TET4205 Elektriske kraftsystemer 2

Kunnskaper

Etter å ha fullført emnet skal studenten kunne:

• konstruere enveisskjemaer (per-phase impedance diagrams) for et balansert kraftsystem og løse dem ved hjelp av per-enhetssystemet
• algoritmisk etablere nettverksmatriser (Bus Admittance og Bus Impedance Matrices) for store kraftsystemer, inkludert virkningen av både nominelle og spenningsregulerende transformatorer
• analysere stationærdriftstilstanden i et kraftsystem ved hjelp av lastflyt
  • formulere lastflytproblemet og studere ulike algoritmiske tilnærminger for å løse lastflytproblemet
  • identifisere hensiktsmessige antagelser som kan benyttes for å designe og gjennomføre raskere lastflytløsninger
  • illustrere anvendbarheten av slike antagelser på virkelige kraftsystemervurdere hvordan spenningsregulering kan oppnås på ulike knutepunkter i et kraftsystem med lastflytløsningen som grunnlag
  • evaluere de komparative fordelene og ulempene ved ulike lastflytmetoder
  • gjennomføre kontingensanalyser av kraftsystemer ved hjelp av passende metoder
• formulere Optimal Power Flow (OPF)-problemet og løse OPF ved hjelp av relevante optimaliseringsalgoritmer, samt undersøke mulige anvendelser av OPF i planlegging og drift av kraftsystemer
• utføre en oppdatert gjennomgang (state-of-the-art) av utfordringer og utviklingstrekk innen planlegging og drift av kraftsystemer, inkludert kraftsystempålitelighet
• anvende teorien om symmetriske komponenter for analyse av ubalanserte systemer og etablere Bus Impedance Matrix-metoder for algoritmiske kortslutningsstudier

Ferdigheter

• Etter å ha fullført emnet er studenten i stand til å:
  • analysere store kraftsystemer ved hjelp av avanserte beregningsmetoder og algoritmer
  • velge hensiktsmessige modelleringsvalg basert på systemegenskaper og formålet med studien
  • begrunne modelleringsantakelser og -valg ved analyser av virkelige kraftsystemer
  • tolke analyseresultater fra ulike studier og kritisk reflektere over konsekvensene av resultatene
  • utvikle simuleringsverktøy for lastflyt- og optimal lastflytstudier ved hjelp av Python
  • vurdere utfordringer knyttet til utforming og drift av pålitelige kraftsystemer
  • velge og anvende relevante strategier for å løse åpne problemstillinger innen kraftsystemanalyse
• supplere egen læring gjennom selvstendig og målrettet litteraturstudie

Generell kompetanse

• Etter å ha fullført emnet er kandidaten i stand til å:

• • samarbeide effektivt i profesjonelle og akademiske sammenhenger

• • kommunisere tekniske resultater og refleksjoner til medstudenter, fagpersoner og ikke-spesialister gjennom diskusjoner, rapporter og presentasjoner

• • gi konstruktive tilbakemeldinger til medstudenter

• • håndtere usikkerhet i problemstillinger og beslutningsprosesser

• • ta hensyn til bærekraftsperspektiver i studier av kraftsystemer

• • bidra til innovasjon og utviklingsprosesser innen fagfeltet

• • gjøre kritisk og ansvarlig bruk av KI-verktøy i akademisk og profesjonell sammenheng

Delvurderinger gir grunnlag for sluttkarakteren (A-F) i emnet: Skriftlig avsluttende eksamen (50%), og prosjektrapport (med presentasjon) (50%).

Alle studenter i gruppen får normalt samme karakter basert på gruppebesvarelsen. I særskilte tilfeller hvor en student ikke har bidratt tilstrekkelig, kan studenten gis en individuelle karakterer basert på dokumentert manglende innsats og/eller arbeidsmengde.

Begge delvurderingene må bestås for å få karakter i emnet. Hvis du stryker på en del, må denne tas opp for å få emnet bestått.

Tillatt hjelpemiddel på eksamen: hjelpemiddelkode D. Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler tillatt. Bestemt, enkel kalkulator tillatt. I tillegg er kalkulatorer Casio fx-991EX og Casio fx-991CW godkjent.

For delvurdering skriftlig eksamen tilbys det utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) i august. Ved utsatt eksamen kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen.

Lærebøker og undervisningsmateriell (engelsk). Oppgis ved semesterstart.

Hovedlærebøker:

• Daniel S. Kirschen, "Power Systems: Fundamental Concepts and the Transition to Sustainability," John Wiley & Sons Ltd., 2024.
• John J. Grainger, William D. Stevenson, and Gary W. Chang, "Power System Analysis," McGraw Hill International Edition, 2016.

Alternative lærebøker:

• Hadi Saadat, "Power System Analysis", PSA Publishing, 3rd edition, 2010.
• J. D. Glover, M. S. Sarma, and T. J. Overbye, "Power System Analysis and Design", Cengage Learning, 6th edition, 2016.