Sähköverkkojen mallintaminen ja analyysi, 5 op

Ydinsisältö

• Sähkönsiirtoverkon (silmukoitu verkkorakenne) mallinnuksen ja laskennan teoriaa.
• Suhteellisarvojen muodostus ja käyttö. Siirtoverkon komponenttien sijaiskytkennät ja tehonsiirto verkossa.
• Verkon laskentamallin kokoaminen komponenttien sijaiskytkentöjen pohjalta. Solmupistemenetelmän soveltaminen solmupisteadmittanssi ja -impedanssimatriisien muodostamisessa ja matriisien ominaisuudet, muodostus ja käyttö.
• Jännitteiden ja virtojen ratkaisu Kirchoffin jännite- ja virtalakeihin perustuvien silmukkavirta- ja solmupiste-menetelmän avulla.
• Silmukoidun verkon tehonjaon ratkaisu. Newton-Raphson menetelmän soveltaminen. Solmupisteiden jaottelu eri tyyppeihin.
• Silmukoidun verkon vikavirtalaskenta impedanssimatriisia hyödyntäen.
  
• Symmetristen komponenttien teoria ja sen soveltaminen epäsymmetristen tilanteiden käsittelyyn.
  

Täydentävä tietämys

• Matriisien muodostusalgoritmit
• Erityyppiset iterointimenetelmät tehonjakolaskennassa. Fast decoupled loadflow-menetelmän oletukset.
• Verkon maadoitustapojen merkitys. Kuormitusvirtojen merkitys.
  Muuntajien kytkennän vaikutus nollaverkossa, muuntajan rakenteen vaikutus nolla- ja vastaimpedanssiin. Generaattoreiden vasta ja myötäimpedanssin ero.

Erityistietämys

• Graafiteorian ja sähköverkkojen matemaattisen yhteyden käsittäminen
• Harvojen matriisien käsittely laskenta-ohjelmistoissa