Myrskyjen luokittelua ja vaikutuksia sähköverkkoihin Suomessa

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2017112251866
Title: Myrskyjen luokittelua ja vaikutuksia sähköverkkoihin Suomessa
Author: Láng, Ilona
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Science, Department of Physics
Publisher: Helsingfors universitet
Date: 2017
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2017112251866
http://hdl.handle.net/10138/211402
Thesis level: master's thesis
Discipline: Meteorology
Meteorologia
Meteorologi
Abstract: Matalapainemyrskyt muodostavat Suomessa suurimman yksittäisen uhan sähkönjakeluverkon vakaudelle. Vuosina 2005-2015 kolmannes kaikista sähkönjakelun keskeytyksistä aiheutui matalapainemyrskyjen voimakkaista tuulista. Sääsuureiden yhdistäminen yhteiskunnallisesti vaikuttaviin suureisiin, kuten sähkövikoihin on ollut eri maiden ilmatieteen laitoksien tutkimuskohteena nouseva suuntaus kautta Euroopan. Tässä tutkielmassa luokitellaan matalapaineiden aiheuttamat myrskyt saapumissuunnan mukaan ja tutkitaan niiden vaikutuksia sähköverkkoihin. Matalapainemyrskyjen luokitteleminen Suomessa on verrattain uusi aihe. Myrskyt luokitellaan tässä työssä kaksivaiheisella menetelmällä saapumissuunnan ja pintamatalan rantautumisen mukaan, sekä selvitetään ominaisuuksia, jotka tekevät niistä tuhoisia sähköverkoille. Myrskyt luokiteltiin kuuteen luokkaan tarkastelemalla menneiden myrskyjen myrskyratoja vuosilta 2005-2015. Aineistoon valikoitui yhteensä 51 myrskyä, joita tutkittiin käyttämällä Ilmatieteen laitoksen tietokannan havaintoja, ERA-Interim uusanalyysejä sekä sähköyhtiöiden sähkövika-aineistoa. Myrskyluokat saivat nimekseen A-SW (maan eteläosaan lounaasta saapuvat), A-SE (maan eteläosaan kaakosta saapuvat), A-NW (maan eteläosaan luoteesta saapuvat), B-SW (maan pohjoisosaan lounaasta saapuvat), B-NW (maan pohjoisosaan luoteesta saapuvat) ja B-NE (maan pohjoisosaan koillisesta saapuvat). Aineiston myrskytapausten perusteella havaittiin, että suurin osa eli noin 60 prosenttia tarkastelujakson myrskyistä saapuu Suomeen lounaasta, mikä tukee hyvin aiempia tutkimustuloksia. Tutkielmassa on pyritty myös löytämään yhteys myrskyjen ja sähkövikatilanteiden välille yhdistämällä meteorologista dataa sähköverkkoyhtiöiltä (Loiste Sähköverkko Oy ja ENEASE Oy) saatuihin vikatietoihin. Myrskyluokille tyypilliset puuskatuulijakaumat on yhdistetty alueellisiin sähköttömien talouksien lukumääriin eli käyttöpaikkojen lukumääriin (kpk). Työssä tutkittiin eri myrskyluokkien ominaispiirteiden vaikutuksia sähköverkkoihin ja määritettiin maantieteellisten alueiden mukaan jakautuvat viat kussakin luokassa. Myrskyluokista tuhoisimpina esille nousivat luokat B-NW-, sekä A-SE-myrskyt. Nämä myrskyluokat ovat eri syistä tuhoisat. B-NW- myrskyistä tuhoisan tekee todennäköisesti niiden nopea kehityskaari, sekä voimakkaan matalapaineen keskuksen aiheuttamat ärhäkät puuskat. A-SE-myrskyt puolestaan ovat hidasliikkeisiä, jolloin puuskien vaikutukset tietyllä alueella kumuloituvat. Kaakosta saapuvia (A-SE) myrskyjä voisi kutsua myös kesämyrskyiksi niiden tyypillisen esiintymisajankohdan mukaan. Tutkielman lopputuloksena saatiin määritettyä yksinkertainen kaava, joka sai nimekseen yhteisvaikutusindeksi. Yhteisvaikutusindeksin avulla pystytään ennen kaikkea havainnollistamaan niin eri voimakkuuksisten puuskatuulien, kuin muidenkin tuhoihin vaikuttavien tekijöiden yhteisvaikutusta. Lopuksi esimerkkitapauksena käsitellään sähköyhtiöiden kannalta merkittävää Valio-myrskyä (2015), joka oli tyypiltään B-NW. Aikaisempiin tutkimuksiin verrattuna tässä työssä uutta oli myrskyjen luokittelu, sekä meteorologisten ja ei-meteorologisten tekijöiden yhdistäminen yhteisvaikutusindeksin laskukaavaksi. Yhteisvaikutusindeksiä voidaan tulevaisuudessa käyttää joko tukena operatiivisten sääennusteiden laadinnassa myrskyjen vaikuttavuutta arvioitaessa tai pohjana algoritmille. Työ sai alkunsa Ilmatieteen laitoksen ELASTINEN- tutkimushankkeesta, jossa selvitettiin sää- ja ilmastoriskien hallintaa ja otettiin ensiaskelia kohti vaikutusvaroittamista Suomessa. Tutkielma liittyy myös Tekes/SASSE- ja H2020/ANYWHERE- hankkeisiin, joissa pyritään selvittämään sääilmiöiden yhteiskunnallista vaikuttavuutta. Tutkielman tuloksia voidaan hyödyntää jatkossa muissakin hankkeissa, joissa selvitetään sähkönjakelun kannalta merkittäviä sääilmiöitä. Aiheen tutkimisesta on apua myös operatiivisessa sääennusteen laatimisessa ja arvioitaessa lähestyvän myrskyn vaikutuksia.
Subject: luokittelu


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View Description
IL_gradu_FINAL.pdf 7.023Mb PDF View/Open pro gradu

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record