Overordnede kursusmål
Kurset giver de studerende et overblik over og forståelse af en
række vigtige effektelektroniske applikationer i elektriske
systemer, herunder UPS-systemer, HVDC-systemer, aktive filtre,
FACTS-enheder, motordrev, batterilagringssystemer, ikke-vedvarende
distribueret generation mv. Fokus vil være på systemers
driftsudfordringer og effektelektroniks rolle i forhold til dem,
korrelation til og anvendelse af grundlæggende effektelektroniske
omformere samt grundlæggende kontroldesign og simulering af
effektelektroniske omformere.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Demonstrere forståelse for virkemåde og karakteristika af
effektelektroniske konvertere i en række
elforsyningsapplikationer.
- Forstå rollen som effektelektronisk konverter og grundlæggende
kontrol ved grænseflader til distribuerede
elforsyningssystemer.
- Demonstrere en god forståelse af kraftelektronisk rolle til at
forbinde energilagringssystemer i elektriske net og i andre
applikationer såsom UPS-systemer.
- Forklare de vigtigste konfigurationer og grundlæggende styring
af UPS-systemer.
- Forstå anvendelsen af effektelektronik til at forbedre
ydeevnen af elnet ved hjælp af enheder såsom aktive strømfiltre
og FACTS.
- Forklare den grundlæggende funktion og effektelektroniske
konvertere i HVDC-systemer.
- Forstå grundlaget for inverterstyring i
motordrevsapplikationer.
- Simulere effektelektroniske konvertere og deres grundlæggende
kontrol i elforsyningsapplikationer ved hjælp af MATLAB/Simulink og
DIGSILENT PowerFactory
- Anvende teknisk viden til at foreslå effektelektroniske
løsninger til virkelige elforsyningsapplikationer.
Kursusindhold
Dette kursus dækker anvendelser af effektelektronik i både
lavspændings- og højspændingssystemer. Omkring 40 % af
undervisningstiden vil blive dedikeret til simulationsøvelser
og/eller inviterede forelæsninger.
Oversigt over Power Electronics in Power Systems: gennemgang af
grundlæggende effektelektroniske omformere til AC-DC, DC-AC, DC-DC
og AC-AC konvertering, oversigt over effektelektroniske
applikationer i elsystemer.
Distribuerede elforsynings- og batterilagringssystemer:
kraftelektronik og grundlæggende kontrol til mikroturbiner og
brændselsceller samt batterilagringssystemer.
UPS-systemer: Uninterruptible Power Supply (UPS) koncept,
UPS-typer, energilagring og konvertere i UPS-systemer,
grundlæggende styring af UPS.
Active Power Filters: gennemgang af harmoniske og harmoniske
resonanser, harmoniske forvrængningsmetoder, passive og aktive
filtre, typer af aktive filtre, effektelektroniske konvertere og
styring af aktive filtre.
FACTS-enheder: Introduktion til FACTS-teknologi, kraftelektronik og
grundlæggende kontrol af Static VAR Compensator (SVC), Thyristor
Controlled Series Capacitor (TCSC), Static Synchronous Compensators
(STATCOM), Unified Power Flow Controller (UPFC), Static Synchronous
Series Compensator (SSSC).
HVDC-systemer: Introduktion til HVDC-applikationer i elsystemer,
kraftelektroniske konvertere i HVDC-systemer, grundlæggende kontrol
af HVDC-systemer,
Motordrev: Effektelektronik og styring af synkrone og asynkrone
motorer, styring af invertere i motordrev (feltorienteret og
direkte momentstyring).
Bemærkninger
Faggruppe: Elektrisk Energi
Erstatter tidligere kursus 31039
Anvendelse af kraftelektronik i vedvarende energisystemer vil blive
diskuteret i kurset 62765 Vedvarende energi i elforsyningssystemet.
Sidst opdateret
17. februar, 2023