Vaihtosuuntaajan toiminta verkkoon kytkettynä sekä mikroverkossa

Abstract

Vaihtosuuntaaja on tehoelektroniikan laite, joka muuntaa tasasähköä vaihtosähköksi. Vaihtosuuntaajilla on tärkeä asema sähköverkkojen toiminnassa ja varsinkin mikroverkoissa. Sähköverkon pätö- ja loistehon ohjaukseen voidaan vaikuttaa verkon suureilla ja näitä suureita pystytään ohjaamaan vaihtosuuntaajan avulla.

Työn tarkoituksena on perehtyä vaihtosuuntaajiin sekä vaihtosuuntaajien tehonohjaukseen keskittyen pääosin kolmivaiheisiin toteutuksiin. Työssä esitellään mikroverkoissa käytettäviä vaihtosuuntaajatyyppejä, niiden ominaisuuksia sekä toteutukseen käytettäviä mahdollisia topologioita.

Tulevaisuudessa uusiutuvien energialähteiden käyttö tulee yleistymään energiantuotannossa merkittävästi ja mikroverkoista koostuvat älykkäät sähköverkot kehittyvät yhä pidemmälle. Mikroverkoissa käytetään erilaisia vaihtosuuntaajia haluttujen ominaisuuksien perusteella. Vaihtosuuntaajien rakenne määrää laitteen ominaisuudet ja eri tyyppisten sovelluksien hyödyntämiseksi mikroverkko vaatii erilaisia vaihtosuuntaaja topologioita. Samoja konvertterirakenteita pystytään kuitenkin käyttämään erilaisten vaihtosuuntaajien toteutukseen. Uusiutuvat energialähteet, energianvarastointijärjestelmät ja generaattorit toimivat sähköverkoissa vaihtosuuntaajien ja muiden muuntimien yhteistyöllä.

Avainsanat: vaihtosuuntaaja, invertteri, mikroverkko, tehonohjaus