Villamosenergia-rendszer üzeme és irányítása

Power System Operation and Control

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:

2026. March 21.

Hatályosság vége:

—

Tantárgy neve (magyarul, angolul)

Villamosenergia-rendszer üzeme és irányítása

Power System Operation and Control

Tantárgykód

BMEVIVEM265

Tantárgyjelleg

—

Képzési szint

—

Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)

Kurzustípus	elmélet	gyakorlat	laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti)	2	1	0
jelleg (kapcsolt/önálló)	—	kapcsolt	—

Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa

vizsga

Tantárgy kreditértéke

Tantárgyfelelős

DR. Hartmann Bálint

elérhetőség: hartmann.balint@vik.bme.hu

Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység

Villamos Energetika Tanszék

Kar

Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Tantárgy weboldala

—

Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege

—

Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel

nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

Villamosenergia-rendszerek együttmûködése Európai rendszerek, szervezetek. Az UCTE és a magyar VER fő jellemzői. Erõmûvek Magyarországon: technológiák, fő jellemzõk Átviteli és elosztó hálózat magyarországon, határkeresztezõ távvezetékek.

Villamosenergia-rendszer üzemi követelmények. Minõség, biztonság, költségek, környezet Rendszerállapotok, átmenetek.ENTSO-E (Operation Handbook ) és Üzemi Szabályzat előírások.

Együtműködő rendszerek tejesítményegyensúlya, frekvenciája Statikus és dinamikus teljesítményegyensúly, rendszerfrekvencia. Meddőteljesítmény egyensúly. Az üzemeltetés alapfeladatai.

Fogyasztói terhelések Rendszerterhelés és idõbeni változása. A fogyasztói terhelések U és f függése.

P-f primer és szekunder szabályozás Szabályozási elvek, technikai háttere. Primer szabályozás együttmûködõ rendszerekben. A szinkron rendszer statikus dP-df karakterisztikája.

Csereteljesítmény-frekvencia szabályozás. A szabályozás elvi háttere, alapösszefüggések.
Szabályozási tartalékok. Értelmezés, osztályozás, fõ mûszaki jellemzõk

A frekvenciaváltozás dinamikája , FTK Frekvenciaváltozás forráskiesés esetén. Frekvenciafüggõ fogyasztói korlátozás (FTK).

VER meddõteljesítmény egyensúlya A meddõteljesítmény egyensúly elvi háttere, összetevői.

Az átviteli hálózat U-Q szabályozása Az átviteli hálózat U-Q szabályozása: alapelvek, eszközök, szabályozási szintek.

A teljesítményátvitel korlátai, az átviteli képesség növelése. A teljesítményátvitel fizikai korlátai állandósult üzemben. Feszültség és szinkron stabilitás. Az átvívő képesség növelésének elvi alapjai, korszerű eszközözei (FACTS)

Szinkrongenerátor paraméterek, üzemi jellemzők Jelleggörbék, paraméterek állandósult üzem leképezéséhez.

Generátor állandósult üzeme.. Generátor kapocsteljesítménye, terhelési szög. Az egyszerûsített Up-Xd model származtatása, értelmezése Üzemi terhelési állapotok. Turbina generátor egység tartós terhelhetõsége, P-Q diagram

Generátor hálózati üzeme, erõmû gyûjtõsín U-Q szabályozása. Üzemi jellemzők, modellek, karakterisztikák, U-Q szabályozások

Generátormodell tranziens állapotokhoz. A d-q modell, reaktanciák és idõállandók.
Villamos tranziensek 3F zárlat esetén. Generátor villamos tranziensei üresjárási állapotból:3F zárlat és lekapcsolása, időfüggvények

Elektromechanikai lengés. Az egyszerûsített E¢-X¢ generátormodell. Elektromechanikai lengési egyenlet, lengési frekvenciák

Stabilitásvizsgálat. Tranziens stabilitás, A stabilitásvizsgála kategóriái. A lengési egyenlet megoldása.

Tranziens stabilitás: az egyenlõ területek elve (módszere) és alkalmazása, a tranziens stabilitás energetikája

Többgépes rendszer elektromechanikai lengései. Lengési tömegközéppont, energetikai alapösszefüggések, a lengésekre ható tényezõk

Generátor-gerjesztésszabályozás. Gerjesztő rendszerek és szabályozások kialakítása.

Lengéscsillapítás. Stabilitásmentés A lengéscsillapítás (PSS) elve. Erõmûbõl szállítható teljesítmény.

Aszinkron rendszerek összekapcsolása. Rendszerbomlás, reszinkronizáció:Leképezés egyszerûsített két gépes modellben. A folyamatok energetikája. Primer szabályozás hatása, hálózati hatások. A reszinkronizáció sikerességének feltételei.

A villamosenergia-rendszer irányítása, Mérések, jelzések. Számítógépes támogatás: SCADA, EMS funkciók.

Átviteli hálózat üzemvitele. Rendszerirányítói felügyelet, üzemirányítás, üzem elõkészítés

Elosztóhálózat üzemvitele. KDSZ, felügyelet, irányítás, üzemzavar elhárítás.

Jogszabály-környezet Villamosenergia törvény, rendeletek, szabályzatok. (áttekintés, fogalmi értelmezések)

A villamosenergia-kereskedelem keretrendszere A villamosenergia-piac mûködtetésésének alapjai,

piaci szereplők, mérlegkörök, menetrendek.

Szélerőmű parkok. Naperőművek. Szerkezeti kialakítás, műszaki jellemzők, hálózatra csatlakozás, működtetés, teljesítmény-szabályozás

Villamos energia tárolása. A tárolás elvi lehetőségei, szivattyús tározós erőmű.

Elosztott energiatermelés. Illeszkedés a VER-be. Előírások termelőegységek hálózati csatlakozásához

A villamosenergia-rendszer kialakításának, müködésének és irányításának megértéséhez szükséges rendszerszemlélet elsajátítása, a kapcsolódó fizikai jelenségek és folyamatok elméleti hátterének megértése, a folyamatok befolyásolására alkalmas eszközök megismerése, az ismeretek alkalmazása a számítógéppel támogatott tervezésben, irányításban és a biztonságos üzemeltetésben.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

Multimédiával támogatott előadás, gyakorlati számítási feladatok, esettanulmányok

Tanulástámogató anyagok

Online források

Szabó László, Faludi Andor: Villamosenergia-rendszerek üzeme és irányítása.; (Jegyzet, oktatási segédlet , tanszéki honlapról letölthető) Egyes anyagrészek megtalálhatók még az alábbi szakirodalmakban:; Dr. Bókay Béla, Dr Rácz László: Villamosenergia-rendszerek stabilitása. Műszaki Könyvkiadó, 1988. Dr Geszti P. Ottó: Villamosenergia-rendszerek II. kötet. Tankönyvkiadó, 1984.; P. M. Anderson, A. A. Fouad: Power System Control and Stability. The Iowa State University Press, 1977; R. N. Dhar: Computer Aided Power System Operation and Analysis. McGraw-Hill, 1987.

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák

(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

Háromfázisú váltakozó áramú rendszerek elektrotechnikai alapismeretei, villamosenergia-hálózatok kialakítása, villamosenergia-átvitel alapösszefüggései, szinkrongenerátorok működésének fizikája, alapismeretek szabályozástechnikában és teljesítményelektronikában.

Képesség típusú kompetenciák

(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák

(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)

Általános szabályok

Követelmények: a) Szorgalmi időszakban: 1 zárthelyi Az aláírás megszerzésének feltételei: - részvétel az előadások legalább 70%-án. - zárthelyi legalább 40%-os szintű teljesítése A korábbi félévekben megszerzett aláírás a megszerzéstől számítva 3 évig érvényes. b) Vizsgaidőszakban: A vizsgára bocsátás feltétele a félévközi követelmények teljesítése. A félév lezárásának módja: Írásbeli vizsga az előadott és az önálló feldolgozásra kijelölt tananyagból szóbeli javítási lehetőséggel. A végső érdemjegy a zárthelyin és az írásbeli/szóbeli vizsgán szerzett jegy 20%, ill. 80%-os súlyozással számított átlaga. Vizsgára jelentkezés feltétele: az aláírás megszerzése, illetve érvényes aláírás. Pótlási lehetőségek: TVSZ szerint: egy pótZH a szorgalmi időszakban, egy pót-pót ZH a pótlási héten.

Teljesítményértékelési módszerek

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Nincs megadva.

Ajánlott tantárgyak

ajánlott: Villamosenergia-átvitel (vivea335)

A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága

Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:

—

Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:

—

Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.