Relay protection in active distribution networks

Increasingly growing share of distributed generation in the whole electrical power system’s generating system is currently a worldwide tendency, driven by several factors, encircling mainly difficulties in refinement of megalopolises’ distribution networks and its maintenance; widening environmental concerns adding to both energy efficiency approaches and installation of renewable sources based generation, inherently distributed; increased power quality and reliability needs; progress in IT field, making implementable harmonization of needs and interests of different-energy-type generators and consumers. At this stage, the volume, formed by system-interconnected distributed generation facilities, have reached the level of causing broad impact toward system operation under emergency and post-emergency conditions in several EU countries, thus previously implementable approach of their preliminary tripping in case of a fault, preventing generating equipment damage and disoperation of relay protection and automation, is not applicable any more. Adding to the preceding, withstand capability and transient electromechanical stability of generating technologies, interconnecting in proximity of load nodes, enhanced significantly since the moment Low Voltage Ride-Through regulations, followed by techniques, were introduced in Grid Codes. Both aspects leads to relay protection and auto-reclosing operation in presence of distributed generation generally connected after grid planning and construction phases. This paper proposes solutions to the emerging need to ensure correct operation of the equipment in question with least possible grid refinements, distinctively for every type of distributed generation technology achieved its technical maturity to date and network’s protection. New generating technologies are equivalented from the perspective of representation in calculation of initial steady-state short-circuit current used to dimension current-sensing relay protection, and widely adopted short-circuit calculation practices, as IEC 60909 and VDE 0102. The phenomenon of unintentional islanding, influencing auto-reclosing, is addressed, and protection schemes used to eliminate an sustained island are listed and characterized by reliability and implementation related factors, whereas also forming a crucial aspect of realization of the proposed protection operation relieving measures.

Hiljaisen tiedon hyödyntäminen verkostoituneen yrityksen ict-ryhmässä

Työn alustavana tavoitteena oli havaita yrityksen ict-ryhmässä käytettävien teknisten välineiden, informaation hallinnan järjestelmien ja ryhmän työtilojen vaikutus hiljasen tiedon jakamiseen tai sen estymiseen. Työssä tarkasteltiin myös vaikutusta ryhmän oppimiseen sekä ryhmään muodostuvan hiljaisen tiedon syntymisen ja henkilöitymisen syihin sekä hiljaisen tiedon laatuun. Lisäksi työssä pyritään löytämään tapoja, joiden avulla hiljaista tietoa voidaan hyödyntää ja jakaa ryhmässä siten että se mahdollistaa myös ryhmän oppimisen. Haastatteluissa nousivat esiin informaation hallintaongelmat, jotka johtuvat informaation hajautumisesta informaation eri hallinta järjestelmiin, tietoturvamääräysten aiheuttamiin esteisiin ja kriittisen teknisen dokumentaation tallentamiseen. Nämä vaikeuttavat tallennetun informaation hyödyntämistä ict-ryhmässä. Tämä osaltaan aiheuttaa hiljaisen tiedon henkilöitymistä ryhmässä ja hiljaisen tiedon jakamisen menetelmien jää hyödyntämättä. Haastatteluissa osoittautui, että hiljaisen tiedon hyödyntämisongelmat johtuvat osittain ryhmän sisäisten yhteyksien verkoston rakenteesta. Vahvojen linkkien vähyys ryhmässä ja vahvojen linkkien suuntautuminen ryhmän ulkoisiin verkostoihin vaikeuttaa hiljaisen tiedon siirtymistä ryhmässä ja aiheuttaa hiljaisen tiedon henkilöitymistä. Kiire todettiin ryhmän kannalta ongelmalliseksi hiljaisen tiedon jakamisen ja hyödyntämisen esteeksi. Tiedon adaptaatioon ja omaksumiseen liittyvät ongelmat ovat sidoksissa aikaan ja hiljaisen tiedon henkilöitymiseen ryhmässä. Ryhmätyö ja ryhmän päivittäisessä toiminnassa käytettävissä olevat hiljaisen tiedon jakamisen menetelmät osoittautuvat sopivimmiksi edistämään ryhmän yhteistyökykyä sekä sosiaalisen rakenteen ja luottamuksen kehittymistä. Ne poistavat myös tiedon omaksumisen ja adaptaation esteitä. Ryhmätyö vaikuttaa myönteisesti ryhmän kollektiiviseen osaamiseen ja ryhmän hiljaisen tiedon kehittymiseen. Lisäksi se parantaa teknisen dokumentaation ymmärrettävyyttä.

Energy Efficiency in Electrical Drive Systems: Technical potentials, barriers and policy approaches for small and medium industries in Ghana

Today industries and commerce in Ghana are facing enormous energy challenge. The pressure is on for industries to reduce energy consumption, lower carbon emissions and provide se-cured power supply. Industrial electric motor energy efficiency improvement is one of the most important tools to reduce global warming threat and reduce electricity bills. In order to develop a strategic industrial energy efficiency policy, it is therefore necessary to study the barriers that inhibit the implementation of cost – effective energy efficiency measures and the driving forces that promote the implementation. The aim of this thesis is to analyse the energy consumption pattern of electric motors, study factors that promote or inhibit energy efficiency improvements in EMDS and provide cost – effective solutions that improve energy efficiency to bridge the existing energy efficiency gap in the surveyed industries. The results from this thesis has revealed that, the existence of low energy efficiency in motor-driven systems in the surveyed industries were due to poor maintenance practices, absence of standards, power quality issues, lack of access to capital and limited awareness to the im-portance of energy efficiency improvements in EMDS. However, based on the results pre-sented in this thesis, a policy approach towards industrial SMEs should primarily include dis-counted or free energy audit in providing the industries with the necessary information on potential energy efficiency measures, practice best motor management programmes and estab-lish a minimum energy performance standard (MEPS) for motors imported into the country. The thesis has also shown that education and capacity development programmes, financial incentives and system optimization are effective means to promote energy efficiency in elec-tric motor – driven systems in industrial SMEs in Ghana

Opistorakennusten energiatehokkuuden parantaminen

Tämän diplomityön tavoitteena on selvittää Kymenlaakson Opiston energiatehokkuuden parantamista ja tutkia onko olemassa selvästi taloudellisempi sekä ekologisempi tapa kattaa Opiston lämmitystarve verrattuna nykyisin käytössä olevaan kaukolämpöön. Työn teoriaosuudessa tehdään katsaus rakennusten energiatehokkuuteen vaikuttaviin seikkoihin, lähienergian tuotantoon ja energiatehokkuuden parantamiseen liittyvään lainsäädäntöön ja säädöksiin. Useasta rakennuksesta koostuva kansanopisto tarjoaa mielenkiintoisen pohjan selvitystyölle ja suuri lämmitystehontarve yhdistettynä monille saneerauskohteille tyypillisiin ahtaisiin teknisiin tiloihin asettaa rajoituksia lämmitysjärjestelmän suunnittelulle. Soveltavassa osuudessa määritellään reunaehdot mahdolliselle kaukolämmön korvaavalle lämmitysratkaisulle. Tutkitaan vesistölämmön hyödyntämisen mahdollisuutta ja lasketaan aurinkosähkön ja -lämmön tuotantopotentiaalia. Maalämpöjärjestelmän mitoituksessa ja taloudellisessa vertailussa käytettiin apuna maalämpöjärjestelmiä toimittavia yrityksiä. Työssä saatujen tulosten perusteella maalämpöjärjestelmä on taloudellisesti kannattava isossa kohteessa, tosin järjestelmän asennukseen liittyy ahtaiden tilojen johdosta ongelmia. Maalämpö on myös selvästi ekologisempi, kuin nykyisin käytössä oleva kaukolämpö. Aurinkosähkön tuotannolle on Kymenlaakson Opistolla hyvä potentiaali ja sähkön tuotanto kohtaa hyvin sähkön käytön.