46230 Balancering af elsystemer med storskala vindkraft

2021/2022

Kursusinformation
Power system balancing with large scale wind power
Engelsk
5
Kandidat
F4B (fre 8-12)
Campus Lyngby
Forelæsninger, øvelser, computerøvelser, MCQs, obligatoriske afleveringsopgaver.
13-uger
F4B
Skriftlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
Kurset indeholder et sæt af obligatoriske afleveringsopgaver, som er en forudsætning for deltagelse i den skriftlige eksamen. Den endelige karakter er kun baseret på den skriftelige eksamen.
Skriftlig eksamen: 2 timer
Alle hjælpemidler er tilladt
7-trins skala , intern bedømmelse
0100510024/1002002631/02633 , Matematik svarende til 01005, fysik svarende til 10024 eller 10020. Introduktion til Matlab
Anca Daniela Hansen , Risø Campus, Bygning 115, Tlf. (+45) 4677 5073 , anca@dtu.dk
Kaushik Das , Risø Campus, Bygning 115 , kdas@dtu.dk
46 Institut for Vindenergi
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
At give de studerende en forståelse af de grundlæggende principper for matematisk modellering og balancering af elsystemer. Med en ikke-elektrisk perspektiv, kurset introducerer de studerende til modellering og kontrol af balancen mellem produktion og forbrug i et elsystem med mange vindmøller. De studerende vil lære og blive teknisk udfordret til at forstå, hvordan vindmøller kan påvirke og bidrage til effekt balancen og frekvens regulering i elsystemet. For at adressere disse udfordringer er en betydelig bestanddel af kurset afsat til teori og anvendelse af modellering og computersimuleringer. Matlab & Simulink er brugt som simuleringsværktøj i kurset for at opnå de læringsmål.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Forstå og forklare principperne for balancering af elsystemer
  • Identificere kilder til effekt ubalance i et elsystem (vindkraft variation og usikkerhed)
  • Forklare værktøjskæden for balancering af elsystemet
  • Beskrive principperne for regulering af frekvensen i elsystemet.
  • Forklare modelleringsaspekter af regulering af frekvensen i elsystemet
  • Beskrive grundlæggende vindmøllekoncepter
  • Forklare og implementere enkle dynamiske modeller til generatorer, belastninger, regulatorer og vindmøller.
  • Udvikle og implementere en simpel dynamisk model til et ø-elsystem med mange vindmøller
  • Analysere, forklare og præsentere modelresultater.
  • Evaluere vindmøllers bidrag til regulering af frekvensen i elsystemet
Kursusindhold
Kerneelementer på kurset:
Grundlæggende principper om effektbalance og regulering af frekvens; Power balance ligning; Komponenter til produktion enheder; Lastdeling mellem flere produktions enheder; Beregninger i p.u.; Dynamisk modellering af et elsystem, med simple modeller for generator, laster og regulatorer; Vindmøllebegreber og egenskaber; Aerodynamisk effekt: Effektkurve og optimal effektivitet af a vindmølle; Inerti af vindmøller in p.u.; Modellering af fast hastigheds vindmøller; Modellering og kontrol af variabel hastigheds vindmøller; Integration af vindmøllernes model i elsystemmodellen.

De studerende arbejder i grupper på max. 4 studerende i de obligatoriske opgaver. Gruppearbejdet dokumenteres i form af opgaverapporter, som skal bestås som en betingelse for at deltage i den skriftlige eksamen.
Litteraturhenvisninger
Kursusnoter og overheads
Sidst opdateret
05. april, 2022