Project controlling and risk management in German machine and plant engineering industry

Tutkielman tavoitteena on määritellä projektikontrolloinnin ja - riskijohtamisen roolit ja toiminnot saksalaisissa kone- ja tehdassuunnitteluteollisuusyrityksissä. Tämä on kvalitatiivinen tutkielma, jossa käytetään voimakkaasti kuvailevia metodeita. Materiaali tutkimuksen empiiriseen osaan kerättiin kyselykaavakkeen avulla. Kyselykaavakkeiden tulokset käsiteltiin Microsoft Office Access- ohjelmalla ja analysoitiin Microsoft Office Excel- ohjelmalla ja Pivot table- työkalun avulla. Tutkimustulokset osoittavat, että asianmukaisessa projektikontrollointi- ja riskijohtamismetodien käytössä ja käyttötiheydessä esiintyy puutteita saksalaisissa kone- ja tehdassuunnitteluteollisuusyrityksissä. Tehostamalla ja keskittymällä enemmän projektikontrollointi- ja riskijohtamismetodeihin ja prosesseihin sekä projektien että yritysten suorituskyky paranisi.

The Boundaries of a Firm in the Pulp and Paper Industry: Complementarities of the Resource-Based View and Transaction Cost Economics

Tämän tutkimuksen tarkoituksena on tutkia sellu- ja paperiteollisuuden toimintojen luonnetta sekä miten yrityksen rajapinnat ovat muodostuneet ko. teollisuudenalalla. Tutkimus on eksploratiivinen ja luonteeltaan kvalitatiivinen. Tutkimuksen aineisto kerättiin yrityksissä tehdyillä teemahaastatteluilla. Sellu- ja paperitehtaan toimintojen analysoinnissa käytetään resurssiperusteista näkemystä ja transaktiokustannusteoriaa. Tutkimuksen yritysten rakennetta voidaan pitää varsin konservatiivisena. Teoreettinen kehys pystyi selittämään varsinaisen tuotannon järjestämistä varsin hyvin. Tukitoiminnoissa löytyi ristiriitoja teorian ja todellisuuden välillä. Tuotantotoiminnot kannattaa pitää yrityksen sisällä, koska ne täyttävät VRIN-attribuutit ja niihin liittyy korkeita transaktiokustannuksia. Suurin osa tukitoiminnoista voidaan luokitella triviaaleiksi. Joitain tukitoimintoja voidaan kuitenkin luokitella strategisesti tärkeiksi, ja voidaan päätellä, että ne pitäisi pitää yrityksen sisällä. Tässä suhteessa tulokset olivat kuitenkin ristiriitaisia, ja lisätutkimuksia tarvittaisiin lopullisten johtopäätösten tekemiseen.

On the innovation capacity of technologyrelated knowledge-intensive business services. A case study of the technology and engineering consulting (TEC) sector in Singapore

Even though the research on innovation in services has expanded remarkably especially during the past two decades, there is still a need to increase understanding on the special characteristics of service innovation. In addition to studying innovation in service companies and industries, research has also recently focused more on services in innovation, as especially the significance of so-called knowledge intensive business services (KIBS) for the competitive edge of their clients, othercompanies, regions and even nations has been proved in several previous studies. This study focuses on studying technology-based KIBS firms, and technology andengineering consulting (TEC) sector in particular. These firms have multiple roles in innovation systems, and thus, there is also a need for in-depth studies that increase knowledge about the types and dimensions of service innovations as well as underlying mechanisms and procedures which make the innovations successful. The main aim of this study is to generate new knowledge in the fragmented research field of service innovation management by recognizing the different typesof innovations in TEC services and some of the enablers of and barriers to innovation capacity in the field, especially from the knowledge management perspective. The study also aims to shed light on some of the existing routines and new constructions needed for enhancing service innovation and knowledge processing activities in KIBS companies of the TEC sector. The main samples of data in this research include literature reviews and public data sources, and a qualitative research approach with exploratory case studies conducted with the help of the interviews at technology consulting companies in Singapore in 2006. These complement the qualitative interview data gathered previously in Finland during a larger research project in the years 2004-2005. The data is also supplemented by a survey conducted in Singapore. The respondents for the survey by Tan (2007) were technology consulting companies who operate in the Singapore region. The purpose ofthe quantitative part of the study was to validate and further examine specificaspects such as the influence of knowledge management activities on innovativeness and different types of service innovations, in which the technology consultancies are involved. Singapore is known as a South-east Asian knowledge hub and is thus a significant research area where several multinational knowledge-intensive service firms operate. Typically, the service innovations identified in the studied TEC firms were formed by several dimensions of innovations. In addition to technological aspects, innovations were, for instance, related to new client interfaces and service delivery processes. The main enablers of and barriers to innovation seem to be partly similar in Singaporean firms as compared to the earlier study of Finnish TEC firms. Empirical studies also brought forth the significance of various sources of knowledge and knowledge processing activities as themain driving forces of service innovation in technology-related KIBS firms. A framework was also developed to study the effect of knowledge processing capabilities as well as some moderators on the innovativeness of TEC firms. Especially efficient knowledge acquisition and environmental dynamism seem to influence the innovativeness of TEC firms positively. The results of the study also contributeto the present service innovation literature by focusing more on 'innovation within KIBs' rather than 'innovation through KIBS', which has been the typical viewpoint stressed in the previous literature. Additionally, the study provides several possibilities for further research.

IP Telephony in Third Generation Mobile Systems: Transport Layer Dimensioning

Tämä diplomityö käsittelee kolmannen sukupolven matkaviestinjärjestelmien kuljetuskerroksen mitoitusta. Nykyisten matkapuhelinverkkojen korvaajiksi suunnitellut kolmannen sukupolven matkaviestinjärjestelmät tulevat yhdistämään perinteisen puhelinviestinnän ja uudenlaiset datapalvelut. Uudet verkot tulevat perustumaan pakettivälitteiseen tiedonsiirtoon joka mahdollistaa molempien liikennetyyppien, puheen sekä datan, siirtämisen samassa verkossa. Tämän ratkaisun uskotaan tarjoavan paremmat mahdollisuudet uusien palvelujen luomiseen ja parantavan tiedonsiirtokapasiteettia. Siirtyminen pakettivälitteiseen tiedonsiirtoon aiheuttaa kuitenkin suuria muutoksia verkkoarkkitehtuurissa. Tässä diplomityössä tarkastellaan tulevien runkoverkkojen mitoitukseen liittyviä näkökohtia sekä muodostetaan alustavia kuljetuskerroksen mitoitusohjeita. Diplomityö on tehty osaksi diplomi-insinöörin tutkintoa Lappeenrannan teknillisessä korkeakoulussa. Työ on tehty Nokia Networksin palveluksessa Helsingissä, vuoden 2000 toisella puoliskolla.

Collaborative Relationships in Supply Chain

Nykyään asiakkaat odottavat lyhyempiä toimitusaikoja, joustavia toimituksia, parempaa laatua ja alhaisempaa hintatasoa. Toimittajan ja ostajan välinen yhteistyösuhde on yksi tärkeimmistä toiminnoista, joka mahdollistaa menestyksekkään liiketoiminnan nopeasti kasvavassa telekommunikaatioympäristössä.Tämä tutkimus käsittelee ydinasioita toimittajien ja ostajien välisen yhteistyön kehittymisen ympärillä. Tämä tarkoittaa hankintojen suunnittelua yhteistyössä toimittajien kanssa, selvittää mitä asioita voidaan ja pitäisi parantaa toimittaja/ostaja-suhteisiin ostotoiminnassa, ja mitä asioita pitää ottaa huomioon suunniteltaessa yhteistyösuhteita toimittajien kanssa. Tämä tutkimus myös lisää yleistä tietämystä strategisesta hankintatoiminnasta ja erilaisista olosuhteista toimittaja/ostaja-suhteissa, jotta menestyksellisiä suhteita toimittajien ja ostajien välillä voidaan saavuttaa, ylläpitää ja perustaa. Empiirinen osa analysoi kuinka tehokkaammat ja integroidummat suhteet saavutetaan hankintaketjussa telekommunikaationyrityksen valittujen toimittajien kanssa. Lisäksi paino-pistealueena on esittää ja selittää kuinka toimittajat ja ostajat käsittävät yhteistyösuhteensa. Empiirisen osan tulokset antavat ostajille parempaa ymmärrystä avaintoimittajiensa tilasta ja työkalut suorittaa menestyksekkäämpää liiketoimintaa yhteistyösuhteiden avulla.

Partneriverkostoon perustuvan liiketoimintakonseptin kehittäminen ja kuvaaminen

Diplomityön tavoitteena on selvittää yritysten välistä verkostoitumista ja kehittää menetelmä, jolla voidaan kuvata yritysverkostoon perustuvaa liiketoimintaa. Menetelmää sovelletaan tutkimuskohteena olevaan älykotiliiketoimintaan, siten että muodostetaan liiketoimintaa kuvaava toimintotason arvoverkko. Tutkimus on laadullinen tapaustutkimus. Yritysten välisen verkostoitumisen voidaan todeta yleistyneen nopeasti kaikilla aloilla. Verkosto voi muodostua esimerkiksi jonkin vahvan toimijan ympärille, jolloin verkosto toimii keskusyrityksen intressien mukaisesti. Verkostoyritykset voivat olla myös kilpailijoita keskenään. Yritys voi toimia samanaikaisesti useassa eri verkostossa. Yritysverkoston suunnitteluun tarkoitettu arvoverkon muodostusprosessi perustuu arvoverkkotutkimukseen. Muodostusprosessissa määritetään asiakasryhmät, joille tuotteita/palveluja halutaan tarjota. Jos yrityksen omat resurssit eivät riitä toimintojen toteuttamiseen, ne hankitaan ulkopuolelta. Tämän jälkeen kartoitetaan ulkoiset toimijat, jotka toteuttavat kyseistä toimintoa. Kartoitusten perusteella muodostetaan toimintotason arvoverkko liiketoimintakonseptin hahmottamiseksi. Tutkituista toimijoista valitaan omaa osaamista parhaiten täydentävät partnereiksi. Vastaavalla tavalla voidaan myös etsiä kokonaan uusia liiketoimintakokonaisuuksia.

Managing R&D Content with Web-based KM Software

Työssä tutkittiin tehokasta tietojohtamista globaalin metsäteollisuusyrityksen tutkimus ja kehitys verkostossa. Työn tavoitteena oli rakentaa kuvaus tutkimus ja kehitys sisällön hallintaan kohdeyrityksen käyttämän tietojohtamisohjelmiston avulla. Ensin selvitettiin käsitteitä tietämys ja tietojohtaminen kirjallisuuden avulla. Selvityksen perusteella esitettiin prosessimalli, jolla tietämystä voidaan tehokkaasti hallita yrityksessä. Seuraavaksi analysoitiin tietojohtamisen asettamia vaatimuksia informaatioteknologialle ja informaatioteknologian roolia prosessimallissa. Verkoston vaatimukset tietojohtamista kohtaan selvitettiin haastattelemalla yrityksen avainhenkilöitä. Haastatteluiden perusteella järjestelmän tuli tehokkaasti tukea virtuaalisten projektiryhmien työskentelyä, mahdollistaa tehtaiden välinen tietämyksen jakaminen ja tukea järjestelmään syötetyn sisällön hallintaa. Ensiksi järjestelmän käyttöliittymän rakenne ja salaukset muokattiin vastaamaan verkoston tarpeita. Rakenne tarjoaa työalueen työryhmille ja alueet tehtaiden väliseen tietämyksen jakamiseen. Sisällönhallintaa varten järjestelmään kehitettiin kategoria, profiloitu portaali ja valmiiksi määriteltyjä hakuja. Kehitetty malli tehostaa projektiryhmien työskentelyä, mahdollistaa olemassa olevan tietämyksen hyväksikäytön tehdastasolla sekä helpottaa tutkimus ja kehitys aktiviteettien seurantaa. Toimenpide-ehdotuksina esitetään järjestelmän integrointia tehtaiden operatiivisiin ohjausjärjestelmiin ja ohjelmiston käyttöönottoa tehdastason projektinhallinta työkaluksi.Ehdotusten tavoitteena on varmistaa sekä tehokas tietämyksen jakaminen tehtaiden välillä että tehokas tietojohtaminen tehdastasolla.

Advanced control methods for reducing nitrogen oxides in a fluidized bed boiler

Tämän työn tarkoituksena oli löytää keinoja erään leijukerroskattilan typenoksidipäästöjen vähentämiseksi. Koska päästöt olivat jo alunperin alhaiset leijukerrostekniikan ja hybridin SNCR/SCR –typenpoistolaitteiston ansiosta, päätettiin päästöjä lähteä vähentämään parantamalla ammoniakkiruiskutuksen säätöä. Alkuperäinen ammoniakkiruiskutuksen säätö oli liian hidas, jotta satunnaisten häiriöiden aiheuttamat typenoksidipiikit olisi pystytty poistamaan. Ammoniakkiruiskutusta parannettiin lisäämällä jokaiseen ammoniakkilinjaan mäntäpumput, joiden avulla ammoniakkia voidaan syöttää sinne, missä sitä eniten tarvitaan. Ammoniakkiruiskutuksen säätöön kehitettiin uusi sumeaan logiikkaan perustuva säätäjä. Myös muita kehittyneitä säätömenetelmiä kuten neuroverkkoa hyödynnettiin säätäjän kehityksessä. Ammoniakkiruiskutuksen säätäjää testattiin menestyksekkäästi Ruotsissa Brista Kraftin Märstassa sijaitsevalla voimalaitoksella

In-Vessel Penetrator -käärmerobotin mallinnus ADAMS-ohjelmistolla

Työn tavoitteena oli muodostaa virtuaaliprototyyppi fuusioreaktorin huollossa käytettävästä IVP-robotista. Työssä mallinnettiin robotin mekaniikka joustavana sekä toimilaitteiden ja käyttöjen dynaamiset ominaisuudet valmistajien esitietojen ja mitoitustietojen perusteella. Käyttöjen ja mekaniikan mallit yhdistettiin ADAMS-ohjelmistossa. Mekaanisten joustojen mallinnuksessa sekä verifioinnissa käytettiin apuna ANSYS –ohjelmistoa. Virtuaaliprototyypin toimivuudesta varmistuttiin vertaamalla sitä robotin suunnittelutietoihin ja fyysiseen prototyyppiin. Robotin ohjauksessa käytettävän P-säätäjän vaikutusta tutkittiin eri vahvistuksen arvoilla sekä verrattiin mekaanisia vasteita fyysisen prototyypin dynaamisiin testeihin. Esimerkkinä robotin käyttäytymisestä todellisessa tilanteessa simuloitiin sen ajoa reaktoriin. Toteutetun simulointimallin todettiin vastaavan rakenteeltaan sekä siinä esiintyvien voimien osalta suunnitelmien mukaista konstruktiota. Käytetyillä parametreilla se toteutti hyvin robotille asetetut nopeusvaatimukset.

Ulkoistetun logistiikkaprosessin mittaaminen

Logistiikan ulkoistaminen on strateginen valinta, joka mahdollistaa yrityksen keskittymisen ydinosaamiseensa. Ulkoistavien yritysten tarpeiden kasvaessa muuttuu myös ulkoistettavien prosessien laajuus. Palvelut pyritään hankkimaan yhdeltä toimittajalta. Tämä lisää palveluntarjoajien haasteita ja johtaa enenevässä määrin neljännen osapuolen logistiikkaratkaisujen käyttöön. Tässä tutkimuksessa etsittiin vastausta kysymykseen: Mikä on logistiikan kokonaispalveluratkaisun arvo asiakkaalle? Teoriaosassa paneuduttiin logistiikan, ulkoistamisen ja suorituskyvyn mittaamisen käsitteisiin ja keskeisiin ilmiöihin. Empiirisessä osassa tutkittiin logistiikan ulkoistamiselle asetettuja tavoitteita ja niiden toteutumisen seurantaa. Aineisto kerättiin postikyselyn ja haastattelujen avulla. Tutkimuksessa ilmeni, että onnistuneen ulkoistamisratkaisun toteuttaminen edellyttää palveluntarjoajalta asiakastarpeiden syvällistä ymmärtämistä, prosessien integrointi- ja koordinointikykyä sekä taitoa johtaa logistista verkostoa. Olennaista on myös IT-järjestelmien jatkuva kehittäminen ja suorituskyvyn mittausjärjestelmän käyttöönotto. Ratkaisun toimivuuteen vaikuttaa myös ulkoistavan yrityksen ja palveluntarjoajan välinen suhde. Sen tulee olla kumppanuussuhde, joka perustuu luottamukseen, tiedon avoimeen jakamiseen ja toiminnan aktiiviseen kehittämiseen yhteistyössä.

Innovation Processes: Case M-real

Tässä työssä on tutkittu innovaatiota kirjallisuudessa ja M-realissa. Tekninen kehitys johtuu innovaatioista. Innovaatio on luonteeltaan epävarmaa, polkusidonnaista ja sisältää eri teknologioita. Innovaation vaikutukset ulottuvat usein myös asiakkaisiin ja toimittajiin. Yrityksen eri funktioita ja hierarkiatasoja tarvitaan kaupallistamaan uusi idea tai keksintö. Dynaamiset kyvykkyydet erottavat muutokset ympäristöstä ja niitä tarvitaan innovaatioiden toteuttamisessa. Yrityksen ympäristö muuttuu ja joustavuutta tarvitaan projektien toteuttamisessa. Reaalioptiot tarjoavat joustavuutta projektien toteuttamisessa. M-realissa on vahva tekninen osaaminen, mutta asiakkaat ovat jääneet vähälle huomiolle innovaatioprosessissa. Innovaatiota ei myöskään ajateltu koko yrityksen tehtävänä. Tästä johtuu osittain vaikeudet saada ekstravoittoja. Paino M-realissa on kehittää palveluinnovaatioita.

Maritime transportation in the Gulf of Finland in 2007 and in 2015

The Gulf of Finland is said to be one of the densest operated sea areas in the world. It is a shallow and economically vulnerable sea area with dense passenger and cargo traffic of which petroleum transports have a share of over 50 %. The winter conditions add to the risks of maritime traffic in the Gulf of Finland. It is widely believed that the growth of maritime transportation will continue also in the future. The Gulf of Finland is surrounded by three very different national economies with, different maritime transportation structures. Finland is a country of high GDP/per capita with a diversified economic structure. The number of ports is large and the maritime transportation consists of many types of cargoes: raw materials, industrial products, consumer goods, coal and petroleum products, and the Russian transit traffic of e.g. new cars and consumer goods. Russia is a large country with huge growth potential; in recent years, the expansion of petroleum exports has lead to a strong economic growth, which is also apparent in the growth of maritime transports. Russia has been expanding its port activities in the Gulf of Finland and it is officially aiming to transport its own imports and exports through the Russian ports in the future; now they are being transported to great extend through the Finnish, Estonian and other Baltic ports. Russia has five ports in the Gulf of Finland. Estonia has also experienced fast economic growth, but the growth has been slowing down already during the past couples of years. The size of its economy is small compared to Russia, which means the transported tonnes cannot be very massive. However, relatively large amounts of the Russian petroleum exports have been transported through the Estonian ports. The future of the Russian transit traffic in Estonia looks nevertheless uncertain and it remains to be seen how it will develop and if Estonia is able to find replacing cargoes if the Russian transit traffic will come to an end in the Estonian ports. Estonia’s own import and export consists of forestry products, metals or other raw materials and consumer goods. Estonia has many ports on the shores of the Gulf of Finland, but the port of Tallinn dominates the cargo volumes. In 2007, 263 M tonnes of cargoes were transported in the maritime traffic in the Gulf of Finland, of which the share of petroleum products was 56 %. 23 % of the cargoes were loaded or unloaded in the Finnish ports, 60 % in the Russian ports and 17 % in the Estonian ports. The largest ports were Primorsk (74.2 M tonnes) St. Petersburg (59.5 M tonnes), Tallinn (35.9 M tonnes), Sköldvik (19.8 M tonnes), Vysotsk (16.5 M tonnes) and Helsinki (13.4 M) tonnes. Approximately 53 600 ship calls were made in the ports of the Gulf of Finland. The densest traffic was found in the ports of St. Petersburg (14 651 ship calls), Helsinki (11 727 ship calls) and Tallinn (10 614 ship calls) in 2007. The transportation scenarios are usually based on the assumption that the amount of transports follows the development of the economy, although also other factors influence the development of transportation, e.g. government policy, environmental aspects, and social and behavioural trends. The relationship between the development of transportation and the economy is usually analyzed in terms of the development of GDP and trade. When the GDP grows to a certain level, especially the international transports increase because countries of high GDP produce, consume and thus transport more. An effective transportation system is also a precondition for the economic development. In this study, the following factors were taken into consideration when formulating the future scenarios: maritime transportation in the Gulf of Finland 2007, economic development, development of key industries, development of infrastructure and environmental aspects in relation to maritime transportation. The basic starting points for the three alternative scenarios were: • the slow growth scenario: economic recession • the average growth scenario: economy will recover quickly from current instability • the strong growth scenario: the most optimistic views on development will realize According to the slow growth scenario, the total tonnes for the maritime transportation in the Gulf of Finland would be 322.4 M tonnes in 2015, which would mean a growth of 23 % compared to 2007. In the average growth scenario, the total tonnes were estimated to be 431.6 M tonnes – a growth of 64 %, and in the strong growth scenario 507.2 M tonnes – a growth of 93%. These tonnes were further divided into petroleum products and other cargoes by country, into export, import and domestic traffic by country, and between the ports. For petroleum products, the share of crude oil and oil products was estimated and the number of tanker calls in 2015 was calculated for each scenario. However, the future development of maritime transportation in the GoF is dependent on so many societal and economic variables that it is not realistic to predict one exact point estimate value for the cargo tonnes for a certain scenario. Plenty of uncertainty is related both to the degree in which the scenario will come true as well as to the cause-effect relations between the different variables. For these reasons, probability distributions for each scenario were formulated by an expert group. As a result, a range for the total tonnes of each scenario was formulated and they are as follows: the slow growth scenario: 280.8 – 363 M tonnes (expectation value 322.4 M tonnes)

Profiles of Second Language Learners in Bilingual Education: A Comparative Study of the Characteristics of Finnish and American Students

The purpose of this comparative study is to profile second language learners by exploring the factors which have an impact on their learning. The subjects come from two different countries: one group comes from Milwaukee, US, and the other from Turku, Finland. The subjects have attended bilingual classes from elementary school to senior high school in their respective countries. In the United States, the subjects (N = 57) started in one elementary school from where they moved on to two high schools in the district. The Finnish subjects (N = 39) attended the same school from elementary to high school. The longitudinal study was conducted during 1994-2004 and combines both qualitative and quantitative research methods. A Pilot Study carried out in 1990-1991 preceded the two subsequent studies that form the core material of this research. The theoretical part of the study focuses first on language policies in the United States and Finland: special emphasis is given to the history, development and current state of bilingual education, and the factors that have affected policy-making in the provision of language instruction. Current language learning theories and models form the theoretical foundation of the research, and underpin the empirical studies. Cognitively-labeled theories are at the forefront, but sociocultural theory and the ecological approach are also accounted for. The research methods consist of questionnaires, compositions and interviews. A combination of statistical methods as well as content analysis were used in the analysis. The attitude of the bilingual learners toward L1 and L2 was generally positive: the subjects enjoyed learning through two languages and were motivated to learn both. The knowledge of L1 and parental support, along with early literacy in L1, facilitated the learning of L2. This was particularly evident in the American subject group. The American subjects’ L2 learning was affected by the attitudes of the learners to the L1 culture and its speakers. Furthermore, the negative attitudes taken by L1 speakers toward L2 speakers and the lack of opportunities to engage in activities in the L1 culture affected the American subjects’ learning of L2, English. The research showed that many American L2 learners were isolated from the L1 culture and were even afraid to use English in everyday communication situations. In light of the research results, a politically neutral linguistic environment, which the Finnish subjects inhabited, was seen to be more favorable for learning. The Finnish subjects were learning L2, English, in a neutral zone where their own attitudes and motivation dictated their learning. The role of L2 as a means of international communication in Finland, as opposed to a means of exercising linguistic power, provided a neutral atmosphere for learning English. In both the American and Finnish groups, the learning of other languages was facilitated when the learner had a good foundation in their L1, and the learning of L1 and L2 were in balance. Learning was also fostered when the learners drew positive experiences from their surroundings and were provided with opportunities to engage in activities where L2 was used.

Käytöntukijärjestelmän toiminnoista saatavat hyödyt ja niiden analysointi

Käytöntukijärjestelmä on ohjelmistokokonaisuus, jota käytetään käyttötoiminnan päätöksenteon tukena useissa verkkoyhtiöissä. Järjestelmä sisältää useita erilaisia sovelluksia, joiden käytön perustana on käytöntukijärjestelmään integroituneiden tietojärjestelmien tietojen hyödyntäminen. Tässä diplomityössä tutkitaan käytöntukijärjestelmän eri toimintoja ja analysoidaan niistä saatavia hyötyjä. Hyötyjen suuruuteen vaikuttaa merkittävästi verkon laajuus, automaatioaste sekä käyttöhenkilökunnan koulutustaso. Lopputuloksena verrataan käytöntukijärjestelmästä saatavaa maksimaalista hyötyä keskeytyskustannuksissa, järjestelmän käyttöönotosta aiheutuviin kustannuksiin. Lisäksi työssä arvioidaan verkkoyhtiön laajuudesta riippuen, onko sen järkevää hankkia käytöntukijärjestelmää ostamalla se itse, palveluntarjoajan kautta tai ei ollenkaan.

Thermal modelling of semiconductor switches in three-level Neutral Point Clamped Medium Voltage DTC-inverter

The aim of this thesis is to investigate the thermal loading of medium voltage three-level NPC inverter’s semiconductor IGCT switches in different operation points. The objective is to reach both a fairly accurate off-line simulation program and also so simple a simulation model that its implementation into an embedded system could be reasonable in practice and a real time use should become feasible. Active loading limitation of the inverter can be realized with a thermal model which is practical in a real time use. Determining of the component heating has been divided into two parts; defining of component losses and establishing the structure of a thermal network. Basics of both parts are clarified. The simulation environment is Matlab-Simulink. Two different models are constructed – a more accurate one and a simplified one. Potential simplifications are clarified with the help of the first one. Simplifications are included in the latter model and the functionalities of both models are compared. When increasing the calculation time step a decreased number of considered components and time constants of the thermal network can be used in the simplified model. Heating of a switching component is dependent on its topological position and inverter’s operation point. The output frequency of the converter defines mainly which one of the switching components is – because of its losses and heating – the performance limiting component of the converter. Comparison of results given by different thermal models demonstrates that with larger time steps, describing of fast occurring switching losses becomes difficult. Generally articles and papers dealing with this subject are written for two-level inverters. Also inverters which apply direct torque control (DTC) are investigated rarely from the heating point of view. Hence, this thesis completes the former material.