31750 Stabilitet og kontrol i elforsyningssystemer

2021/2022

Kursusinformation
Stability and control in electric power systems
Engelsk
10
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
E5 (ons 8-17)
Campus Lyngby
Forelæsninger, øvelser og selvstændigt projektarbejde
13-uger
E5A, E5B
Mundtlig eksamen og bedømmelse af opgave(r)
Alle hjælpemidler er tilladt
7-trins skala , intern bedømmelse
32240
32240
31730/31742.31300 , Reguleringsteknik 1
Hjörtur Jóhannsson , Tlf. (+45) 4525 3615 , hjjo@dtu.dk
31 Institut for Elektroteknologi
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
At opøve kendskab til de forhold i elforsyningssystemer der kan medføre stabilitetsproblemer, at forstå hvilke fysiske mekanismer forårsager stabilitetsproblemer og at give de studerende indsigt i den teoretiske baggrund for forskellige metoder der anvendes for stabilitetsanalyse.

Endvidere indøves dybere forståelse for de matematiske modeller og metoder der anvendes ved stabilitetsanalyser. Numeriske simuleringer og analyser bliver udført på stabilitetsproblemer, hvor de studerende skal implementere de nødvendige modeller og analysemetoder i Python.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Anvende modeller for transmissionslinjer og andre komponenter for at analysere deres effektoverføringsegenskaber og til at studere store komplekse elforsyningssystemer
  • Forklare hvordan de begrænsninger for overførsel af aktiv og reaktiv effekt afhænger af forskellige systemparametre såsom spændingsniveau, transmissionsfasevinkel og effektfaktor
  • Benytte synkronmaskinens matematiske model for at analysere maskinen under stationære og dynamiske forhold
  • Beskrive hvilken effekt synchronmaskinens kontrol og beskyttelse har på dens opførsel
  • Beskrive hvad forårsager stabilitetsproblemer i elforsyningen
  • Reflektere over hvordan stabilitetsproblemer påvirkes af den netværksrelaterede begrænsning for overførslen af aktiv effekt og den maskinrelaterede begrænsning for indføringen af aktiv og reaktiv effekt
  • Beskrive hvordan frekvensregulering bliver udført i elforsyningssystemer
  • Analysere småsignalstabilitets problemer
  • Analysere transientstabilitet i elforsyningsnet og beskrive hvordan system kan beskyttes mod transientstabilitetsproblemer
Kursusindhold
Efter en introduktion til stabilitetsproblemer gennemgås dynamiske modeller for komponenter i elforsyningen, hvilke specielt er kraftværksgeneratorer inkl. effekt/​frekvensregulering og spændingsregulering, transformatorer, højspændingsledninger og kabler. Derefter gennemgås de forskellige stabilitets problemer i elforsyningen.

Den teoretiske gennemgang af stabilitetsproblemer følges op af stabilitetsanalyser i Python, hvor case-studies modelleres og simuleres ved påtrykning af dimensionerende fejl eller tilstandsændringer.
Litteraturhenvisninger
Prahba Kundur, "Power System Stability and Control", 1994. ISBN: 0-07-035958-X
Bemærkninger
I løbet af kurset anvendes et par forskellige e-lærings værktøjer for at understøtte de studerendes indlæring. Disse aktiviteter dækker blandt andet:

- Online forelæsninger og opgavevejledning ved anvendelse af Adobe Connect programmet.

- Ugentlige online konsultationssessioner (spørgetimer), hvor de studerende kan logge ind for at få hjælp med problemer relateret til de afløsningsopgaver som de arbejder på i løbet af semestret.
Sidst opdateret
22. april, 2021