Ympäri maailmaa kaupunkien keskijänniteverkkoja päivitetään verkostoautomaatiolla – niin myös Suomessa. Yksi päivittäjistä on JE-Siirto Oy, Jyväskylän kaupungin omistaman Jyväskylän Energia Oy:n jakeluverkonhaltija.
JE-Siirto pitää valot päällä ja sähkön virtaamassa moderneilla älyverkkoratkaisuilla, joissa olennainen asia on julkista 4G-mobiiliteknologiaa hyödyntävä tiedonsiirto ABB:n Arctic-laitteilla. Älykkään kaupunkiverkon kehittäminen alkoi vuonna 2009. Siitä lähtien Jyväskylän kaupungin alueelle on asennettu 130 toisiosähköasemaa, joita seurataan ja ohjataan etäyhteyden välityksellä. Useimmat niistä ovat muuntamokojeistoja, jotka on automatisoitu hyvin kustannustehokkaasti jälkiasennuksena.
”Verkkomme automaatiotaso on nyt noin 30 prosenttia. Ihanteellinen taso olisi 80–90 prosenttia, ja siihen pyrimme ajan mittaan. Nykyinen tilanne on kohtuullinen. Rengasverkossamme on yhdestä kolmeen etäyhteydellä ohjattavaa muuntamoa jokaisessa syöttölinjassa. Jo nyt etäkäytön edut ovat ilmiselviä entiseen verrattuna”, kertoo JE-Siirron käyttöpäällikkö Sakari Kauppinen. ”Emme palaisi enää vanhaan järjestelmään”, hän toteaa.
Sähkökatkoja on harvemmin, ja ne ovat lyhyempiä
Kauppisen mukaan muuntamoiden etäkäyttö on lyhentänyt sähkökatkoja huomattavasti ja jopa estänyt niitä. Piilossa olevat viat voidaan tunnistaa ja paikantaa ennen kuin ne aiheuttavat katkoksia.
Nykyään 50–70 prosentissa sähkökatkoista vianpaikannus, vianeristäminen ja jännitteen takaisinkytkentä verkon toimiviin osiin vie ainoastaan pari kolme minuuttia. Verkko-operaattori tekee ensimmäiset päätökset nopeasti hyödyntäen valvonta- ja tiedonkeruujärjestelmää (SCADA) ja antaa etäyhteydellä komennot. Näin kenttätiimi saa työrauhan ja enemmän aikaa toimia.
”Asiakkaat eivät koskaan ilahdu sähkökatkoista. Teollisuuslaitosten herkät tuotantoprosessit eivät kestä sähkökatkoja tai jännitepiikkejä. Jäteveden käsittelylaitoksista on suora yhteys ympäristöön, joten katkeamaton virransyöttö on erittäin tärkeää. Sairaaloiden leikkaussalit ja hengityskoneet ovat kirjaimellisesti elintärkeitä. Sähkön luotettavuus ja hyvä laatu ovat välttämättömiä nykypäivän yhteiskunnassa”, toteaa Kauppinen selittäessään verkostoautomaation merkitystä kaupunkiverkoille.
Tilannetietoisuus parantaa henkilöturvallisuutta
Luotettavuuden lisäksi turvallisuus on ensiarvoisen tärkeää. Siksi JE-Siirto investoi jakeluverkkonsa automaatioon. Sekä turvallisuus että luotettavuus ovat jo nyt parantuneet huomattavasti.
JE-Siirrolla on reaaliaikainen näkymä verkkonsa tapahtumiin. Muuntamoiden kojeistoihin sijoitetut mittamuuntajat ja muu anturointi mittaavat sähkövirtaa, jännitteitä ja monia muita asioita, jotka ovat merkityksellisiä vikojen tunnistamisessa ja paikantamisessa. Kerätty data lähetetään älylaitteilla SCADA-järjestelmään jatkokäsittelyyn.
”Sähköverkkojen automaatiolaitteet ovat kehittyneet huimasti viimeisen kymmenen vuoden aikana. Nykyään muuntamoiden mittaustiedot ovat tarkkoja, ja saamme selville jopa vikavirtojen suunnan. Sähköverkon seurantaa ja reaaliaikaista dataa tarvitaan päivittäin eikä ainoastaan vikatilanteissa. Etäyhteydellä tehtävät irtikytkennät ja kuormien siirtäminen tekevät työskentelystämme turvallisempaa ja tehokkaampaa niin suunniteltujen huoltokatkojen kuin häiriötilanteiden aikana”, Kauppinen kertoo.
Maasulku on aina riski kuluttajille ja sähkölaitosten henkilöstölle. Lisäksi se voi vaurioittaa verkkokomponentteja. JE-Siirto pyrkii parantamaan henkilöturvallisuutta ABB:n kanssa tehtävällä tutkimusyhteistyöllä. Tarkoitus on kehittää uusi maasulkuvirtaan pohjautuva suojausalgoritmi. Alustavien tulosten mukaan uusi algoritmi arvioi maasulkuvirran hyvin tarkasti perinteisiin suojausjärjestelmiin verrattuna, mikä parantaa suojausjärjestelmän luotettavuutta ja turvallisuutta. Uudella menetelmällä voidaan taata oikea-aikaiset ja tarkat suojaamistoimet sovellettavan lainsäädännön mukaisesti kaikissa mahdollisissa käyttöolosuhteissa.
JE-Siirto valitsi ABB:n kumppanikseen jo aloittaessaan sähköverkkonsa automatisoinnin. Tiivis yhteistyö ja optimaalisten ratkaisujen etsiminen yhdessä jatkuu.
Investointi tulevaisuuden ratkaisuihin
Sähkömarkkinalain vaatimukset ovat saaneet jakeluverkonhaltijat parantamaan toimitusvarmuutta Suomessa viime vuosina. Maaseudulla se on tarkoittanut verkkojen laajamittaista säävarmaksi tekemistä korvaamalla ilmajohdot maakaapeleilla. Kaupungeissa kaapeliverkot ovat jo valmiiksi maan alla. Siksi kaupunkiverkkojen luotettavuutta parannetaan optimaalisilla automaatioratkaisuilla.
Kun sähkökatkoja on vähemmän, se näkyy suoraan tyytyväisempinä asiakkaina. JE-Siirron kokemuksen mukaan kaupunkiverkon automatisointi kannattaa. Kaupungissa muuntamoiden väliset etäisyydet ovat lyhyitä, mutta ruuhkaisia manuaaliseen vikojen paikantamiseen. Kaupunkisähköverkoilta myös vaaditaan aina vain enemmän. Lisääntyvät yksityiset aurinkopaneelit ja hajautettu energiantuotanto sekä sähköautojen kasvava suosio ja niiden latauslaitteet haastavat perinteiset verkot.
”Jos nyt ei reagoida ja tehdä verkkoja älykkäämmiksi, muutamassa vuodessa ollaan todella vaikeuksissa kaikkien muutosten kanssa”, Kauppinen povaa.
”Sähkövirran valvonta kehittyy nopeasti. ABB:n tiimit ja työntekijät tekevät asiakkaiden kanssa yhteistyötä ympäri maailmaa auttaakseen heitä menestymään. Kehitämme uraauurtavaa teknologiaa, joka vie sähkölaitokset ja loppukuluttajat tulevaisuuteen, jossa sähkön virtaus on älykkäämpää, turvallisempaa ja luotettavampaa”, toteaa Alessandro Palin, ABB:n Distribution Solutions -liiketoiminnan johtaja.
In English:
Grid automation improves safety and quality of power supply in urban networks, case JE-Siirto
