Gäller från och med: Höstterminen 2022
Beslutad av: Professor Thomas Johansson
Datum för fastställande: 2021-06-24
Avdelning: Industriell elektroteknik och automation
Kurstyp: Gemensam kurs, avancerad nivå och forskarnivå
Kursen ges även på avancerad nivå med kurskod: EIEN15
Undervisningsspråk: Engelska, svenska
Elektrisk energi är sedan länge mycket viktig för vårt välstånd. Centralt i den pågående klimatomställningen är energiomställningen där fossil energi ersätts med elenergi från förnybara källor. Detta möjliggör ökad elanvändning för elektrifiering av vägtransporter och industriella processer. Vindkraft och solel skiljer sig från traditionell elproduktion genom att dels vara väderstyrd och därmed variabel, dels anslutas till elnätet med kraftelektroniska omvandlare. Elkraftsystemet utvecklas nu snabbt för att kunna möta dessa utmaningar vilket innebär förändring av planering och drift. Kapacitetsbegränsningar hanteras både med traditionell nätförstärkning och med automatisk styrning av flexibel produktion och flexibel förbrukning. Kursen ger inblick i elkraftsystemets uppbyggnad och egenskaper vid normaldrift och vid felfall, samt inverkan av förnyelsebar produktion. Centralt är möjliga åtgärder vid drift och hur olika former av instabilitet begränsar överföringsförmågan. Kursinnehållet föreläses och studeras genom räkneövningar samt praktiska prov vid två laborationer med förberedande datorövningar. I industrin används datorberäkningar för analys av stora elkraftsystem. Dessa beräkningar ingår i kursen men parallellt görs även beräkningar för hand för att kunna tolka datorberäkningarna.
Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall doktoranden
Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall doktoranden
Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall doktoranden visa insikt i kraftsystemets möjligheter och begränsningar och dess roll i samhället.
Komponenter: De viktigaste komponenterna i kraftsystemet, från kraftverket till konsumenten, beskrivs till uppbyggnad och funktion. Systemrepresentation: Enlinjeschema och symmetriska komponenter används för att beskriva kraftsystemet. Normering med per unit-systemet införs för jämförelse av storheter mellan olika spänningsnivåer eller märkeffekter. Karakteristika som kortslutningseffekt och -impedans beskrivs. Systemegenskaper: Både normal drift och onormala tillstånd såsom kortslutning och osymmetri studeras. Kraftsystemets egenskaper avseende vinkel- och spänningsstabilitet analyseras. Dator används för bland annat dynamiska simuleringar och lastfördelningsberäkningar. Reglering av spänning, frekvens, aktiv och reaktiv effekt visas. Reläskydd och selektivitet beskrivs. Studiebesök: I kursen ingår studiebesök hos kraftbolag eller liknande.
Glover, D, J. & Sarma: Power System Analysis and Design, (International Edition (4th)).. Cengage Learning, 2007. ISBN 9780495295969.
Senast tillgängliga upplaga rekommenderas: · J. D. Glover, T. Overbye, M. Sarma: Power System Analysis and Design, Cengage Learning, UK, 2016, 6th SI edition ISBN-13: 9781305636187. J. D. Glover, T. Overbye, M. Sarma, A. Birchfield: Power System Analysis and Design, Cengage Learning, UK, 2023, 7th SI edition ISBN-13: 9780357676196
Undervisningsformer: Föreläsningar, laborationer, övningar, studiebesök
Examinationsform: Skriftlig tentamen.
Skriftlig tentamen (5 tim) av problemlösningstyp med insprängda teorifrågor.
Betygsskala: Underkänd, godkänd
Examinator:
Förutsatta förkunskaper: ESS060, ESSF15 Elenergiteknik (E), MIE012, EIEF35 Elektroteknikens grunder (M), ETE115, EITF990 Ellära och elektronik (F).
Kursansvarig: Olof Samuelsson <olof.samuelsson@iea.lth.se>
Hemsida: http://www.iea.lth.se/eps