Tantárgy » BMEVIVEMA26
A villamosenergia-rendszer informatikai infrastruktúrája
IT Infrastructure of Electric Power System
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
—
| Tantárgy neve (magyarul, angolul) |
A villamosenergia-rendszer informatikai infrastruktúrája
IT Infrastructure of Electric Power System
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tantárgykód | BMEVIVEMA26 | ||||||||||||
| Tantárgyjelleg | — | ||||||||||||
| Képzési szint | — | ||||||||||||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) |
|
||||||||||||
| Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa | vizsga | ||||||||||||
| Tantárgy kreditértéke | 5 | ||||||||||||
| Tantárgyfelelős |
DR. Csatár János
beosztás: adjunktus
elérhetőség:
csatar.janos@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
Előadások
1-2 hét A VER irányítástechnikai infrastruktúrája
• Alállomási belső, helyi – központi üzemirányítás közötti, regionális összeköttetések
• Kommunikációs követelmények (megbízhatóság, rendelkezésre állás, sértetlenség)
• Purdue modell ICS rendszereknél, ennek átalakulása
• időszinkron fontossága
• Az információ fizikai útja
o optika-réz-levegő
o fizikai és logikai utak és azok elkülönülése, bemutatása
3-4 hét Modern SCADA rendszerek felépítése, funkciói
• SCADA rendszer architektúra lapok
• SCADA funkciók, és megvalósíthatóságuk
o EMS, DMS,
o állapotbecslés, kontingencia analízis,
o adatgyűjtés és logolás,
o külső rendszerek kiszolgálása, kapcsolattartás
o tréning rendszerek
• Szinkrofazor mérések és a Wide Area Measurement System keretrendszere
• Megbízhatósági, rendelkezésreállási megfontolások
• Biztonsági kérdések
5-6 hét A rendszerirányításban alkalmazott leggyakoribb protokollok bemutatása
• Adatok formátumát (is) leíró protokollok
o IEC 60870-5-104
o IEC 60870-6 (ICCP)
o IEC 61850 család
o DNP3
o Modbus, SUNSPEC Modbus
o IEEE C37.118
• Biztonság: IEC 62351, IEC 62443
• Alacsonyszintű, infrastrukturális protokollok (Pl. HSR/PRP, PTP)
7 hét Magasabb szintű kommunikációs koncepciók
• HKV, RKV és felhasználása
• inverterek, okos eszközök a felhőben
• távoli elérés, konfigurációs lehetőségek
8-9 hét IT/ICS/OT összefonódás a VER ben
• többféle hálózat és annak irányítása különböző kompetencia igényei
• többszörös egymásra hatás
• IT üzemeltető, OT üzemeltető, közös kérdéskörök
• kiberfizikai rendszer, holisztikus szemlélet
10-11 hét Üzemirányítást, üzemvitelt segítő egyéb rendszerek architektúrális kérdései
• Térinformatika, GIS
• eszköz adatbázisok, asset management
• SAP
• munka ütemező
• telefon
• energiaellátás
• adatközpontok koncentrátorok (pl. okos mérők, GSM-en keresztül érkező mérések)
12 hét Adatbőség kezelése – adatbányászat, gépi tanulás a VER-ben
13-14 hét Kritikus infrastruktúra, kiberbiztonsági kérdések VER specialitásai
• Kritikus infrastruktúrák
• Regulációs környezet, interdiszciplináris terület
• energia-kommunikáció
• Földrajzi elhelyezkedésbeli kérdések
• Bizalmasság, sértetlenség, rendelkezésre állás, jogosultságok kezelése
• kockázat analízis, kezelés, incidens
• ICS specialitások
Gyakorlatok
A gyakorlatok kéthetente kerülnek megtartásra.
1-2 hét Kommunikációs alapinfrastruktúra példa feldolgozás.
3-4 hét SCADA funkció implementálási kérdései
5-6 hét HSR, PTP, C37.118 protokoll
7-8 hét IEC 61850 protokoll, biztonsági kérdések
9-10 hét Különböző adatforrások összekapcsolása
11-12 hét Big data, adatbányászat
13-14 hét Kiberbiztonság – protokollok sebezhetősége, hálózati hardening, zero trust nehéz kivitelezhetősége.
A gyakorlatok a funkcióra koncentrálnak, de tartalmazhatnak konkrét, hallgatók által megírható egyszerűbb programok kiadását is.
A tárgy bevezeti a hallgatókat a villamosenergia-rendszer hatékony (digitalizált) üzemviteléhez elengedhetetlen, komplex kommunikációs, architektúrális és adat infrastruktúra világába, aminek során az iparági sajátosságokra koncentrál.
A tárgyat sikeresen teljesítők egy olyan elmélyült, áttekintő és rendszerező tudást szerezhetnek, mely megteremti az alapot akár eszközszintű, akár rendszerszintű funkciók tervezéséhez, fejlesztéséhez.
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
Előadások (elektronikus diákkal támogatott alkalmak) és kéthetente gyakorlatok (gyakorlati problémák közös megoldása, elemzése).
Önálló feldolgozásra kijelölt anyagok az előadások és gyakorlatok anyagához kapcsolódóan.
A féléves tematika mélyebb, összefüggéseket is figyelembe vevő megértését szolgáló házi feladat elkészítése. A házi feladat egy konkrét probléma több – a félév során érintett – aspektusból való megvizsgálását tartalmazza.
Tanulástámogató anyagok
Online források
Kiadott digitális segédanyagok; Power System SCADA and Smart Grids, Mini S. Thomas, John; Douglas McDonald, CRC Press 2015; Standardization of Smart Grids, Mathuas Uslar et al.,; Springer, 2013
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
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)
nincs
Általános szabályok
Követelmények:
Szorgalmi időszakban
Házi feladat
elfogadása, jelenlét a gyakorlatok legalább 2/3-án.
Vizsgaidőszakban
Nagyobb kurzuslétszámok
esetén írásbeli vizsga, szóbeli kiegészítési lehetőséggel.
Kisebb
kurzuslétszámok esetén kizárólag szóbeli vizsga.
Az év végi
eredmény kialakítása: 85% a vizsga értékelése, 15% a házi feladat értékelése
Pótlási lehetőségek:
A házi
feladat a pótlási héten is leadható.
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
Nincs megadva.
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.