62766 Drift af elektriske energisystemer

2020/2021

El-teknologi og IT (100)
Elektrisk Energiteknologi: 5.Semester, Specialisering
Kursusinformation
Operation of electrical energy systems
Engelsk
5
Diplomingeniør
Kurset udbydes som enkeltfag
E2B (tors 8-12)
Campus Ballerup
Forelæsninger, øvelser, projektarbejde i grupper
13-uger
E2B
Mundtlig eksamen og bedømmelse af opgave(r)
Den mundtlige eksamen er baseret på en grundlæggende teori om drift og SCADA systemer og ikke på de lab øvelser / opgaver, der blev gjort.
Uden hjælpemidler
7-trins skala , ekstern censur
62761.62784
Peter Jan Randewijk , Ballerup Campus, Bygning Ballerup , petra@dtu.dk
62 Institut for Ingeniørteknologi og -didaktik
I studieplanlæggeren
Dette kursus giver den studerende en mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
Overordnede kursusmål
Formålet med kurset er at lære studerende om drift, styring og automatisering af el-systemer.
Kurset er opdelt i to dele. Del 1 handler hovedsagelig om de forskellige styresystemer til styring af el-systemer, som er nødvendige for at styre aktiv effekt, reaktiv effekt, spænding og frekvens, samtidig med at el-systemet bliver stabilt. I denne del vil studerende blive vist hvordan man simulerer disse forskellige styresystemer ved hjælp af PowerFactory, samt hvordan man bruger forskellige værktøjer i PowerFactory til at tjekke for systemstabilitet.
Del 2 handler om el-system automatisering med fokus på de forskellige SCADA-kommunikationsprotokoller, fx IEC 608705-101 & 104, IEC 61850, GOOSE osv., Automationssystemer til el-system, fx SICAM PAS og SCADA-systemer, fx SICAM SCC. De studerende vil opnå viden om SCADA principper og deres forhold til el-systemer.
Denne baggrund gør det muligt for eleverne at analysere eksisterende energisystemer og evaluere tendenser mod intelligente systemer og komponenter, dvs. Digital Grid, Grid 4.0 og Smart Grid-systemer.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Forstå princippet og brugen af regulator-, AVR- og PSS-controllere i et elsystem og hvordan man modellerer dem ved hjælp af PowerFactory
  • Forstå, hvordan man tester for transiet stabilitet under fejltilstand på et elsystem ved hjælp af PowerFactory
  • Forstå oscillatorisk stabilitet, hvordan man bestemmer egenværdierne ved hjælp af PowerFactory og hvordan en PSS controller kan løse oscillatoriske problemer i et elsystem
  • Forstå frekvensstabilitet i et elsystem og hvordan man simulerer dette ved hjælp af PowerFactory
  • Forstå spændingsstabilitet i et elsystem og hvordan man bruger PV og QV-kurver i PowerFactory til at bestemme niveauet for spændingsstabilitet og de reaktive effect påkrævet i et elsystem
  • Forstå de grundlæggende principper for beredskabsanalyse og hvordan man simulerer dette i et elsystem ved hjælp af PowerFactory
  • Forstå principperne om økonomisk forsendelse, enhedsforpligtelse, optimalt effect flow og energimarkedet
  • Forstå forskellen mellem de forskellige SCADA-protokoller, fx IEC 60870-5-101 / 104, IEC 61850, Modbus osv.
  • Forstå de grundlæggende principper for transformatorstationautomatisering ved hjælp af GOOSE og et strømautomatiseringssystem, fx. SICAM PAS og kunne implementere grundlæggende automatisering ved hjælp af GOOSE messaging og CFC programmering
  • Forstå de grundlæggende principper for SCADA konfiguration ("programmering"), hændelsesoptagelse og alarmhåndtering
Kursusindhold
Del 1:
- Elsystemers styringssystemer til styring af aktiv effekt, reaktiv effekt, spænding og frekvens - regulatorstyring, automatisk spændingsregulator (AVR), elsystemstabilisator (PSS) og "station controllers"
- Elsystemers stabilitet med hensyn til frekvens og spænding
- Transient stabilitet og oscillerende stabilitet
- Beredskabsanalyse, PV & QV-kurver og PTDF
- Økonomisk forsendelse, enhedsforpligtelse og optimal strømstyrke
- Markedsbaseret drift af strømforsyningssystemer

Del 2:
- SCADA-kommunikationsprotokoller, fx IEC 60870-5-101/104, IEC 61850, osv.
- Substationsautomatiseringssystemer og GOOSE-protokollen
- SCADA systemprogrammering
Litteraturhenvisninger
Anderson and Fouad, "Power System Control and Stability”, anden udgave
Wood, Wollenberg and Sheblé, "Power Generation, Operation and Control”, tredje udgave
Thomas and McDonald, "Power Systems SCADA and Smart Grids"
Supplerende materialer
Bemærkninger
PowerFactory 2020 er tilgængeligt for studerende via VPN
Sidst opdateret
18. maj, 2020