Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Ukončeno v akademickém roce 2021/2022

Modelování silnoproudých systémů II

Typ studia navazující magisterské
Jazyk výuky čeština
Kód 420-4015/01
Zkratka MSS II
Název předmětu česky Modelování silnoproudých systémů II
Název předmětu anglicky Modeling of Electrical Power Systems II
Kreditů 5
Garantující katedra Katedra elektrotechniky
Garant předmětu Ing. Petr Orság, Ph.D.

Osnova předmětu

Seznam přednášek:1.Úvod do dynamické stability napájecích sítí pracujících v ostrovním režimu – poruchové stavy s potenciálními důsledky na stabilitu sítí, očekávaná odezva napájecí sítě. Blackout v napájecí síti.
2.Provoz synchronních strojů pracujících do vlastní sítě – Druhy řízení ostrovních soustav s více paralelně pracujícími generátory, vlastní řídicí členy synchronních strojů a jejich – řídicí členy (AVR a GOV), blokové schéma řídicích členů v Laplaceově Transformaci.
3.Studie odezvy napájecí sítě při přímém spouštění velkých motorů – Motor Start Study, účel studie, sestavení simulované sítě, metody analýzy a prezentace výsledných hodnot, tvorba výstupní zprávy. Problémy s částečným zastavením asynchronních motorů (brownout condition).
4.Metody odlehčení sítí při a po poruchových stavech – Definice Power Management Systému (PMS) pro ostrovní sítě, typické chování při definovaných poruchových stavech.
5.Studie dynamických stabilit sítě – sestavení simulačního modelu, definice zkoumaných stavů, účel studie, metody analýzy a prezentace výsledných hodnot, tvorba výstupní zprávy, způsob verifikace správného návrhu PMS systému.
6.Studie harmonické analýzy – metodika výpočtu podle IEC 1000-2-6, zdroje rušení, typická spektra rušení, způsob získávání vstupních dat, koeficient různosti pro více zdrojů rušení podle PNE 33 3430. Charakteristiky napájecího napětí podle ČSN EN 50160.
7.Studie harmonické analýzy – Sestavení simulačních modelů a nastavení parametrů simulace. Metoda analýzy a prezentace výsledných hodnot. Tvorba výstupní zprávy.
8.Dimenzování jištění v sítích nn – Charakteristiky jisticích prvků, zásady pro volbu a nastavení jisticích prvků. Vypínací charakteristiky (TCC křivky), částečná a úplná selektivita v sítích nn, způsob možného dosažení selektivity.
9.Dimenzování jištění v sítích vn – přehled ochran používaných v sítích vn. Číselné kódy ochran podle ANSI. Vypínací charakteristiky ochran v sítích vn. Volba vhodných ochran pro chránění elektrických zařízení podle ČSN 33 3051.
10.Způsob určení kapacitních proudů při zemním spojení v izolovaných sítích vn – Problematika zemních spojení, výpočet zemních proudů, návaznost na koordinaci s ochranami v vn, způsob tvorby výstupní zprávy (Earth Fault Calculation Report).
11.Návrh a koordinace ochran v sítích vn - TCC křivky, nastavení a volba správné ochrany, dokumentace nastavení ochran (Protection Setting Table). Způsob vyhodnocení a dosažení selektivity.
12.Dimenzování přístrojových transformátorů – dimenzování přístrojových transformátorů napětí, dimenzování přístrojových transformátorů proudů pro vybrané typy ochran.
13.FMEA analýza – Analýza příčin a důsledků poruch, její praktické využití při projektování kritických obvodů.
14.Spolehlivost a pohotovost silnoproudých průmyslových systémů – matematické výrazy pro ukazatele bezporuchovosti, bloková schémata, metody výpočtu podle IEEE493/2007.
Seznam cvičení:1.Sestavení a oživení modelu synchronního stroje – model synchronního stroje v grafickém preprocesoru ATP Draw s bloky AVR a GOV.
2.Sestavení a oživení modelu asynchronního stroje – ověření chování motoru, způsob odladění momentové charakteristiky, zadání momentu pracovního mechanismu.
3.Motor Start Study – parametry vlastní simulace, získávání dat z výstupních textových souborů, přesnost simulace, způsob prezentace a praktická tvorba výstupní zprávy.
4.Sestavení modelu silnoproudé sítě pro studie dynamických stabilit sítě
5.Simulace dynamické stability sítí - parametry vlastní simulace, získávání dat z výstupních textových souborů, přesnost simulace, způsob prezentace a praktická tvorba výstupní zprávy.
6.Sestavení modelu silnoproudé sítě pro harmonickou analýzu
7.Simulace harmonické analýzy - parametry vlastní simulace, získávání dat z výstupních textových souborů, přesnost simulace, způsob prezentace a praktická tvorba výstupní zprávy.
8.Písemný test č. 1, zadání semestrální práce
9.Programové prostředí Sichr pro návrh dimenzování vedení a jištění v sítích nn
10.Programové prostředí Ecodial pro návrh dimenzování vedení a jištění v sítích nn
11.Praktické vyhodnocení a návrh ochran v sítích vn, Protection Device Coordination Study.
12.Praktické vyhodnocení a návrh ochran v sítích vn, Protection Device Coordination Study.
13.Písemný test II
14.Obhajoba projektu, zápočet
Projekt: Numerická simulace zadané analýzy silnoproudého systému včetně tvorby výstupní zprávy.

Povinná literatura

1.Dudek, J. Projekce a konstrukce vyhrazených technických zařízení elektro I., Modelování a simulace silnoproudých systémů. Učební text, 204 stran, VŠB-TU Ostrava, 2014, ISBN 978-80-248-3535-8 
2.ČSN EN 60909-0: Zkratové proudy v trojfázových střídavých soustavách - Část 0: Výpočet proudů
3.ČSN 34 1610: Elektrotechnické předpisy ČSN. Elektrický silnoproudý rozvod v průmyslových provozovnách
4.ČSN 33 2000-4-43 ed. 2: Elektrické instalace nízkého napětí - Část 4-43: Bezpečnost - Ochrana před nadproudy
5.ČSN IEC 1000-2-6 Elektromagnetická kompatibilita (EMC) - Část 2: Prostředí - Oddíl 6: Určování úrovní emise nízkofrekvenčních rušení šířených vedením v síťovém napájení průmyslových závodů

Doporučená literatura

1.ČSN IEC 909-2: Data pro výpočty zkratových proudů v souladu s IEC 909: 1988
2.PNE 33 3430-0 Výpočetní hodnocení zpětných vlivů odběratelů a zdrojů distribučních soustav
3.PNE 33 3430-1 Parametry kvality elektrické energie – Část 1: Harmonické a meziharmonické
4.ČSN EN 60812 Techniky analýzy bezporuchovosti systémů - Postup analýzy způsobů a důsledků poruch (FMEA)
5.IEEE 399/1997 – IEEE Recommended Practice for Industrial and Commercial Power System Analysis
6.IEEE 141-1993 – IEEE Recommended Practice for Electric Power Distribution for Industrial Plants