Dinamika i regulacija elektroenergetskog sustava
Opis predmeta
Opće kompetencije
Razumijevanje funkcioniranja ravnoteže između proizvodnje i potrošnje električne energije. Razumijevanje veze između frekvencije i djelatne snage te napona i jalove snage. Sposobnost određivanja najvažnijih parametara koji određuju dinamičko vladanje elektroenergetskog sustava.
Ishodi učenja
- objasniti funkcioniranje ravnoteže između proizvodnje i potrošnje električne energije u EES-u, s obzirom na djelatnu i jalovu snagu
- nabrojati i objasniti vrste regulacija koje postoje u EES-u
- razlikovati rad EES-a u interkonekciji s drugim EES-ima od otočnog rada pojedinog EES-a
- objasniti vezu između frekvencije i djelatne snage te napona i jalove snage, te nabrojati uređaje za kompenzaciju jalove snage kao i opisati načine njihovog djelovanja
- opisati proces sloma frekvencije u EES-u i način djelovanja sustava za podfrekvencijsko rasterećenje EES-a
- opisati proces sloma napona u EES-u i način djelovanja sustava za podnaponsko rasterećenje EES-a
- nabrojati i objasniti vrste stabilnosti u EES-u
- identificirati najvažnije parametre koji određuju dinamičko vladanje EES-a te opisati na koji način pojedini parametar utječe na dinamiku EES-a
Oblici nastave
Tjedno 3 sata.
Provjere znanjaKontinuirano: jedan međuispit, završni ispit (sastoji se od pisanog i usmenog dijela) i tri kratke provjere tijekom semestra. Klasični ispit: sastoji se pisanog i usmenog dijela. Bodovi ostvareni na kratkim provjerama znanja računaju se za konačnu ocjenu.
Auditorne vježbeTjedno 1 sat. Rješavanje numeričkih zadataka.
Laboratorijske vježbeDvije laboratorijske vježbe u Laboratoriju za električne postrojenja: 1. Statičke karakteristike hidroelektrane i termoelektrane 2. Stabilnost agregata.
KonzultacijePomoć pri izradi seminara.
OstaloSrtučna posjeta.
SeminariSeminar.
Stručni posjetiPosjet i predavanje u Nacionalnom dispečerskom centru.
Način ocjenjivanja
Kontinuirana nastava | Ispitni rok | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
Vrsta provjere | Prag | Udio u ocjeni | Prag | Udio u ocjeni | ||
Laboratorijske vježbe | 0 % | 4 % | 0 % | 4 % | ||
Kratke provjere znanja | 0 % | 9 % | 0 % | 9 % | ||
Seminar/Projekt | 0 % | 10 % | 0 % | 10 % | ||
Prisutnost | 0 % | 2 % | 0 % | 2 % | ||
Međuispit: Pismeni | 50 % | 30 % | 0 % | |||
Završni ispit: Pismeni | 50 % | 30 % | ||||
Završni ispit: Usmeni | 15 % | |||||
Ispit: Pismeni | 50 % | 50 % | ||||
Ispit: Usmeni | 25 % |
Napomena / komentar
Dva boda za stručni posjet. Na klasičnom ispitu priznaju se bodovi ostavreni na Laboratorijskim vježbama, Kratkim provjerama znanja i Seminaru.
Tjedni plan nastave
- Regulacijske značajke energetskih procesa u sustavima za proizvodnju i prijenos električne energije. Regulacija u elektranama. Povezanost između djelatne snage i frekvencije te jalove snage i napona.
- Samoregulacija turbine. Regulacija frekvencije i djelatne snage u elektroenergetskom sustavu. Statičnost. Regulacijska energija proizvodnje i potrošnje. Neosjetljivost regulatora. Snaga potrebna za regulaciju frekvencije.
- Strukture sustava za potrebe primarne, sekundarne i tercijarne regulacije frekvencije u elektroenergetskom sustavu. Primarni regulatori agregata. Regulacijske elektrane. Automatska sekundarna regulacija. Tercirarna regulacija osoblja koje vodi sustav.
- Slom frekvencije i podfrekvencijsko rasterećenje. Najznačajniji parametri koji utječu na brzinu promjene frekvencije. Utjecaj rada pri sniženoj frekvenciji na turboagregate. Kategorizacija potrošača. Vrste frekvencijskih releja.
- Regulacija napona i jalove snage u elektroenergetskom sustavu. Napon kao lokalna značajka sustava. Jalova snaga. Elementi elektroenergetskog sustava kao potrošači jalove snage. Najznačajniji potrošači jalove snage u sustavu.
- Uređaji za regulaciju napona i jalove snage. Kondenzatorske baterije. Prigušnice. Generatori. Sinkroni kompenzatori. Statički uređaji temeljeni na energetskoj elektronici (SVC, STATCOM, FACTS, UPFC).
- Strukture sustava za potrebe primarne, sekundarne i tercijarne regulacije napona u elektroenergetskom sustavu. Primarni regulatori. Pilot čvorišta. Regulacijske zone. Automatska sekundarna regulacija napona i jalove snage. Koordinirana automatska sekundarna regulacija. Tercijarna regulacija.
- Dinamička raspodjela proizvodnje na agregate u elektranama (grupni regulatori djelatne i jalove snage). Višeagregatne elektrane. Dinamičke značajke agregata.
- Dinamičke značajke električnih strojeva, mreže, potrošača i interkonekcijskih mreža. Konstanta tromosti. Ukupna mehanička konstanta. Značajke potrošača. Rad u interkonekciji.
- Vladanje agregata u elektranama tijekom poremećenih stanja. Utjecaj poremećaja u sustavu na turbine, generatore, pomoćne sustave.
- Kutna stabilnost. Stacionarno stanje. Kriterij jednakih površina. Jednadžba njihanja.
- Stabilnost pri malim poremećajima i prijelazna stabilnost. Djelovanje na uzbudu agregata. Kriterij kritičnog vremena.
- Naponska stabilnost i slom napona u elektroenergetskom sustavu. P-V krivulje. Točka bifurkacije. Statičke metode (prediktori, korektori)i dinamičke metode.
- Dugotrajna i srednjoročna stabilnost elektroenergetskog sustava. Međupodručne oscilacije.
- Inteligentni sustavi upravljanja u elektroenergetskom sustavu (WAMS). Napredne prijenosne mreže.