62756 Effektelektronik i energisystemer

2022/2023

Kursusinformation
Power electronics in energy systems
Engelsk
5
Diplomingeniør
F1B (tors 13-17)
Campus Ballerup
Forelæsninger, øvelser, gæsteforelæsninger
13-uger
F1B
Mundtlig eksamen
Alle hjælpemidler er tilladt
7-trins skala , ekstern censur
31039
31039
62676 / 62745 / 62760 , Kurserne bør være bestået inden 62756 følges.
Mehdi Savaghebi , Ballerup Campus, Bygning Ballerup , medi@dtu.dk
62 Institut for Ingeniørteknologi og -didaktik
I studieplanlæggeren
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver den studerende 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
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