Menu Zavrieť

Modelovanie v elektroenergetike

Študijný odbor:Elektrotechnika
Študijný program:Elektroenergetika
Rozsah:2/2/1 (P/CL/PP)
Počet kreditov:6
Garantuje:doc. Ing. Dušan Medveď, PhD.
Prednáša:doc. Ing. Dušan Medveď, PhD.
Cvičí:doc. Ing. Dušan Medveď, PhD.
Podmieňujúce predmety:–
Hodnotenie a ukončenie:zápočet a skúška.
Priebežné hodnotenie:2x test.
Záverečné hodnotenie:skúška.

Cieľ predmetu: Študent získa základné vedomosti z oblasti modelovania prvkov elektrizačnej sústavy, naučí sa pracovať s výpočtovým programom EMTP-ATP (alternative transient program) pre výpočet elektrických prvkov elektrizačnej sústavy, zostavovaním modelov sietí a výpočty časových priebehov rôznych prevádzkových a poruchových stavov elektrizačnej sústavy. Ďalej študent získa rozširujúce vedomosti z oblasti prenosu elektrickej energie, a to z matematických modelov prvkov elektrizačnej sústavy (ES) a z kompenzácie a regulácie napätia v ES.

Stručná osnova predmetu

1.    Výpočtový program EMTP-ATP, vlastnosti a možnosti použitia pre riešenie úloh v elektroenergetike.

2.    Modely prvkov elektrizačnej sústavy v programe EMTP-ATP a ich použitie.

3.    Jednofázové a trojfázové lineárne a nelineárne modely. Programy na podporu práce s EMTP-ATP.

4.    Simulácia lineárnych a nelineárnych premenných, úlohy a modely pre simulovanie riadiacich obvodov.

5.    Metodika riešenia elektromagnetických a elektromechanických prechodných javov.

6.    Matematické modely prvkov ES.

7.    Výkonové rovnice diaľkového prenosu.

8.    Sériová a paralelná kompenzácia vedení.

9.    FACTS zariadenia.

Časový rozvrh výučby

1.    Úvod do predmetu, cieľ predmetu. Matematické modely prvkov ES.
Cv.: Podmienky udelenia zápočtu, úvod k cvičeniam. Inštalácia EMTP-ATP, Grafický preprocesor ATPDraw, Grafický postprocesor PlotXY. Riešenie obvodov s jednosmernými zdrojmi.

2.    Matematické modely prvkov ES. Programový balík EMTP-ATP, ATPDraw, PlotXY.
Cv.: Výpočet prvkov ES. Simulácia 1-fázových obvodov v EMTP-ATP.

3.    Matematické modely prvkov ES.
Cv.: Výpočet prvkov ES. Simulácia 3-fázových obvodov v EMTP-ATP.

4.    Modely transformátorov.
Cv.: Simulácia 3-fázových transformátorov v EMTP-ATP.

5.    Vedenia s rozloženými parametrami – vlnové rovnice pri rôznych stavoch zaťaženia.
Cv.: Riešenie parametrov prvkov ES využitím softvéru MATLAB.

6.    Vedenia s rozloženými parametrami – výkonové rovnice diaľkového prenosu.
Cv.: Test č. 1.

7.    Modelovanie elektrických zariadení, 3-fázový model prenosovej linky, modely synchrónnych generátorov, modely záťaží.
Cv.: Simulácia prenosových vedení, synchrónnych generátorov a záťaží. Analýza ES pri pripojovaní záťaží.

8.    Sériová a paralelná kompenzácia elektrických vedení. Transpozícia vedení.
Cv.: Simulácia využitia transpozície.

9.    Modely jednotlivých FACTS zariadení.
Cv.: Meranie v laboratóriu SmartIndustryLab – Meranie vybraných veličín prvkov ES a porovnanie s prislúchajúcimi matematickými modelmi prvkov v EMTP–ATP.

10. Modelovanie elektromagnetických prechodných javov.
Cv.: Sériová a paralelná kompenzácia elektrických vedení a záťaží. Filtre vyšších harmonických.

11. Modelovanie elektromagnetických prechodných javov s polovodičovými zariadeniami.
Cv.: 3-fázové výkonové meniče a FACTS zariadenia.

12. Modelovanie elektromagnetických prechodných javov s polovodičovými zariadeniami. Prevádzka siete pri vypínaní kapacitných prúdov. Prerušenie indukčného prúdu.
Cv.: Test č. 2.

13. Modelovanie stability systému.
Cv.: Udelenie zápočtu.

Odporúčaná literatúra:

  1. Arrillaga, J., Watson, N. R.: Computer modelling of electrical power systems. In.: John Wiley & Sons. ISBN 0-471-87249-0.
  2. Saadat, H.: Power system analysis. Mc Graw Hill, 2004. ISBN 007-123955-3.
  3. Kizilcay, M.: Power System Transients and their Computation. University of Applied Sciences of Osnabruck. Germany.
  4. Eiichi Haginomori, Tadashi Koshiduka, Junichi Arai, Hisatochi Ikeda: Power System Transient Analysis: Theory and Practice using Simulation Programs (ATP-EMTP). February 2016 280 Pages. ISBN: 978-1-118-73745-3.
  5. Varga, L.: Modely prvkov elektrizačnej sústavy.
  6. Medveď, D. – Hvizdoš, M.: Modelovanie v prostredí EMTP – ATP. 1. vyd. – Košice : TU – 2011. – 74 s. – ISBN 978-80-553-0776-3.
  7. Medveď, D.: Modelovanie v elektroenergetike – Zbierka príkladov I. Vydal: Technická univerzita v Košiciach, 2012. 204 s. ISBN 978-80-553-1188-3.
  8. Medveď, D.: Simulation in Electric Power System – A collection of exercises 1. Košice: TU 2017. 226 p., ISBN 978-80-553-3142-3.
  9. Manuály k softvérom.