46735 Vindmøller, PV og Elektriske Energilagring drivetrains

2023/2024

Kursusinformation
Wind, solar and energy storage electrical drive trains
Engelsk
10
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
E2 (man 13-17, tors 8-12)
Campus Lyngby
Forelæsninger, simuleringsopgaver, laboratorieundersøgelser og praktisk implementering i laboratoriet.
13-uger
E2A, E2B
Mundtlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
Evaluering af øvelser / rapporter. Bedømmelsen er baseret på midtvejsopgaver og slutprojektrapport med mundtligt forsvar.
1,5 time pr. Gruppe
Uden hjælpemidler :

Kun grupperepport kan bruges under forsvaret.

7-trins skala , ekstern censur
46700. 46725. 46550 , Grundlæggende viden om kraftsystemer, højeffektelektronik og elektriske maskiner lignende angivne kurser
Nenad Mijatovic , Lyngby Campus, Bygning 325, Tlf. (+45) 4525 3525 , nemi@dtu.dk
46 Institut for Vind og Energisystemer
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
Formålet med kurset er at sætte de studerende i stand til at lære om forskellige koncepter for drift af elektriske drivlinjer i en vindmølle, solcelleanlæg og energilagringsteknologi.

Nogle af aspekterne af drivlinjedesignet, der behandles i kurset, omfatter princippet om drift, design og dimensioneringsovervejelser for generatorer, effektelektroniske omformere (AC/DC og DC/DC), transformere og passive komponenter, samt design af styresystemer, der binde komponenter sammen i tilhørende systemer (vindmølle, solcelleanlæg, elektrisk lagersystem).

Efter dedikerede introduktionsforelæsninger, hvor vi vil arbejde med koncepter og design/dimensionering af hovedkomponenter for hvert drivlinjekoncept, vil de studerende have mulighed for at specialisere sig i et design og/eller drift af en af hovedkomponenterne i drivlinjen baseret på deres præferencer (f. WT generator design og drift og hastighedskontrol, PV og lager DC/DC konverter drift, implementering af PV MPPT kontrol skema osv.).

Det videre kursusmål er at sætte studerende i stand til eksperimentelt at implementere en af deres specialiseringer i en laboratorieforsøgsopstilling.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Få indsigt i elektrisk energi og styresystem af moderne vindmøller, PV installationer og batteri elektrisk lager
  • Forstå og beskrive steady state og dynamiske modeller af de elektriske komponenter (ækvivalente kredsløb, kontrolskemaer)
  • Simuler de vedvarende energi-elektriske systemers drivlinjers komponenter (f.eks. moderne multi-MW vindmøller eller en del af PV-farminstallationen).
  • Lær og implementer kontrolkoncepter for vedvarende energisystemer som Maximal Power Point Tracking til vind- og solsystemer, feltorienteret kontrol / vektorstyring af motordrev og nettilsluttede omformere
  • Evaluere ydeevnen af systemer baseret på simuleringer og sammenlignende analyser
  • Demonstrere erhvervet viden i laboratorieeksperimentel opsætning eller high fidelity simuleringsmodel (f.eks.: implementering af MPPT kontrol til WT, FOC konverter kontrol (AC eller DC) baserede systemer,
  • Rapportere professionelt om simulerings- og det eksperimentelle arbejde
  • Arbejde effektivt som del af et team
Kursusindhold
Kurset fokuserer på styring og drift af elektriske komponenter og delsystemer til vind- og solgenerering samt batterilagringsteknologien. Den studerende opnår indsigt i oversigten over drift og styring af vindmøllegeneratorer og nettilsluttede konvertere, drift og styring af elektrisk energilagringssystem samt drift og styring af solcelleanlæg.

Studerende vil anvende deres ingeniørfærdigheder og viden, de har erhvervet i den indledende del af kurset, i et af de fokuserede områder af deres interesse, ved at vælge et projekt at arbejde på i løbet af kurset. I projektet får de studerende mulighed for at arbejde med eksperimentelle opstillinger og udvide viden og erfaring med specifik teknologi ved at arbejde med hardware og tackle de almindelige problemer, som man støder på i praksis.

De eksperimentelle projekter vil blive udført ved hjælp af både simuleringsplatforme (Simulink/MatLab, LabView og Comsol) og laboratorieopsætninger med indlejrede controllere (dSpace og cRIO) og vil være base for en endelig rapport, som eleverne skal præsentere og forsvare som en gruppe .
Bemærkninger
E-læring anvendes i form af MS teamgruppe og adgang til simulerings-/​styringsværktøjer
Sidst opdateret
04. maj, 2023