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