Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Villamosenergia-rendszer számítógépes analízise

    A tantárgy angol neve: Computer Based Analysis of Electrical Power Systems

    Adatlap utolsó módosítása: 2006. július 1.

    Tantárgy lejárati dátuma: 2010. szeptember 22.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Villamosmérnöki Szak

    első ciklus

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIVEAV15 7-9 4/0/0/v 5 1/1
    4. A tantárgy előadója

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Prikler László

    tanársegéd

    Villamos Energetika Tsz

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    Villamosenergia-rendszer felépítése, működése, irányítása. Háromfázisú váltakozó áramú rendszerek számításának alapismeretei, a szimmetrikus összetevők módszerének alkalmazása.

    6. Előtanulmányi rend
    Ajánlott:

    vivm3025 Villamos energetika (kötelező)

    vivm3055 Villamosenergia-átvitel (ajánlott)

    Tematikaütközés miatt a tárgyat csak azok vehetik fel, akik korábban nem hallgatták a következő tárgyakat:

    vivm5112 Szimuláció és tervezés

    7. A tantárgy célkitűzése

    A villamosenergia-rendszer állandósult és tranziens folyamatainak vizsgálatára alkalmas számítógépi szimulációs technikák bemutatása. A különféle számítási modellek érvényességi határainak tisztázása, valamint naprakész ismeretek szerzése a tématerületen használatos modern szoftver eszközök által nyújtott szolgáltatásokkal kapcsolatban.

    8. A tantárgy részletes tematikája

    1 Számítási modellek szimmetrikus, állandósult állapotbeli vizsgálatokhoz: források, transzformátor, fogyasztó, távvezeték paraméterek. Háromfázisú kéttekercselésű transzformátorok adatai, számítási modellje. Autotranszformátorok, szabályozós transzformátorok leképzése.

    2 Többfeszültségű hálózatok számítása, relatív paraméter megadás, alapmennyiségek megválasztásának szokásos módszerei. Rendszermátrix struktúrája, alapegyenletek megoldási módszerei. Feszültségesés és teljesítményáramlás számítás.

    3 A PowerWorld szimulációs szoftver ismertetése. Import-export interfészek más szoftverekhez. Hasznos web site-ok. Esettanulmányok bemutatása egyszerű 2-3 csomópontos hálózatokon. Teljesítmény-áramlás, feszültség-meddő szabályozás nagyfeszültségű kooperációs hálózaton. Feszültségviszonyok elemzése kiserőművek közcélú elosztóhálózatra történő csatlakoztatásakor.

    4 Rendszerelemek modellezése aszimmetrikus állapotban: távvezeték, kábel, forgógépek, 2-3 tekercselésű háromfázisú transzformátor, auto-transzformátor leképzése. Szimmetrikus összetevők módszerének alkalmazása: földzárlat, fázisok és rendszerek közötti zárlat, szimultán zárlatok számítása. Kompenzált középfeszültségű hálózat zárlatos állapotainak vizsgálata.

    6 A NetDraw és a Digsilent Power Factory szoftverek ismertetése. Import-export interfészek más szoftverekhez. Hasznos web site-ok. Aszimmetrikus zárlatok számítása fazorokkal, illetve időtartományban. Zárlatszámítás az IEC/VDE és az ANSI/IEEE szabványok előírásai szerint. Az Yd és Dy kapcsolású transzformátorok szerepe a zárlati áramok eloszlásában. A zárlati áram befolyásolása, a csillagpont földelés megválasztásának hatása.

    8. Hálózatelemek modellezése elektromágneses tranziens vizsgálatokhoz Egy és többfázisú, koncentrált paraméterű RL, RC és RLC áramkörök be és kikapcsolási tranziensei. A távvezetékek elosztott paraméterű modellje.

    9 A hullámfolyamatokat leíró egyenletek numerikus megoldása. Hullámjelenségek, reflexiók egyfázisú ideális veszteségmentes rendszerben. Nemlineáris és frekvenciafüggő paraméterek kezelése. Konstans paraméterű és frekvenciafüggő távvezeték reprezentációk.

    10 Az ATP-EMTP szimulációs programrendszer ismertetése. Grafikus interfészek: ATP Designer, ATPDraw. Posztprocesszálási opciók: PlotXY és ATP Analyzer. A villamosenergia hálózat tipikus tranziens folyamatainak vizsgálata: villámcsapás, visszacsapás, söntfojtó, soros és sönt kondenzátorok be és kikapcsolása, transzformátorok bekapcsolása, a szigetelés-koordináció és a túlfeszültségvédelem alapelvei nagy és középfeszültségű hálózatokon.

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

    :

    25 % előadás (számítógépi szimulációkkal támogatva), 75% számítógépes laboratórium

    10. Követelmények
    1. A szorgalmi időszakban: Jelenlét az előadásokon, a TVSZ szerint, aktív részvétel a laboratóriumi foglalkozásokon, önálló feladat elkészítése.
    2. A vizsgaidőszakban: írásbeli vizsga
    3. Az aláírás megszerzésének feltételei:

      - részvétel az előadásokon, a TVSZ szerint;

      - a korábbi években megszerzett aláírás érvényben van.

      A félév lezárásának módja: vizsga;

      - a vizsga: írásbeli + szóbeli, javítási lehetőség,

      - elégtelen írásbeli osztályzat után szóbeli vizsgára már nincs lehetőség.

    4. Elővizsga: nincs
    11. Pótlási lehetőségek

    --------

    12. Konzultációs lehetőségek

    Igény szerint e-mailben, vagy előzetes megbeszélés szerint

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    W.D. Stevenson: Elements of power system analysis, McGraw-Hill.

    R. N. Dhar: Computer Aided Power System Operation and Analysis. McGraw-Hill, 1987.

    L. Prikler, H.K. Hřidalen, ATPDraw version 3.5 for Windows9x/NT/2000/XP-User’s Manual, SEfAS TR F5680, ISBN 82-594-2344-8, Aug 2002

    Dr. Bán Gábor: Villamosenergia-rendszerek elektromágneses tranziensei. Műszaki Könyvkiadó, 1985.

    Power World Simulator Tutorial, 2005

    Digsilent Power Factory Tutorial 2005

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

    :

    Kontakt óra

    60

    Félévközi készülés órákra

    -

    Felkészülés zárthelyire

    -

    Házi feladat elkészítése

    30

    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása

    30

    ..

    Vizsgafelkészülés

    Összesen

    120

    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Prikler László

    tanársegéd

    Villamos Energetika Tsz