reaaliaikaisen tiedon keräämisen urakoitsijoilta ja materiaalin vastaanottotoimintojen suorittamisen kentällä. Ratkaisu parantaa prosessien laatua ja asiakaspalvelua ja tarjoaa urakoitsijalle tavan toteuttaa prosessien vaatimia toimintoja ilman omien tietojärjestelmien järjestelmäkehitystä. Se palvelee myös urakoitsijoita, joilla ei ole omassa järjestelmässään mobiilirajapinnan toimintoja.

Elenian asiakaspalvelussa tiedolla palveluun tarvitaan mahdollisimman reaaliaikaista tietoa töistä. Reaaliaikaisuus tarkoittaa asian käsittelyä tietojärjestelmiin työn yhteydessä kentällä mobiiliratkaisujen avulla. Asiakaspalvelun työtilaukset välitetään urakoitsijalle sanomaliikenteellä. Tietosisältöä laajennettiin tukemaan reaaliaikaisen tiedon käsittelyä. Urakoitsijat voivat kehittää tietojärjestelmiensä mobiilityönohjausta tukemaan tiedon reaaliaikaista välittämistä Elenialle ja samalla parantaa kustannustehokkuutta Elenian vuosisopimusympäristössä.

Mobiiliratkaisulla varmistetaan Elenian prosessien tarvitsema tiedon reaaliaikaisuus. Urakoitsija voi toteuttaa tietojen raportoinnin helposti ja reaaliaikaisesti työn suorituksen yhteydessä ilman mittavaa ja kallista omien tietojärjestelmien järjestelmäkehitystä. Urakoitsijat tilaavat materiaalitoimituksia työn suorituspaikalle, ja he ovat toivoneet mahdollisuutta tehdä materiaalien vastaanottotoiminnot mobiililaitteella työmaalla asentajien toimesta. Toiminnallisuuksia ei ole nykyisissä toiminnanohjausjärjestelmissä. Nopeasti tehty materiaalin vastaanotto helpottaa toimintaa, muun muassa laskun käsittelyä, ja mahdollistaa automaation kehittämisen. Reklamaation tekeminen materiaalin vastaanoton yhteydessä parantaa materiaalitoimitusten logistiikan laatua.


Robotiikan kartoitusprojekti

Ohjelmistorobotiikalla automatisoidaan työtä, joka sitoo paljon henkilötyötunteja ja ohjataan vapautuvat resurssit  asiakkaille lisäarvoa tuottavaan ja asiakaskokemusta kehittävään toimintaan. Robotisoinnin myötä prosessien virtausnopeus kasvaa ja hukka-aika, manuaalinen työmäärä sekä virheiden riski vähenee. Kartoitusprojektissa tehdään prosessianalyysi ja toimintasuunnitelma Eleniassa robotisoitavista osa-alueista sekä viedään toimintamalli osaksi palvelua. Projektista tuotetaan raportti toimialan hyödynnettäväksi robotisoitavista kohteista sähköverkkoliiketoiminnassa. Projekti on käynnissä 2016 - 2017.


Trimble, Mobilitoiminnallisuus

Elenian ja Trimblen yhteisessä tuoteprojektissa vuosina 2016-2017 toteutettiin uusi sovellus maastotyön tueksi. Selainpohjainen sovellus ei edellytä ohjelman asennusta etukäteen ja laitteena voi toimia älypuhelin, tabletti tai tietokone. Sovelluksella urakoitsija voi maastossa  tarkastella verkkotietojärjestelmän verkkotopologiaa, verkostokomponentteja ja taustakarttoja sekä tehdä pienimuotoisia muutoksia verkkokohteiden ominaisuuksiin. Lisäksi voidaan seurata käytöntukijärjestelmän tietoja, kuten reaaliaikaista kytkentätilannetta ja myös päivittää tiettyjä tietoja, kuten vikailmoituksia, keskeytyksiä ja erityiskohteita. AMR-kyselyllä voidaan varmistaa käyttöpaikkojen sähkönjakelun tilanne sähkökatkon jälkeen.


Trimble DMS, Operatiivinen tilannekuva

Erityisesti suurhäiriötilanteissa Elenian verkkoalueella on useita yhtaikaisia keskeytyksiä. Jotta sähköt saadaan palautettua mahdollisimman isolle määrälle asiakkaita mahdollisimman nopeasti, Trimblen käytöntukijärjestelmään toteutettiin vuonna 2016 operatiivista tilannekuvaa tukevia ominaisuuksia, joilla mahdollistetaan keskeytysten aiempaa parempi priorisointi ja minimoidaan keskeytyksistä aiheutuvia asiakasvaikutuksia. Keskeytyksiä priorisoidaan erotinväleittäin ja keskeytyksittäin yhteismitallisten tekijöiden perusteella.

Tulokset


Liittymähinnoittelukartan päivitys ja soittoajan varaus

Elenian internet-sivujen liittymähinnoittelukartalla asiakas saa helposti itsepalveluna tiedon uuden sähköliittymän, nykyisen liittymän kolmivaiheistuksen sekä lisäliittymän liittymismaksuista. Hinnoittelukartta laskee hinnan myös liittymille, jotka sijaitsevat vahvistetun asemakaava-alueen ulkopuolella. Sijainnin merkitseminen on helppoa, sillä kartta on rakennettu verkkotietojärjestelmän sijaintitietojen päälle, ja se mahdollistaa etäisyyden laskemisen lähimpään muuntajaan ja aluehintojen näyttämisen. Asiakas saa tarjouksen uudesta liittymästä, ja jos tiedot on syötetty laskuriin oikein, Elenia sitoutuu laskurin tarjoamaan hintaan.

Liittymähinnoittelukartan yhteydessä on ajanvarauskalenteri, josta voi varata keskusteluajan Elenian liittymämyyjän kanssa. Kalenteri on integroitu asiakaspalvelun puhelinjärjestelmään, mikä takaa asiakkaille ajantasaiset ajanvarausvalinnat. Hanke toteutettiin vuonna 2016.

Liittymähinnoittelukartta

Tulokset


Laadunvalvontajärjestelmä – työkohteiden automaattinen perustaminen


Hankkeen tavoitteena on parantaa Elenian työkohteissa verkon rakentamisen laatua perustamalla toiminnanohjausjärjestelmästä automaattisesti uusi työkohde laadunvalvontajärjestelmään. Näin työkohteen laatua voidaan raportoida heti oikeassa kohdassa järjestelmää ja se on kaikkien käytettävissä eikä samasta työkohteesta synny laadunvalvontajärjestelmään useampia työkohteita.

Tulokset


Mobiili laadunvalvontajärjestelmä

Elenian liittymien ja säävarman sähköverkon rakentamisen prosessien laadun seurantaa tukemaan otettiin käyttöön mobiilijärjestelmä.  Paperilomakkeiden sijaan järjestelmässä seurataan rakentamishankkeen koko toimitusketjun laatua sekä Elenian että palveluntuottajakumppaneiden osalta. Järjestelmällä voidaan seurata myös turvallisuus- ja ympäristötapahtumia.

Järjestelmän reaaliaikaisuus tuo tiedon eri osapuolille välittömästi, ja se on lyhentänyt esimerkiksi turvallisuus- ja laatupoikkeamien korjausaikaa.  Järjestelmä oli toimialalle täysin uusi Käyttöönotto tapahtui Eleniassa vuonna 2015, ja se on tänä päivänä käytössä myös muilla verkkoyhtiöillä.


Uudet teknologiat

Tutkimushankkeita

Finnish Solar Revolution

Uusiutuvaan energiaan ja erityisesti aurinkokennovoimaan perustuvan sähköntuotannon osuuden kasvaessa tarvitaan uusia ratkaisuja seuraaviin kehitystrendeihin: energiavarastot osana uusiutuvaa sähköntuotantoa, mikroverkot, tehotasopaino ja jännitteen stabiilius. Samalla esille nousevat aurinkokennovoimaloiden luotettavuuteen, huoltoon ja ylläpitooon liittyvät kysymykset sekä uusiutuvan sähköntuotannon vaikutukset tulevaisuuden sähkö- ja verkkoyhtiöiden liiketoimintaan, kun otetaan huomioon muun muassa sähkönkuluttajien omavaraistuotanto. Hankkeessa ovat tutkimusosapuolina Tampereen ja Lappeenrannan teknilliset yliopistot sekä Aalto-yliopisto, mukana on lisäksi useita teollisuusosapuolia. Hanke on käynnissä 2016-2018.


SÄRMÄ Sähkön mikrotuotanto ja älyverkkojen toimintaympäristö

Hankkeessa Jyväskylän ammattikorkeakoulun toimesta perustetaan sähkön mikrotuotannon ja älykkäiden sähköverkkojen toimintaympäristö "Sähkön mikrotuotannon koeyksikkö konttipohjaisena", jota voidaan käyttää esimerkiksi maatilalla tai teollisuuskiinteistössä. Tätä ympäristöä hyödynnetään myös TKI- ja koulutustoimintaan. Tavoitteena on saada toimintamalleja ja ratkaisuja loppukäyttäjän ja sähköyhtiön kannalta koskien kuormanhallintaa ja kysyntäjoustoa sekä tutkia eri ratkaisujen kustannusvaikutuksia. Hanke on käynnissä 2016-2018.



Tuulivoimaliitynnän tekninen kehittäminen

Tutkimusprojektissa tutkittiin alue- ja jakeluverkkoon kytkettävien tuulipuistojen verkostovaikutuksia esimerkkitapausten avulla. Tavoitteena oli kehittää koordinoitu säätöratkaisu tuulipuiston loistehon säädölle ja 110/30 kV päämuuntajan käämikytkimelle. Projektissa kartoitettiin sähkön laadun näkökulmasta tuulipuiston liittämismahdollisuutta 110/20 kV sähköasemalle ja kehitettiin siihen mitoitussääntöjä. Lisäksi selvitettiin kuinka suuria korrelaatiot eri pisteiden välillä voivat olla 110 kV:n verkossa. Toisaalta määritettiin, mitä tietoja liitettävästä tuulipuistosta ja sen käyttäytymisestä tarvitaan, jotta 110 kV:n verkon kapasiteetin riittävyyttä voidaan tarkastella suunnitteluvaiheessa. Projektin tuloksena saadaan tutkimustietoa tuulivoiman säätöperiaatteiden määrittelyä varten sekä tarkennettua sähkön laatuun liittyviä mitoitustekijöitä. Tampereen teknillinen yliopisto toteutetti projektin vuosina 2015-2016. 

Tulokset



LVDC Rules


Hankkeessa tutkitaan ja kehitetään laitteita, työkaluja ja toimintamalleja tarkoituksena ottaa lyhyellä aikajänteellä käyttöön pienjännitteinen tasasähkö (LVDC) tavanomaisena jakelujännitteenä yleisessä sähkönjakeluverkossa. LVDC-sähkönjakelu tunnistetaan potentiaaliseksi teknologiaksi kehitettäessä sähkönjakeluverkkoa, joka vastaa nykyisiin ja tulevaisuuden haasteisiin. Projektissa on Elenian lisäksi mukana Lappeenrannan teknillinen yliopisto ja Ensto. Projektia on esitelty CIRED:n workhopissa vuonna 2016 ( LVDC Rules – towards industrial-scale application of low-voltage direct current in public power distribution). Projekti toteutetaan vuosina 2015 -2017.



ECV-eCharge   


Sähköautojen yleistyminen edellyttää (pika)latauspalveluiden kehittymistä sekä (pika)latauksen verkkovaikutusten tutkimista. ECV-projektin WP4 keskittyi sähköautojen lataamisen infrastruktuuriin, latauspisteiseen sekä integroitumiseen energiajärjestelmiin. Tuloksena syntyi liiketoimintamalleja ja tekniikkaa sähköauton tarjoamiin verkkopalveluihin. Lisäksi projektissa kehitettiin sähköauton latauksen verkostovaikutuksien simulointimalleja PSCAD:lle. Projekti oli pääasiassa Valtion teknillisen tutkimuslaitoksen ja Tampereen teknillisen yliopiston toteuttama. Projekti toteutettin vuosina 2014-2016.

Lisätietoja: www.ecv.fi
 

Sähkömarkkina- ja verkkovisio 2035 & Roadmap 2025

Sähköverkkoalan yhteisessä projektissa luotiin vuoteen 2035 ulottuva sähköverkko- ja sähkömarkkinavisio ja päätavoitteena oli tuottaa vuoteen 2025  ulottuva kehityspolku visioon pääsemiseksi.  Tarkastelun näkökulmia olivat sähköverkot, sähkökauppa, valmistava teollisuus ja palveluliiketoiminta ja se painottui kotimaahan unohtamatta vientimarkkinoita. Tavoitteena oli myös lisätä toimialan kehitystä palvelevaa sisäistä vuorovaikutusta. Projektin toteuttajina olivat Oy Merinova Ab, Lappeenrannan ja Tampereen teknilliset yliopistot sekä Vaasan yliopisto. Projekti toteutettiin 2015.

Tulokset



Älykäs sähköinen liikenne


Elenian tavoitteena Älykäs Sähköinen liikenne – hankkeessa oli tutkia ja tunnistaa V2G-konsepin (vehicle to grid) mahdollisuuksia tulevaisuuden sähköverkkojen huippukuormitustilanteiden tasaamisessa, energiavarastona sekä kuormanohjauksessa. Hankkeessa kehitettiin toteutusmallia, joka hyödyntäisi kustannustehokkaasti olemassa olevaa infrastruktuuria ja avoimia rajapintoja. Projektissa selvitettiin teknologioita ja toteutusmallivaihtoehdot sekä toteutettiin demonstraatio sähköauton kuorman ohjauksesta ja V2G-toiminnallisuudesta. Hankkeesta saatiin uutta tietoa sähköistyvän liikenteen huomioimisesta verkkoliiketoiminnassa. Hanke toteutettiin vuosina 2013-2016.


Tiedon hyödyntäminen

Tutkimushankkeita

Satelliittidatan hyödyntäminen

 

Hankkeessa selvitetään avoimeen dataan perustuvan satelliittidatamateriaalin hyödyntämistä sähköverkkojen kasvillisuuden analysointiin sekä verkkoon vaikuttavien ympäristötekijöiden muutosten havaitsemiseen ja tulkintaan. Hanke toteutetaan vuosina 2016-2017.

Tulokset


Sähköaseman tietomallintaminen 

 

Tutkimuksen tehtävänä on muodostaa tietomalli ja selvittää, kuinka malliin voidaan luoda sisältöä, esimerkiksi tietoa katkaisijoista, piirikaavioista,  valokuvia ja huoltohistoriaa. Asemasta tehdään 3D-malli ja tutkitaan, kuinka mallin sisällä voidaan liikkua tarkastellen eri yksityiskohtia. Projektin toteuttanut verkostourakointiyritys teki sähköaseman laserkeilauksen, jossa muodostettiin mittatarkka malli sähköasemasta pistepilviavaruuden kautta. Projekti toteutettiin vuonna 2016.

 


Tuulivaurioriskien mallintaminen ja analysointi 
 

Numerola kykenee mallintamaan tuulen aiheuttamia puustotuhoja hyödyntäen virtauslaskentaa, Maanmittauslaitoksen korkeusaineistoa sekä Luonnonvarakeskuksen metsäinventointiaineistoa. Hankkeessa Numerola mallinsi Elenian verkkoalueelta 25 km x 25 km kokoisen pilottialueen tietyllä tuulennopeudella ja -suunnalla. Tuloksia peilattiin toteutuneisiin käytöjärjestelmän vikapaikkoihin, jolla saatiin osviittaa tulosten luotettavuudesta. Lopputuloksena saatiin riskianalyysi ja kuva-aineisto alueelta. Projekti toteutettiin vuonna 2016.

 


Lentorobottien pilotointi sähköverkon tarkastuksissa


Pilotissa todennettiin lentorobottien käytännön soveltuvuus ja kustannustehokkuus sähköverkon kunnossapidon suunnittelun apuna. Tarkoitus oli tuottaa osaamista, kokemusta ja tietoa uuden teknologian hyödyntämismahdollisuuksista tulevaisuudessa. Projektien tulosten perusteella lentorobotit ovat soveltuvia erilaisiin sähköverkon tarkastuksiin, mutta esimerkiksi lupaprosessit ja lentorobottien suorituskyky ovat vielä esteenä laajamittaiselle käytölle.  Pilotti toteutettiin vuonna 2014.

 

ACCA -automaattinen laseranalyysi


Hankkeessa luotiin sähköverkkoyhtiöille automaattinen laseranalyysi -työkalu verkon raivaustarpeiden määrittämiseen. Sähköverkkoyhtiöiden, raivausurakoitsijoiden sekä muiden yhteistyökumppaneiden tarpeiden perusteella luotiin työkalu, joka tukee olemassa olevia ja kehitettäviä toimintamalleja ja järjestelmiä. Hankkeen tavoitteena oli tuottaa ohjelmisto, jolla verkkoyhtiöiden laserdatan perusteella voidaan suorittaa raivaustarkastus. Hanke toteutettiin vuonna 2013.

 

 
ACCA jatkohanke
 

ACCA2‐projektissa kehitettiin aiemman raivaustarveanalyysin perusteella työkalua. Lisäksi selvitettiin mahdollisuus määrittää raivaussuunnitelma automaattisesti tehtyjen raivaustarvehavaintojen pohjalta huomioiden raivaustarve ja raivausmenetelmien kustannustekijät ja sovellettavuus. Menetelmästä toteutettiin järjestelmäpilotti ja kokeiltiin raivaussuunnitelmatiedon tuottamista, esittämistä ja siirtämistä toisiin järjestelmiin, esimerkiksi verkkotietojärjestelmään. Palveuntarjoaja kehitti projektin tulosten perusteella kaupallisesti tarjolla olevan tuotteen. Projekti toteutettiin vuosina 2013-2014.

 

 

 

Sähköiset ilmiöt ja mallintaminen

Tutkimushankkeita


Jännitteen säädön ja loistehon hallinnan kokonaiskuva

Hankkeessa Tampereen teknillinen yliopisto tekee tarkasteluja koko voimajärjestelmän jännitteen säädön ja loistehon hallinnan teknisestä näkökulmasta sekä tehdään taloudellisia laskelmia kokonaiskustannuksista. Hanke toteutetaan vuosina 2016-2017.


Jakeluverkon loistehon hallinnan suunnitelmaa

Laajeneva kaapeliverkko lisää sähköverkon loistehon tuotantoa tulevina vuosina. Vuositasolla Eleniassa  rakennetaan keskijännitekaapelia yhteensä noin 2500 km ja jokainen kilometri tuottaa loistehoa verkkoon etenkin matalilla kuormitustasoilla. Lisäksi Fingrid on muuttanut loistehon laskutusperiaatteita, jotka tulee huomioida loistehon kompensointia suunnitellessa. Diplomityössä määritettiin käytettävät loistehon kompensointilaitteistot ja tehtiin kustannus-hyöty-analyysi eri vaihtoehdoista. Sähköverkolle laadittiin loistehon kompensointisuunnitelma sekä strategia laajenevan maakaapeliverkon tarpeisiin. Diplomityö on toteutettu 2016.

 

Hajautetun kompensoinnin kenttämittaukset

Projektissa selvitettiin uusien admittanssiperustaisten suojausperiaatteiden käyttökelpoisuutta sekaverkoissa sekä tutkittiin alkavien vikojen indikoinnin mahdollisuuksia yhdessä vianpaikannuksen kanssa. Kenttätesteissä mitattiin vikatilanteissa todellista resistiivistä maasulkuvirtaa sekä tutkittiin kompensoinnin (shunt-reaktori & hajautettu kompensointi) vaikutusta maasulkuvirtaan. Resistiivisestä maasulkuvirrasta ei ollut aiempia mittaustuloksia . Kenttätesteistä saadun tiedon pohjalta maasulun suojausfunktioita kehitettiin maakaapeliverkon suojausta varten. Kenttätestit ja niiden avulla tehty selvitystyö johti täysin uuden toiminnallisuuden toteuttamiseen sähköverkon suojalaitteissa. Projektin tuloksia on esitelty 2015 CIRED:n konferenssissa (Post-fault oscillation phenomenon in compensated MV-networks challenges earth-fault protection). Projekti toteutettiin vuosina 2013-2014.

 

Sarjaresistanssin pilotointi hajautusti kompensoiduilla sähköasemilla

Pelkkää hajautettua kompensointia sisältävillä sähköasemilla on ollut ongelmia releiden toiminnassa maasulkutilanteissa. Vikaantuneen lähdön lisäksi on laukaistu pois terveitä lähtöjä jälleenkytkennän jälkeen. Tilanne on ollut ongelmallinen asemilla, joissa ei ole keskitettyä kompensointia, mutta suuret maasulkuvirrat. Hankkeessa selvitettiin PSCAD-simulointien avulla tilannetta, joka tulosten perusteella voidaan korjata tähtipisteeseen asennettavalla sarjavastuksella. Mallinnuksen lisäksi toteutettiin käytännön pilotointi asentamalla vastuskomponentti hajautetun kompensointimuuntajan tähtipisteeseen sähköasemakohteessa. Lisäksi toiminta todennettiin releiden häiriötallenteista. Sarjaresistanssin asentaminen osoittautui käytännössä toimivaksi ratkaisuksi. Projekti toteutettiin vuosina 2013-2014.

 

Jännitetyönä tehtäviin 20 kV sähkönjakeluverkon vajaanapaisiin kytkentöihin liittyvät sähköiset ilmiöt

Projektin tavoitteena oli kerätä tietoa yksinapaisten jännitetyökytkentöjen aikaisista ilmiöistä sähkönjakeluverkossa, huomioida yksinapaisten jännitetyökytkennät verkon suojauksessa ja saada selkeät reunaehdot kytkentöjen tekemiselle. Projektissa toteutettiin perusjännitetöiden mallintamista ja simulointia sekä kenttämittauksia. Mittaus- ja simulointitulosten vertailu ja analysointi kuuluivat projektiin. Projektin tuloksena saatiin selkeä kuva jännitetöiden aikaisista sähköisistä ilmiöistä sekä rajat, joiden puitteissa jännitetyökytkentöjä voidaan tehdä. Työn avulla vähennettiin ei-toivottuja suojaustoimintoja. Kyseessä oli ST-poolin hanke, jossa Elenia oli mukana omalla ja urakoitsijoiden työpanoksella osassa kenttämittauksissa. Tampereen teknillinen yliopisto vastasi simuloinneista ja tulosten tulkinnasta. Projekti toteutettiin vuosina 2013-2014.

 

Subcomp

Hankkeessa testattiin samaan koppiin jakelumuuntajan kanssa asennettavaa maadoitusmuuntajan ja hajautetun sammutuskelan yhdistelmää (Subcomp). Pienemmässä muuntajaluokassa (200 kVA ja alle) hajautettuja sammutuskeloja on ollut myynnissä, mutta tarvetta oli myös hajautettua kompensointia suurempaan muuntajaan. Subcomp osoittautui mahdolliseksi asentaa samaan muuntajatilaan jakelumuuntajan kanssa, mutta asennus jouduttiin tekemään muuntamon tehtaalla, koska se ei ollut järkevästi toteutettavissa maastossa. Laite osoittautui toimivaksi tavallisten hajautettujen kompensointimuuntajien tavoin ja on ollut verkossa käytössä asennuksesta lähtien. Laitetta on mahdollista hyödyntää erityisesti yli 200 kVA muuntajakoneiden yhteydessä kompensointilaitteena.  Hanke toteutettiin vuonna 2013.

 

 

Materiaalihallinta

Tutkimushankkeita

Sähkönjakeluverkon rakennusmateriaalien tilaus- ja toimitusketjun hallinta 

Diplomityössä tutkittiin Elenia Oy:n sähkönjakeluverkon rakennusmateriaalien tilaus- ja toimitusketjun hallintaa. Nykyisessä toimintamallissa materiaalien projektikohtainen toimituslogistiikka rajoittuu tukkuliikkeen tarjoamaan logistiikkapalveluun tai toimittajan suoratoimituksiin. Joidenkin uusien tuotteiden ja/tai valmistajien osalta nykyiset vaihtoehdot eivät käytännön tai kilpailuteknistä syistä ole toimivia. Työssä tuotiin esiin kehitysajatuksia Elenia Oy:n materiaalien tilaus- ja toimitusketjuun sekä esitettiin vaihtoehtoisia toimintamalleja materiaalin varastointiin ja hankintaan. Työssä vertailtiin toimintamalleja kustannus- ja toimintatehokkuuden näkökulmista. Diplomityö toteutettiin vuosina 2016-2017.

Diplomityö


Information Management of Material Supply Chain in Electricity Distribution Network Construction 

Diplomityössä  "Sähkön jakeluverkon toimitusketjujen informaation hallinta" tarkasteltiin Elenian jakeluverkkomateriaalien toimitusketjuja ja toimitusketjun sähköistä  integrointia kirjallisuuden ja muiden yritysten toimitusketjujen valossa. Projektissa  luotiin toimintamalliehdotus integroidun toimitusketjun parantamiseksi ja kartoitettiin tulevaisuuden mahdollisia kehityskohteita sähköisten toimintaketjujen osalta. Diplomityö toteutettiin vuonna 2015.

 

Material Purchasing Management in Distribution Network Business

Diplomityössä tehtiin kirjallisuustutkimus, joka  perustui alan arvostetuimpiin teoksiin sekä kvalitatiiviseen haastattelututkimukseen materiaalinhallinnasta. Työn taustalla oli tarve kehittää uusia menetelmiä Elenian materiaalien hallintaan sekä toimintamalleja ja menetelmiä uusien materiaalitoimittajien arviointiin. Projektin tuloksena saatiin menetelmä toimittajavalintaan, kysynnän ennustamiseen ja hankintasopimuksen mukaisen toiminnan mittaamiseen (scoreboard). Diplomityön tulokset olivat esillä CIRED:n 2015 konferenssissa (Material Purchasing Management in Distribution Network Business). Diplomityö toteutettiin vuonna 2014.

 
 

 

Tutkimusohjelma SGEM

Smart Grids and Energy Markets

Smart Grids and Energy Markets (SGEM) SHOK-tutkimusohjelmassa kehitettiin älyverkkoratkaisuja, joita voitiin tutkia ja testata Suomen energiajärjestelmässä ja hyödyntää maailmanlaajuisesti. Ratkaisut liittyivät verkkojen arkkitehtuuriin, komponenttikehitykseen, verkon ja komponenttien hallintaan ja ylläpitoon. Teknologian ohella ohjelmassa kehitettiin liiketoimintamalleja tulevaisuuden sähkömarkkinoille. Ohjelmassa näkökulmina olivat älykkäät siirto- ja jakeluverkot, älykkään sähköverkon ict, sähkömarkkinat, aktiivinen kuluttaja ja aktiivisen verkon komponentit. Hankkeen tuloksena saavutettiin uutta tietoa älyverkkoratkaisuista sekä niihin liittyvistä liiketoimintamalleista, testattiin ja pilotoitiin uusia tuotteita muun muassa sähköverkon valvontaan ja määritettiin uusia palveluita markkinoille. Tutkimusohjelma toteutettiin vuosina 2010-2015.

Tulokset


Tutkimusohjelma FLEXe

Flexible energy systems

Flexible Energy systems (FLEXe) SHOK-tutkimusohjelman tavoitteena oli luoda uusia teknologisia ja liiketoiminnallisia konsepteja, jotka edistävät radikaalia siirtymää nykyisestä energiajärjestelmästä kohti kestäviä järjestelmiä. FLEXe yhdistää älykkyyden, joustavuuden, ympäristöystävällisyyden ja taloudellisen menestyksen asiakkaiden hyväksyntään ja osallistumiseen. Elenian osuus oli pääasiassa työpaketissa ”Enabler Grids”, jossa  pohdittiin tulevaisuuden energiaverkkojen optimoitua ja turvallista integraatiota ja käyttöä. Tavoitteena oli määritellä joustavuusvaatimukset integroitujen tulevaisuuden energiaverkkojen suunnittelulle ja käytölle. Tämä vaatii uusia, hyvälaatuisia, luotettavia ja turvattuja mittauksia, tietoliikennettä, tiedon käsittelyä ja uusia teknologisia alustoja. Tutkimusohjelma toteutettiin vuosina 2015-2016.