Sähköverkkojen mallintaminen ja analyysi (5op)

Osaamistavoitteet

Opiskelija osaa muodostaa tärkeimmille siirtoverkon komponenteille sijaiskytkennän ja kykenee ratkaisemaan suhteellisarvoja käyttäen yksinkertaisten verkkojen jännitteet ja siirtyvät tehot. Lisäksi opiskelija kykenee johtamaan tehonsiirtoyhtälöt ja soveltamaan niitä.  Opiskelija osaa muodostaa sijaiskytkentöjen ja solmupistemenetelmän avulla koko verkolle admittanssimatriisiin pohjautuvan laskentamallin, osaa selittää admittanssi- ja impedanssimatriisien ominaisuuksia ja kykenee hyödyntämään matriiseja silmukoidun verkon tehonjaon ja vikavirtojen laskennassa.

Sisältö

YdinsisältöSilmukoidun sähkönsiirtoverkon mallinnuksen ja laskennan teoriaa.Suhteellisarvojen muodostus ja käyttö. Siirtoverkon komponenttien sijaiskytkennät ja tehonsiirto verkossa. Verkon laskentamallin kokoaminen komponenttien sijaiskytkentöjen pohjalta. Solmupistemenetelmän soveltaminen solmupisteadmittanssi ja -impedanssimatriisien muodostamisessa ja matriisien ominaisuudet, muodostus ja käyttö.Jännitteiden ja virtojen ratkaisu Kirchhoffin jännite- ja virtalakeihin perustuvien silmukkavirta- ja solmupistemenetelmän avulla.Silmukoidun verkon tehonjaon ratkaisu. Newton-Raphson menetelmän soveltaminen. Solmupisteiden jaottelu eri tyyppeihin. Silmukoidun verkon vikavirtalaskenta impedanssimatriisia hyödyntäen. Symmetristen komponenttien teoria ja sen soveltaminen epäsymmetristen tilanteiden käsittelyyn.Verkon maadoitustapojen merkitysTäydentävä tietämysMatriisien muodostusalgoritmitErityyppiset iterointimenetelmät tehonjakolaskennassa. Fast decoupled loadflow-menetelmän oletukset.Kuormitusvirtojen merkitys vikalaskennassa. Muuntajien kytkennän jaj maadoitusten vaikutus nollaverkon rakenteeseen.ErityistietämysHarvojen matriisien käsittely laskenta-ohjelmistoissa

Esitietovaatimukset

Kurssisisällön omaksuminen ja tentin läpäisy edellyttävät esitietoina olevien kurssien asioiden osaamista.