DEE-24000 Sähköverkkojen mallintaminen ja analyysi, 5 op
Modelling and Analysis of Electrical Networks

Vastuuhenkilö

Juhani Bastman

Opetus

Toteutuskerta Periodi Vastuuhenkilö Suoritusvaatimukset
DEE-24000 2019-01 3 Juhani Bastman
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 epäsymmetristen tilanteiden käsittelyyn.   Verkon maadoitustapojen merkitys. Kuormitusvirtojen merkitys. Muuntajien kytkennän vaikutus nollaverkossa, muuntajan rakenteen vaikutus nolla- ja vastaimpedanssiin. Generaattoreiden vasta ja myötäimpedanssin ero.   

Ohjeita opiskelijalle osaamisen tasojen saavuttamiseksi

Tentti.

Arvosteluasteikko:

Arvosteluasteikko on numeerinen (0-5)

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       uusittu moniste   Kyllä   

Esitietovaatimukset

Opintojakso P/S Selite
DEE-10100 Piiriteoria 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  

Päivittäjä: Turjanmäki Pia, 04.03.2019