| Opintojaksot | |||||
| |Tutkinnot| | |Opintokokonaisuudet| | |Kaikki| | |Jatko| | |KV| | |
|
|
|
|||||||||||
SVT-3411 SÄHKÖVOIMAJÄRJESTELMÄN SÄÄTÖ JA KÄYTTÖ, 6 op
|
Opintojakson vastuuhenkilö
Sami Repo
Luentoajat ja -paikat
Per III: Keskiviikko 12 - 14, SE100J
Per III: Torstai 8 - 10, SE100J
Toteutuskerrat
| Periodi 1 | Periodi 2 | Periodi 3 | Periodi 4 | Periodi 5 | Kesä | |
| Luento | - | - | 3 h/vko | 2 h/vko | - | - |
| Harjoitus | - | - | 2 h/vko | 1 h/vko | - | - |
| Harjoitustyö | - | - | 1 h/vko | 2 h/vko | - | - |
| Tentti | ||||||
Tavoitteet
Kurssilla syvennetään sähkövoimajärjestelmän käyttäytymisen tuntemusta ja analysointivalmiuksia. Opintojakso keskittyy järjestelmän käyttäytymiseen muutostilanteissa. Kurssin tavoitteena on myös opettaa sähkövoimajärjestelmän analysointityökalun (PSCAD) käyttöä.
Sisältö
| Sisältöalue | Ydinaines | Täydentävä tietämys | Erityistietämys |
| 1. | Johdon ja kuorman loistehon rinnakkais- ja sarjakompensointi, käämikytkimen toimintaperiaate, generaattorin automaattinen jännitteensäätäjä, sähköjärjestelmän jännitteen säätö, tehonjakolaskennan soveltaminen ja analysointivalmius sekä jännitteen säädön toteutus Suomessa. | Käämikytkimen mallintaminen ja useamman kuin yhden laskentaohjelmiston hallinta. | SVC:n mallintaminen ja sarjakompensoinnin suojaus.
|
| 2. | Tuotantotavat, tuotantokustannukset, economic dispatch (lisäkustannukset, optimointialgoritmi, Lagrangen menetelmä), ajojärjestyksen määrittäminen, tuotannon optimointi sähkömarkkinoilla, generaattori-turbiini -järjestelmä, automaattinen tehonsäätöjärjestelmä, alueiden välinen tehonsäätö ja tehon/taajuudensäädön toteutus Suomessa.
|
Dynaaminen optimointi (UC ongelman ratkaiseminen), kuorman analysointi ja ennustaminen, säätötekniikan soveltaminen sähköjärjestelmän analysoinnissa, taajuuden integroiva säätö sekä mallien parametrien vaikutus sähköjärjestelmän käyttäytymiseen.
|
Optimaalinen tehonjakoalgoritmi, vesivoiman optimointi, vesi- ja lauhdevoiman koordinointi, optimaalinen taajuuden säätö, turbiinimallit ja säätäjien virittäminen.
|
| 3. | Kantaverkko-, siirto- ja järjestelmäpalvelut, järjestelmävastuu, käytönvalvonnan periaatteet, käyttövarmuuskriteerit, reservit, liittymisehdot (kuluttajat ja tuotanto), säätösähkö, relesuojauksen tavoitteet, suojausalue, pää- ja varasuojaus, siirtojohdon distanssisuojaus ja jakelujohdon käänteisaikaylivirtasuojaus. | SCADA, energianhallintajärjestelmä, mittaus ja tiedonsiirtojärjestelmä, käytönvalvonnan työkalut, distanssirele, differentiaalirele ja heilahtelusalparele. | Tilaestimointialgoritmi, käyttövarmuuden laskenta, kontingenssianalyysi, generaattorisuojaus, muuntajasuojaus ja johdonvarsiaseman suojaus |
| 4. | Stabiilisuusluokitus, klassinen generaattorimalli, heilahteluyhtälö, pysyvän tilan stabiilisuus, transienttistabiilisuus, pinta-alakriteerio, jännitestabiilisuuden ero transienttistabiilisuuteen verrattuna, jännitteen romahdusmekanismi jatkuvuustilassa, yksinkertainen analysointi (PU- ja UQ-kuvaajat), yksinkertaisen järjestelmän perusmallintaminen ja analysointi, simulointiohjelman käyttö ja tulosten analysointi. | Monikonejärjestelmän analysointi, transienttistabiilisuuteen vaikuttavat tekijät, small-signal stability, jännitestabiilisuuden parantaminen sekä mallinnuserot jännite- ja transienttistabiilisuuden välillä. | Heilahteluyhtälön numeerinen ratkaiseminen, generaattoreille todellisuudessa käytettävät mallit ja jännitestabiilisuuden arviointimenetelmät. |
| 5. | Tasasähköjärjestelmän rakenne sekä tasasähkön käyttö sähkönsiirrossa ja -jakelussa, tehoelektroniikan muita sovelluskohteita ja mahdollisuuksia sähköjärjestelmässä.
|
Suuntaajasiltojen toiminta ja tasasähkölinkin säätöperiaate. | Suuntaajien mallintaminen. |
Suoritusvaatimukset
Hyväksytysti suoritettu tentti ja harjoitustyöt.
Opintojakson arviointikriteerit
Oppimateriaali
| Tyyppi | Nimi | Tekijä | ISBN | URL | Painos,saatavuus... | Tenttimateriaali | Kieli |
| Kirja | Modern Power System Analysis | Kothari & Nagrath | Tata McGraw-Hill Publishing Company Ltd, 3.painos, 2003 | Kyllä | Englanti | ||
| Muu verkkomateriaali | HVDC Transmission | Dennis Woodford | http://www.hvdc.ca | Kyllä | Englanti | ||
| Muu kirjallisuus | Jännitestabiilisuus | Sami Repo | kurssin kotisivu | Kyllä | Suomi | ||
| Muu verkkomateriaali | Voimalaitosten järjestelmätekniset vaatimukset | Fingrid Oyj | http://www.fingrid.fi | Kyllä | Suomi | ||
| Muu verkkomateriaali | Reliability standards and system operating practices | Nordel | http://www.nordel.org | Kyllä | Englanti | ||
| Muu verkkomateriaali | Congestion management in the electric power system | Nordel | http://www.nordel.org | Kyllä | Englanti | ||
| Luentokalvot | Sähkövoimajärjestelmän säätö ja käyttö | Sami Repo | kurssin kotisivu | Kyllä | Suomi | ||
| Opintomoniste | Tahtikoneen mallintaminen | Sami Repo | kurssin kotisivu | Kyllä | Suomi | ||
| Muu verkkomateriaali | The art and science of protective relaying | Russell Mason | http://www.geindustrial.com/pm/notes/artsci/ | Kyllä | Englanti | ||
| Muu verkkomateriaali | Common balance management in the Nordic countries | Nordel | http://www.nordel.org | Kyllä |
Esitiedot
| Tunnus | Nimi | OP | P/S |
| SVT-1200 | SVT-1200 Sähkövoimajärjestelmän perusteet | 5 | Suositeltava |
| SVT-3300 | SVT-3300 Muuntajat ja sähkökoneet | 6 | Suositeltava |
| SVT-3310 | SVT-3310 Sähköverkkotekniikka | 6 | Suositeltava |
| SVT-3330 | SVT-3330 Sähkömarkkinat | 5 | Suositeltava |
| SVT-3400 | SVT-3400 Sähköverkkojen mallintaminen ja analyysi | 5 | Suositeltava |
Esitietoketju (Vaatii kirjautumisen TTY Intranetiin)
Tieto- ja viestintätekniikan (TVT) käyttö opetuksessa
- tiedottamisessa kotisivuilla, uutisryhmissä tai s-postilistoilla esim. ajankohtaiset asiat, aikataulut
- opetusmateriaalin laadinnassa erityisesti verkkokäyttöön tai muuhun sähköiseen viestimeen
- harjoitus-, ryhmä- tai laboratoriotöiden työstämisessä
- harjoitustöiden, materiaalin jne. jakelussa ja/tai palauttamisessa
- asioiden ja ilmiöiden havainnollistamisessa esim. animaatiot, demot, simulaatiot, videoleikkeet
- opintojaksolla on käytössä oppimisalusta: moodle.tut.fi
- Lähiopetuksen osuus: 30 %
- Etäopetuksen osuus: 0 %
- Opiskelijan itseopiskelun osuus: 70 %
| Opetusmuodot | Tuntia |
| Luennot | 39 |
| Harjoitukset | 18 |
| Harjoitustyöt | 42 |
| Oppimateriaali | Tuntia |
| Voimalaitosten järjestelmätekniset vaatimukset | 1 |
| Tahtikoneen mallintaminen | 3 |
| Jännitestabiilisuus | 2 |
| Modern Power System Analysis | 22 |
| HVDC Transmission | 6 |
| reliability standards and system operating practices | 3 |
| congestion management in the electric power system | 2 |
| The art and science of protective relaying | 11 |
| Common balance management in the Nordic countries | 2 |
| Muu mitoitettu | Tuntia |
| Tenttiin valmistautuminen | 8 |
| Tentti/välikokeet | 3 |
| Kaikki yhteensä | 162 |
Opintojaksokorvaavuus
SVT-3410 Sähkövoimajärjestelmän säätö ja käyttö
| Viimeksi muokattu | 30.04.2007 |
| Muokkaaja | Kirsi Nousiainen |