Kursplan för Kraftelektronik i elkraftsystemet

Kursplan fastställd 2021-02-10 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnPower electronic solutions for power systems
  • KurskodENM100
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPEPO
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeElektroteknik
  • InstitutionELEKTROTEKNIK
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 21119
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0108 Tentamen 7,5 hp
Betygsskala: TH		 7,5 hp
  • 10 Jan 2023 em J
  • 05 Apr 2023 fm J
  • 23 Aug 2023 em 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

ENM070 Kraftelektroniska komponenter och deras tillämpningar
ENM060/ENM061 Kraftelektroniska omvandlare
ENM050 Analys av elkraftsystem / ENM051 Analys och kontroll av elkraftsystem
ENM065 Drift av elkraftsystem / ENM066 Avancerad kraftssystemsanalys

Utöver dessa kurser ska studenten uppfylla de kursspecifika förkunskapskraven till MPEPO i Antagningsordningen.

Syfte

Syftet med kursen är att introducera och undersöka användningen av kraftelektronik i elkraftsystemet, både på transmissions- och distributionsnivå. Kursen kommer framför allt att behandla konfiguration, design och kontrollstrategi för de olika enheterna. Efter kursen ska studenten ha en god förståelse för de olika problem som kan uppstå vid olika spänningsnivåer i kraftsystem, samt ha kunskap om hur de kan hanteras och lösas.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  1. Beskriva tekniska egenskaper och prestanda för elkraftsystemet, både med och utan kraftelektroniskt stöd.
  2. Identifiera, formulera och analysera komplexa elkrafttekniska problem, som till exempel: elkraftsystemets stabilitet, flaskhalsar i systemet och elkvalitet.
  3. Välja lösningar till olika problem i elkraftsystemet och motivera dem med hänsyn till relevanta kriterier.
  4. Identifiera, välja och använda olika kraftelektronikbaserade lösningar för att förbättra både den stationära och den dynamiska prestandan av kraftsystemet.
  5. Utföra modellering och analys av elektriskta kretsar med hjälp av simuleringsverktyget PSCAD/EMTDC.

Innehåll

  • Repetition av kraftelektroniska enheter och kraftelektroniska omriktare.
  • Repetition av kraftsystemteori: teori för långa och korta ledningar, belastningsfördelning, spänningsprofil för en kraftledning.
  • Behov av reaktiveffektkompensering. Principen om mittpunktskompensering.
  • Shuntkompensering i transmissionssystemet: ideal kompensering, roterande Var kompensering.
  • Shunt-anslutna FACTS enheter: Tyristorreglerad Reaktor (TCR), Tyristorkopplad Kondensator (TSC), Statisk Var Kompensator (SVC), STATCOM.
  • Seriekompensering i transmissionssystemet: ideal kompensering, effekten av seriekondensator.
  • Serie-anslutna FACTS enheter: GTO Reglerad Serie Kondensator (GCSC), Tyristorreglerad Serie Kondensator (TCSC), Statisk Synkron Serie kompensator (SSSC).
  • Effektflöde i transmissionssystem: AC kontra DC.
  • Högspänd likström (HVDC): drift principen för HVDC klassisk och HVDC Light.
  • Repetition av elkvalitetsproblem på distributionsnivå: övertoner, spänningsdipp.
  • Custom Power Devices för spänningsdippsbegräsning: Static Transfer Switch (STS), Dynamic Voltage Restorer (DVR), D-STATCOM.

Organisation

Kursen innehåller föreläsningar (20*2 h), övningar (7*2h) och PSCAD/EMTDC dator laborationer (10*4h).

Litteratur

N. G. Hingorani and L. Gyugyi, Understanding FACTS - Concepts and Technology of Flexible AC Transmission Systems, IEEE Press, 2000.

Examination inklusive obligatoriska moment

Skriftlig tentamen. Betyg: Underkänd, 3, 4 eller 5. Godkända PSCAD/EMTDC-laborationer.

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.