Kursplan för Analys och kontroll av elkraftsystem

Kursplanen innehåller ändringar
Se ändringar

Kursplan fastställd 2020-02-14 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnPower system analysis and control
  • KurskodENM051
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPEPO
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeElektroteknik
  • InstitutionELEKTROTEKNIK
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 21121
  • Max antal deltagare70
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0118 Tentamen 7,5 hp
Betygsskala: TH		7,5 hp
  • 26 Okt 2020 fm J
  • 05 Jan 2021 em J
  • 19 Aug 2021 fm J

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för avancerad nivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Engelska 6
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Se behörighetskrav

Syfte

Det huvudsakliga syftet med kursen är att studenterna ska utveckla och demonstrera sina kunskaper och sin förmåga att modellera viktiga kraftsystemskomponenter för att kunna analysera och kontrollera spänningen, frekvensen och lastflöden i ett enkelt kraftsystem i stationärtillstånd och dynamiskt tillstånd med hjälp av teoretiska metoder, simuleringsverktyg och laboratorieuppsättningar.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

1. Analysera små kraftsystem med vektordiagram, förlustsummering och med tvåportsekvationer samt förklara grundläggande principer för spänningsreglering.

2. Ta fram ekvivalenta modeller för de viktigaste komponenterna i kraftsystemet såsom: trefaskrafttransformatorer; korta, medelkorta och långa kraftledningar/kablar; uttagslaster och reaktiv effektkompenseringsutrustning. Analysera inverkan av olika lastnivåer på en transmissionsledning.

3. Beskriva och använda relativa storheter vid analys av kraftsystem.

4. Beskriva och tillämpa olika metoder för spänningsreglering och reaktiv effektkompensering i ett elkraftsystem.

5. Beskriva och tillämpa olika faser i frekvensregleringen och härtill kopplad aktiv effektreserv i ett elkraftsystem.

6. Modellera och analysera elkraftsystem under symmetriska felstillstånd och beskriva begreppet kortslutningseffekt.

7. Tillämpa ovan nämnda kunskaper för att kunna analysera ett mindre kraftsystem i stationärtillstånd och dynamiskt tillstånd med hjälp av lämpligt simuleringsprogram. Dokumentera resultatet med tillhörande analys i rapportform.

8. Samarbeta i grupp, bestående av deltagare med olika bakgrund, vid laborationer och projektarbeten samt andra tillfällen som kan uppstå under kursen.

9. Argumentera för etiska aspekter som behöver beaktas vid design, konstruktion och drift av elkraftsystem.

Innehåll

1 Grundläggande elkraftsystem: Introduktion; N-1 kriteriet och tillförlitlighet; Ställverksutforming; Lastmodeller.

2 Två-knutpunkts-kraftsystem: Spänningsfallsberäkningar; Tvåports kraftflödesekvationer; Sambanden mellan spänningsamplitud, spänningsvinkel, aktiv och reaktiv effekt.

3 Krafttransformatorer: Den ideala transformatorn; Manteltyper/kärntyper; Ekvivalenta modeller för praktiskt bruk; Trefas kopplingsarter och fasvridning; Relativa storheter (pu); Trelindningstransformatorer; Sparkopplade transformatorer.

4 Kraftledningsteori och modellering: Framtagande av RLC-modell för en kraftledning; Modellering av korta, medelkorta och långa kraftledningar; Viktiga belastningsfall för en lång kraftledning; Överföringskapacitet och begränsningar för en lång kraftledning; Kabelförbindelser.

5 Spänningsreglering och reaktiv effektkompensering: ZIP lastmodell, kompenseringstekniker för reaktiv effekt; Shuntkondensator/reaktor, transformator med spänningsreglering; Generatormagnetisering.

6 Frekvensreglering och aktiv effektreserv i elkraftsystem: Belastningars frekvensberoende; Momentekvationen; Primärreglering; Sekundärreglering; Effektregleringstransformatorer (booster).

7 Analys av symmetriskt fel: Theveninekvivalent; Kortslutningseffekt.

Organisation

Kursen innehåller föreläsningar, övningar, projekthandledning och laborationer.

Litteratur

Som kurslitteratur används i huvudsak nedan böcker:

[1] Hadi Saadat, Power System Analysis, 3rd Edition, PSA Publishing, 2010
[2] Prabha Kundur, Power System Stability and Control, McGraw-Hill, Inc., 1993


Böckerna kan köpas på Cremona (www.chalmersstore.se) i Kårhuset. Böckerna innehåller väsentligt material för kursen. Den ska emellertid inte betraktas som den enda informationen som krävs för att förbereda sig inför tentamen. Ytterligare material kommer att delas ut under föreläsningar och/eller göras tillgängligt på kursens hemsida. 

Examination inklusive obligatoriska moment

Examinationen baseras på projektarbetet och en skriftlig tentamen med fastställda hjälpmedel. Fördelningen av slutbetyget baseras på: I) projekt (20%), och II) tentamen (80%). Du måste bli godkänd på båda momenten för att bli godkänd på kursen. Deltagande i laborationerna är obligatoriskt för att bli godkänd på kursen. Slutbetyget blir 5, 4, 3 eller U (Underkänd). 

Kursplanen innehåller ändringar

  • Ändring gjord på tentamen:
    • 2020-09-30: Plussning Inte längre plussning av GRULG
      Beslut GRULG, plussning ej tillåten
    • 2020-09-30: Plussning Inte längre plussning av GRULG
      Beslut GRULG, plussning ej tillåten