Detail předmětu

Distribution and Industrial Networks

FEKT-MPA-MEZAk. rok: 2021/2022

The course deals with the operation of distribution and industrial networks, both in terms of requirements for power quality and reliability of power supply. Common methods of distribution network operation and fault location or indication are explained, as well as the issue of connecting of new distributed resources – focused on dynamic and static support (PQU characteristics). Part of the course is devoted to currently used standards for evaluating the reliability of electricity supply and power quality evaluation.

 

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Výsledky učení předmětu

The graduate of this course should be able to:

- describe the operation and dimensioning of compensated networks,

- explain the differences in the protection and location of earth fault in the isolated and compensated networks,

- list the voltage characteristics of electricity supplied by public distribution systems,

- explain the method of voltage regulation in distribution network,

- describe the method of evaluation and indicators of electricity supply reliability,

- describe static and dynamic support of DER (PV).


Prerekvizity

The student should know the principles of solving asymmetric faults in electrical networks (method of symmetrical components), be able to describe and explain the basic principles of overcurrent and distance protection. In general, knowledge at the bachelor's degree level is required.

 

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Teaching methods include lectures, computer exercises and laboratories. The course uses e-learning (Moodle). The student submits one individual project.  

Způsob a kritéria hodnocení

The point evaluation is composed of a credit of max 40b. and oral exams max 60b. The credit part is composed of a separate project max. 15b., Credit test from the operation of distribution systems max. 15b. and reliability of distribution networks 10b. The minimum number of points for the credit is 20 points. The written part verifies the ability of students to apply theoretical knowledge to determine the conditions in the network during an earth fault and to orient themselves in the field of reliability of DS operation. The oral part is focused on their orientation in the thematic areas defined by the course syllabus.

 

Osnovy výuky

Characteristics of individual types of distribution networks structured based on neutral point connection, operation voltage level, grid topology atc.

MV distribution networks (possibilities of operation, criteria assessing the suitability of the neutral point connection - advantages and disadvantages)

Compensated system – arc suppression coil, ASC tuning, characteristic parameters och the compensated network

Earth fault location method, earth fault protection, earth fault characteristics

Concept of the voltage regulation in the distribution network.

Methods of voltage regulation on MV and LV levels, problems of voltage regulation.

Requirements for DER modules connected to the distribution system (static and dynamic network support)

Power quality introduction (voltage quality, emissions, immunity), disturbances, compatible levels, national standards, voltage characteristics in DS

Reliability of distribution networks - basic concepts, definition and description of distribution continuity indicators


Učební cíle

Předmět má studenty seznámit s provozem distribučních a průmyslových sítí. Cílem je seznámit studenty s podstatou poruchových stavů těchto sítí a způsobu jejich chránění. V poslední části předmětu je záměrem přiblížit problematiku kvality elektrické energie a standardy pro hodnocení spolehlivosti dodávky elektrické energie.

 

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Attendance at lectures and numerical exercises is not mandatory  

Základní literatura

Glover D. J.,Sarma M.S.; Power system analyses and design; ISBN 0-534-95367-0 (EN)
Phadke A.G., Thorp J.S.; Computer relaying for power systems; ISBN 978-0-470-057 13-1 (EN)
Sleva A.F.; Protective relay principles; ISBN 978-0-8247-5372-6 (EN)
Kersting W.H.; Distribution system modeling and analysis; ISBN 978-1-4398-5622-2 (EN)

Doporučená literatura

Federico Milano: Power System Modelling and Scripting, 978-3-642-13668-9 (EN)
Ali Abur, Antonio Gómez Expósito: Power System State Estimation - Theory and implementation, 9780824755706 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPA-EEN magisterský navazující, 2. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Řešení soustav různých napětí z hlediska spojení uzlů vinutí transformátorů, jejich vlastnosti a použití.
2. Provoz kompenzované sítě - konstrukce a ladění zhášecí cívky, lokalizace poruch.
3. Napěťové poměry v distribučních sítích - regulace napětí v charakteristickém bodě.
4. Nesymetrie napětí v distribuční síti, napájení elektrické trakce.
5. Připojování zdrojů rozptýlené výroby do distribučních sítí.
6. Negativní zpětné vlivy průmyslových instalací a lokálních zdrojů.
7. Ochrany před přepětím.
8. Ochrany a automatiky distribučních vedení.
9. Dálkové ovládání, měření a přenos informací.
10. Spolehlivost elektrických sítí.
11. Ukazatele spolehlivosti jako náhodné veličiny
12. Nepřetržitost jako součást kvality dodávky. Oceňování spolehlivosti dodávky.
13. Metody odhadu spolehlivosti elektrických sítí, využití v optimalizačních úlohách.

Cvičení odborného základu

6 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Dimenzování zhášecí cívky pro zadanou síť.
2. Výpočet proudu zemního spojení v izolované a kompenzované síti.
3. Návrh kompenzačního zařízení a jeho začlenění do průmyslové sítě.


Cvičení na počítači

16 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Základy práce v programu PSCAD
2. Modelování prvků distribuční sítě v programu PSCAD
3. Modelování prvků distribuční sítě v programu PSCAD
4. Modelování poruch v distribuční síti v programu PSCAD
5. Individuální projekt v programu PSCAD
6. Individuální projekt v programu PSCAD
7. Simulace spolehlivosti jednoduchého vývodu vn nesekvenční metodou MONTE CARLO
8. Simulace spolehlivosti jednoduchého vývodu vn nesekvenční metodou MONTE CARLO

Laboratorní cvičení

4 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Měření na modelu vedení vn - lokátory poruch
2. Měření na modelu sítě vn - vliv rozladění tlumivky na reziduální proud zemního spojení