Lähes kaikkien modernien sähköä tuottavien tai kuluttavien komponenttien verkkoliitäntään tarvitaan tehoelektroniikkaa. Tehtävänämme on tehostaa verkkoon kytkettyjen tehoelektroniikkalaitteiden ja älykkäiden akkujärjestelmien toimintaa sekä mahdollistaa uusiutuvien energiamuotojen turvallinen ja energiatehokas käyttö.
Keskeiset tehtävät ja tavoite
Verkkoon kytkettyjen tehoelektronisten laitteiden määrä kasvaa jatkuvasti muun muassa uusiutuvien energiamuotojen, kuten aurinko- ja tuulivoiman yleistyessä. Lisäksi verkkoa tuetaan sähkövarastoilla sekä hyödynnetään sähköautojen lataamisessa, datakeskusten ylläpidossa ja muuttuvanopeuksisien sähkökoneiden pyörittämiseen.
Tavoitteemme on mahdollistaa verkkoon kytkettyjen tehoelektroniikkalaitteiden, energiavarastojen sekä uusiutuvien energialähteiden tehokas, luotettava ja keskeytymätön käyttö. Mielenkiintomme kohteina ovat kaikki sähköverkot, niin perinteinen sähkövoimajärjestelmä, tasa- tai vaihtosähköön perustuvat paikalliset mikroverkot kuin rahtialuksen sisäinen sähköjärjestelmä.
Sähköverkkoihin vaikuttavat dynaamiset ilmiöt muuttuvat jatkuvasti vaikeammin hallittaviksi kun uusiutuvien energialähteiden sekä tehoelektronisten kuormien määrä lisääntyy. Kehitämme metodeja ja teknologiaa, joilla varmistetaan tehoelektroniikkalaitteiden stabiili toiminta kehittyvässä sähköenergiajärjestelmässä.
Tutkimusaiheitamme ovat muun muassa vaihtosuuntaajien dynaamiset ilmiöt, mukautuvat säätöalgoritmit, verkkosynkronointi, verkon muodostavat vaihtosuuntaajat, tehoelektroniikka osana tasa- ja vaihtosähköön perustuvia mikroverkkoja, tehoelektroniikan tuottamat tukipalvelut verkoille kuten loistehon, taajuuden ja jännitteen säätö.
Hyödynnämme uudenaikaista ja ainutlaatuista laboratorioympäristöä, joissa ilmiöitä voidaan tutkia turvallisesti ja mittausolosuhteet ovat toistettavissa tarkkojen sähköisten emulaattorien ansiosta. Teemme läheistä yhteistyötä Älykkäiden sähköenergiajärjestelmien tutkimusryhmän kanssa sekä useiden kansainvälisten yliopistojen ja suomalaisten yritysten kanssa.
Ryhmän muut jäsenet
Tutkimusta tehdään Sähkötekniikan laboratoriossa apulaisprofessori Tomi Roinilan johdolla.
Kansainvälisiä tutkimusyhteistyökumppaneitamme ovat mm. Aalborgin (Tanska), Salernon (Italia) ja Etelä-Carolinan (U.S.) yliopistot sekä Rensselaer Polytechnic-instituutti (U.S.).
Yhteyshenkilöt
Tomi Roinila
Assistant Professor
tomi.roinila [at] tuni.fi