DEE-24000 Sähköverkkojen mallintaminen ja analyysi, 5 op
Modelling and Analysis of Electrical Networks
Vastuuhenkilö
Juhani Bastman
Opetus
Toteutuskerta 1: DEE-24000 2015-01
| Opetusmuoto | P1 | P2 | P3 | P4 | Kesä |
|
|
|
|
|
|
|
Suoritusvaatimukset
Hyväksytysti suoritettu tentti ja harjoitustyö.
Osaamistavoitteet
Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa muodostaa tärkeimmille siirtoverkon komponenteille sijaiskytkennän ja kykenee ratkaisemaan suhteellisarvoja käyttäen yksinkertaisten verkkojen jännitteet ja tehot. Hän kykenee soveltamaan tehonsiirron yhtälöitä ja johtamaan yksinkertaiset tehonsiirtoyhtälöt. Opiskelija osaa muodostaa sijaiskytkentöjen ja silmukkavirtamenetelmän avulla koko verkolle admittanssimatriisiin pohjautuvan laskentamallin. Hän osaa selittää admittanssi- ja impedanssimatriisien ominaisuuksia ja soveltaa niitä silmukoidun verkon tehonjaon ja vikavirtojen laskennassa. Opiskelija kykenee soveltamaan symmetristen komponenttien teoriaa ja ratkaisemaan 1-vaiheisen vikavirran ja solmujännitteet halutussa pisteessä. Lisäksi hän osaa soveltaa vikavirtalaskennan teoriaa muiden epäsymmetristen vikatilanteiden ratkaisuun.
Sisältö
| Sisältö | Ydinsisältö | Täydentävä tietämys | Erityistietämys |
| 1. | Sähkönsiirtoverkon (silmukoitu verkkorakenne) mallinnuksen ja laskennan teoriaa | Jännitteiden ja virtojen ratkaisu Kirchoffin jännite- ja virtalakeihin perustuvien silmukkavirta- ja solmupiste-menetelmän avulla. | Graafiteorian ja sähköverkkojen matemaattisen yhteyden käsittäminen |
| 2. | Suhteellisarvojen muodostus ja käyttö. Siirtoverkon komponenttien sijaiskytkennät ja tehonsiirto verkossa. | Muuntajien kytkentä, kellolukemat, 3-käämimuuntajat | Tehonsiirtoyhtälöiden johtaminen |
| 3. | Verkon laskentamallin kokoaminen komponenttien sijaiskytkentöjen pohjalta. Solmupistemenetelmän soveltaminen solmupisteadmittanssi ja -impedanssimatriisien muodostamisessa ja matriisien ominaisuudet, muodostus ja käyttö. | Matriisien muodostusalgoritmit | Harvojen matriisien käsittely laskenta-ohjelmistoissa |
| 4. | Silmukoidun verkon tehonjaon ratkaisu. Newton-Raphson menetelmän soveltaminen. Solmupisteiden jaottelu eri tyyppeihin ja tehonjakoa kuvaavan yhtälöryhmän tuntemattomat suureet. | Erityyppiset iterointimenetelmät tehonjakolaskennassa. | Fast decoupled loadflow-menetelmän oletukset |
| 5. | Silmukoidun verkon vikavirtalaskenta impedanssimatriisia hyödyntäen. Symmetristen komponenttien teoria ja niiden soveltaminen. | Verkon maadoitustapojen merkitys. Kuormitusvirtojen merkitys. | Muuntajien kytkennän vaikutus nolla- ja vastaverkossa, muuntajan rakenteen vaikutus nolla- ja vastaimpedanssiin |
Ohjeita opiskelijalle osaamisen tasojen saavuttamiseksi
Tentti.
Arvosteluasteikko:
Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)
Oppimateriaali
| Tyyppi | Nimi | Tekijä | ISBN | URL | Lisätiedot | Tenttimateriaali |
| Kirja | Modern Power System Analysis | Kothari D. P. & Nagrath I. J. | 0-07-049489-4 | Tata McGraw-Hill Publishing Company Ltd, 3. painos, 2003, ISBN 0-07-049489-4 | Kyllä | |
| Kirja | Sähköverkot I, Järjestelmätekniikka | Haarla, L Elovaara, J | 978-951-672-360-3 | Ei | ||
| Luentokalvot | Juhani Bastman | Kyllä | ||||
| Opintomoniste | Sähköverkkojen mallintaminen ja analyysi | Juhani Bastman | Ei |
Esitietovaatimukset
| Opintojakso | P/S | Selite |
| DEE-11000 Piirianalyysi | Pakollinen | |
| DEE-12010 Kolmivaihejärjestelmät | Pakollinen | |
| DEE-23010 Sähköverkkotekniikka | Pakollinen |
Tietoa esitietovaatimuksista
Kurssisisällön omaksuminen ja tentin läpäisy edellyttävät esitietoina olevien kurssien asioiden osaamista.
Vastaavuudet
| Opintojakso | Vastaa opintojaksoa | Selite |
| DEE-24000 Sähköverkkojen mallintaminen ja analyysi, 5 op | SVT-3400 Sähköverkkojen mallintaminen ja analyysi, 5 op |