Subject » BMEVIVEA007
Computer Based Analysis of Electrical Power Systems
Villamosenergia-rendszer számítógépes analízise
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
—
| Subject name (Hungarian, English) |
Villamosenergia-rendszer számítógépes analízise
Computer Based Analysis of Electrical Power Systems
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Subject code | BMEVIVEA007 | ||||||||||||
| Subject type | — | ||||||||||||
| Training Level | — | ||||||||||||
| Course types and hours (weekly/semester) |
|
||||||||||||
| Assessment type | félévközi érdemjegy | ||||||||||||
| Credits | 5 | ||||||||||||
| Subject coordinator |
DR. Raisz Dávid Márk
position: egyetemi docens
contact:
raisz.david@vik.bme.hu
|
||||||||||||
| Responsible department |
Villamos Energetika Tanszék
|
||||||||||||
| Faculty | Villamosmérnöki és Informatikai Kar | ||||||||||||
| Subject website | — | ||||||||||||
| Primary curriculum type | — | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Strong prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Weak prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Parallel prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Milestone prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Exclusion | none |
Objectives
Programme
· A villamos energia hálózatok rövid áttekintése:
o felépítés, főbb szereplői (termelés, fogyasztás, tárolás, átvitel)
o elosztott termelés és megújuló energia integrációjának kérdései
o a szolgáltatás-minőség és a fogyasztói befolyásolás kérdései
· A VER üzemével szemben támasztott követelmények, biztonság, minőség és gazdaságosság.A folyamatok időtartam szerinti csoportosítása. Rendszerállapotok, átmenetek. A rendszer terhelésének idő szerinti változása.
· A rendszerszintű P–f szabályozás hierarchiája. Kooperációs rendszerek frekvencia csereteljesítmény szabályozása. Dinamikus P – f egyensúly rendszer modell. A fogyasztói teljesítmény befolyásolása, korlátozása. Feszültség– és statikus szinkron stabilitás.
· A rendszerszintű Q – U szabályozás struktúrája, eszköztára. Erőművi feszültség szabályozás, aktív feszültségszabályozási eszközök az elosztóhálózaton.
· Számítási modellek szimmetrikus, állandósult állapotbeli vizsgálatokhoz: források, transzformátor, fogyasztó, távvezeték paraméterek. Háromfázisú kéttekercselésű transzformátorok adatai, számítási modellje. Autotranszformátorok, szabályozós transzformátorok leképzése.
· Többfeszültségű hálózatok számítása, relatív paraméter megadás, alapmennyiségek megválasztásának szokásos módszerei. Rendszermátrix struktúrája, alapegyenletek megoldási módszerei. Feszültségesés és teljesítményáramlás számítás.
· Rendszerelemek modellezése aszimmetrikus állapotban: távvezeték, kábel, forgógépek, 2-3 tekercselésű háromfázisú transzformátor, auto-transzformátor leképzése. Szimmetrikus összetevők módszerének alkalmazása: földzárlat, fázisok és rendszerek közötti zárlat, szimultán zárlatok számítása. Kompenzált középfeszültségű hálózat zárlatos állapotainak vizsgálata.
· Elektromechanikai tranziens folyamatok, tranziens stabilitás. Modellek tranzens stabilitás vizsgálatokhoz.
· Aszimmetrikus zárlatok számítása fazorokkal, illetve időtartományban. Zárlatszámítás az IEC/VDE és az ANSI/IEEE szabványok előírásai szerint. Az Yd és Dy kapcsolású transzformátorok szerepe a zárlati áramok eloszlásában. A zárlati áram befolyásolása, a csillagpont földelés megválasztásának hatása.
· Hálózatelemek modellezése elektromágneses tranziens vizsgálatokhoz Egy és többfázisú, koncentrált paraméterű RL, RC és RLC áramkörök be és kikapcsolási tranziensei. A távvezetékek elosztott paraméterű modellje.
· A hullámfolyamatokat leíró egyenletek numerikus megoldása. Hullámjelenségek, reflexiók egyfázisú ideális veszteségmentes rendszerben. Nemlineáris és frekvenciafüggő paraméterek kezelése. Konstans paraméterű és frekvenciafüggő távvezeték reprezentációk.
Egyes előadások keretében számítógép-laboratóriumi foglalkozásokra kerül sor, ahol rövid bemutató előadás után a hallgatók önállóan megoldják az alábbi feladatokat:
A PowerWorld szimulációs szoftver ismertetése. Esettanulmányok bemutatása egyszerű 2-3 csomópontos hálózatokon: teljesítmény-áramlás, feszültség-meddő szabályozás nagyfeszültségű kooperációs hálózaton. Feszültségviszonyok elemzése kiserőművek közcélú elosztóhálózatra történő csatlakoztatásakor.
- A Digsilent Power Factory szoftver ismertetése. Feszültségviszonyok és hálózati veszteség számítása kisfeszültségű hálózaton.
- Az ATP-EMTP szimulációs programrendszer ismertetése. A villamosenergia hálózat tipikus tranziens folyamatainak vizsgálata: távvezeték be- és kikapcsolása, zárlatok megszakítása, soros és sönt kondenzátorok, fojtótekercsek be- és kikapcsolása, transzformátorok bekapcsolása.
A villamosenergia-rendszer állandósult állapotának és tranziens folyamatainak vizsgálatára alkalmas számítógépi szimulációs technikák megismerése és alkalmazása. A feladatmegoldási- és dokumentálási készség fejlesztése, a szimulációs feladatok megfogalmazása, a modellezések, a paraméterezések, a vizsgálatok és az eredményértékelés területén. A különféle számítási modellek érvényességi határainak tisztázása, ismeretek szerzése a tématerületen használatos modern szoftver eszközök által nyújtott szolgáltatásokkal kapcsolatban.
Learning outcomes
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Knowledge
No learning outcomes recorded.
Skills
No learning outcomes recorded.
Attitudes
No learning outcomes recorded.
Autonomy and responsibility
No learning outcomes recorded.
Oktatási módszertan
Heti 2x2 óra előadás, irányított laboratóriumi gyakorlatok, önállóan elvégzendő laboratóriumi gyakorlat
Tanulástámogató anyagok
Not provided.
Recommended preliminary knowledge for completing the subject
Knowledge type competencies
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
Elektrotechnikai alapismeretek, a villamosenergia-hálózatok felépítése, energiatermelés és elosztás alapismeretei, a villamosenergia-rendszer működésének alapjai, háromfázisú váltakozó áramú rendszerek számításának alapismeretei.
Skill type competencies
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Recommended (non-compulsory) preliminary competencies
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
Elektrotechnikai alapismeretek, a villamosenergia-hálózatok felépítése, energiatermelés és elosztás alapismeretei, a villamosenergia-rendszer működésének alapjai, háromfázisú váltakozó áramú rendszerek számításának alapismeretei.
General rules
Követelmények:
· Szorgalmi időszakban 2 zárthelyi dolgozat sikeres teljesítése
· Önálló házi feladat kidolgozása és beadási a szorgalmi időszak végéig.
Pótlási lehetőségek:
Sikertelen zárthelyi a szorgalmi időszakban a pótzárthelyin pótolható. A sikertelen (pót)zárthelyi a pótlási héten különeljárási díj ellenében egy további alkalommal pótolható. A házi feladat különeljárási díj ellenében a pótlási héten is leadható.
Assessment methods
In-term assessments
No detailed assessments provided.
Weight of in-term assessments
No weights provided.
Exam-period assessments
No detailed assessments provided.
Weight of exam elements
No weights provided.
Grade calculation
No grade thresholds provided.
Attendance requirements
No attendance requirements provided.
Rules for retake and resubmission
Not provided.
Short description
Not provided.
Detailed description
Not provided.
Recommended courses
Villamos energia rendszerek (BMEVIVEA005), Villamos laboratórium 2 (BMEVIVEA043).
Workload to complete the subject
No workload breakdown provided.
Validity of subject requirements
Requirements valid from:
—
Requirements valid until:
—
Curriculum placement
No curriculum placements recorded for this subject version.