Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Smart grid laboratórium

    A tantárgy angol neve: Laboratory of Specialisation

    Adatlap utolsó módosítása: 2019. január 4.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Villamosmérnöki alapszak

    Fenntartható villamos energetika szakirány

    Smart grid ágazat, kötelező tárgy

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIVEAC06 6 0/0/3/f 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Hartmann Bálint, Villamos Energetika Tanszék
    4. A tantárgy előadója

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Intézet:

    Dr. Raisz Dávid

    docens

    BME VET

    Dr. Kiss István

    docens

    BME VET

    Dr. Hartmann Bálint

    adjunktus

    BME VET

    Dr. Számel László

    docens

    BME VET

    Prikler László

    tanársegéd

    BME VET

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    Elektrotechnikai alapismeretek, a villamosenergia-hálózatok felépítése, energiatermelés és elosztás alapismeretei, a villamosenergia-rendszer működésének alapjai, háromfázisú váltakozó áramú rendszerek számításának alapismeretei.

    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:
    Szakirany("AVINsmartgrid", _)
    VAGY Training.code=("5NAA7")

    A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

    A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

    Ajánlott:

    Villamos energetika (BMEVIVEAB01), Villamos energia átvitel (BMEVIVEAC00), Smart elosztóhálózatok tervezése és üzemeltetése (BMEVIVEAC03).

    7. A tantárgy célkitűzése

    Az ágazati labor azon hallgatók érdeklődésére épít, akik az intelligens elosztóhálózatok üzemeltetésével, tervezésével, a megújulók hálózati integrációjával, az energia felhasználás és tárolás kérdéseivel kapcsolatos ismereteiket a gyakorlatban is alkalmazható mérési, számítási, tervezési módszerek készségszintű elsajátításával szeretnék elmélyíteni. A laboratóriumi mérések és a számítógépes tervezési gyakorlatok célja a gyakorlati alkalmazás fejlesztésén túlmenően a fizikai összefüggések és a számítási modellek összhangjának megértése.

     

    A tárgyhoz tartozó mérések betekintést adnak az elosztóhálózatok üzemirányító rendszereinek működésébe és üzemzavar érzékelési és elhárítási módszerek sajátosságaiba. Bemutatják az elosztott energiatermelés és felhasználás modern eszközeit, az energiatárolás és az elektromobilitás hálózati hatásait, az elosztóhálózatokon alkalmazott kapcsolókészülékek és a hálózatok között fellépő kölcsönhatásokat. A hallgatók megismerkednek a villamosenergia-termelésben és felhasználásban jelentős részarányt képviselő statikus és forgógépes energia-átalakítók és villamos hajtások működésével, villamos és mechanikai jellemzőinek mérésével.

    8. A tantárgy részletes tematikája

    12 laboratóriumi / számítógéptermi foglalkozás az alábbiak közül:

    I)       Laboratóriumi mérések:

    1)      A fogyasztók hálózati visszahatása, villamos energia minőségi jellemzők mérése.

    2)      Áramirányítók hálózati visszahatása, háztartási fogyasztók harmonikusainak mérése, meddőkompenzálás, szűrőtervezés.

    3)      PV inverter hálózati csatlakozási feltételeinek ellenőrző mérése.

    4)      AC/DC átalakító kapcsolások vizsgálata

    5)      Digitális túláramvédelem működése elosztott energiatermelés, kétirányú energiaáramlás esetén.

    6)      Alállomási EMC vizsgálata – külső helyszíni mérés.

    7)      Mikrogrid management, inverter szigetüzem, megújuló termelés és fogyasztók egyensúlya.

    8)      Smart mérők vizsgálata: felparaméterezés, pontosság ellenőrzése, lopás-detektálás, HKV/RKV vizsgálata.

    9)      Villamos hálózati jelátvitel (PLC/BPL) vizsgálata: hálózati impedancia mérés, átviteli jellemző mérés, spektrum vizsgálat (Smart mérő kommunikáció)

    10)  Egyen és váltakozó áramú zárlatok ideális kikapcsolása koncentrált paraméterű hálózatmodellen. A kapcsolás során fellépő független visszaszökő feszültség mérése és számítása. A hálózati paraméterek hatásának elemzése.

    11)  Kábelszigetelések és kábelszerelvények meghibásodására utaló jellemzők detektálása. Kábelvonal szigetelésdiagnosztikai vizsgálata a dielektromos jellemzőinek mérésével. Kábelvonal lokális hibahelyeinek meghatározása részleges kisülések vizsgálatával és reflexiós méréssel.

    12)  Aszinkron gép vizsgálata, üresjárási és rövidzárási jelleggörbék felvétele, terhelési mérés.

    13)  Szinkrongép vizsgálata, üresjárási és rövidzárási jelleggörbéinek felvétele, szinkron gép hálózatra kapcsolása. Áram-munkadiagram és a V görbék felvétele.

     

    II)    Számítógépes tervezési laborgyakorlatok, szoftver-alkalmazások:

    1)      Kisfeszültségű fogyasztói körzet terhelés- és feszültségviszonyainak elemzése, méretezése különböző mértékű napelemes HMKE penetráció eseteire.

    2)      Nagy / középfeszültségű (120/20 kV-os) transzformátorállomás terhelési és szabályozási viszonyainak vizsgálata, kiserőművek hálózati csatlakozási feltételeinek ellenőrzése, a feszültség minőségre gyakorolt hatásainak elemzése számítógépi modellhálózaton.

     

    3)      Középfeszültségű hálózat létesítésének műszaki-gazdasági vizsgálata: beruházási/üzemeltetési költségek, kábel / burkolt szabadvezeték / szabadvezeték alternatívák vizsgálata, bontási pontok optimális megválasztása, kiserőművek csatlakozásának hatása. Hálózatfejlesztés. Tervezési előírások (ENTSO-E, Üzemi Szabályzat, Elosztói Szabályzat), módszertan, számítások. Az európai villamosenergia-rendszer hálózata.  Fő jellemzők, térképes ábrázolások, a magyar VER-től eltérő jellegzetességek. Hálózatra csatlakozás. Előírások, szerződések, díjtételek. A nagyvasúti villamos vontatás áramellátása Vasúti áramkörök, feszültségek, áramnemek, táprendszerek tápállomások.

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

    Heti 3 óra laboratóriumi mérés, illetve irányított számítógépi alkalmazások labor

    10. Követelmények

    ·      Szorgalmi időszakban:

    ·         A hallgatónak valamennyi mérésen kötelező a részvétel.

    ·         Felkészülés a mérésre a mérési segédlet alapján.

    ·         Részvétel a mérésen a csoportbeosztásnak megfelelő helyen és időpontban. A méréseken csak az a hallgató vehet részt, aki a laboratóriumi beugró dolgozatot sikeresen teljesíti.

    ·         Mérési csoportonként egy közös, vagy személyenként külön jegyzőkönyv készítése és beadása a mérést követő hetedik naptári nap éjfélig.

     

    A hallgatók az elvégzett mérések során mérésenként egy részosztályzatot kapnak (laboratóriumi beugró dolgozat, mérési aktivitás, jegyzőkönyv alapján). A félév-végi aláírás a fenti teljesítések után akkor kapható, ha valamennyi részosztályzat legalább elégséges eredményű.

     

    A hallgatók az utolsó héten ellenőrző mérésen vesznek részt, amely során mindenkinek egy a félév során elvégzett mérés egy részét kell önállóan, segédeszköz nélkül (a mérésvezető felügyelete mellett) megismételnie, és arról helyben vázlatos jegyzőkönyvet készítenie a mérésvezető instrukciói alapján. Az ellenőrző mérés időtartama 60 perc, a mérés utolsó heti órarendi időpontján belül. A hallgatók beosztását a tárgy koordinátora a helyszínen ismerteti.

     

    A félévközi jegy 30%-a a mérés eleji laboratóriumi beugró dolgozatok átlagából, 20%-a a jegyzőkönyvek átlagából, míg 50%-a az ellenőrző mérés jegyéből tevődik össze.

    11. Pótlási lehetőségek

    A jegyzőkönyv különeljárási díj megfizetése mellett a pótlási
    időszak végéig adható le késedelmesen.
    Az el nem végzett mérések (hiányzás, elégtelen felkészültség)
    pótlására csak a szorgalmi ill. pótlási időszakban van lehetőség,
    az alábbiak szerint:
    ·         a félév során legfeljebb 2 mérés pótolható, az illető
    mérésvezetővel (mérésvezetőkkel) előre egyeztetett időpontban
    ·         ha van olyan mérőcsoport, amelyik a pótolandó mérést
    még nem végezte el, és létszáma lehetővé teszi, hogy még
    csatlakozzon a pótlást igénybe venni szándékozó hallgató, akkor
    az adott mérés pótlása számára kizárólag ebben az időpontban
    lehetséges.
    ·         ha fentiekre (előzetes megbeszélés alapján) nincs mód,
    akkor a mérés pótolható a pótmérési időpontban is, amely –
    szükség szerint – a pótlási időszakban lesz meghirdetve.
    ·         tartós és igazolt akadályoztatás esetén a pótláshoz
    egyéni megbeszélés szükséges.

    Valamely mérésre kapott, legalább elégséges részosztályzat
    javítására nincs lehetőség.


    12. Konzultációs lehetőségek

    E-mailben vagy személyesen a mérésvezetőkkel egyeztetett időpontban.

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    Villamosenergia - átvitel (oktatási segédlet): www.vet.bme.hu
    Mérési útmutatók:
    www.vet.bme.hu

     

    Power World Simulator Tutorial, Digsilent Power Factory Tutorial, Neplan Tutorial

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

    Kontakt óra

    42

    Készülés előadásokra

    0

    Készülés gyakorlatokra

    0

    Készülés laborra

    42

    Készülés zárthelyire

    0

    Házi feladat elkészítése

    0

    Önálló tananyag-feldolgozás

    36

    Felkészülés a vizsgára

    0

    Összesen

    120


    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Intézet:

    Prikler László

    tanársegéd

    BME VET

    Dr. Raisz Dávid

    docens

    BME VET

    Dr. Kiss István

    docens

    BME VET

    Dr. Hartmann Bálint

    adjunktus

    BME VET

    Dr. Számel László

    docens

    BME VET

    IMSc tematika és módszer

    A programban részt vevő hallgatóknak a laboratóriumi foglalkozások során összetettebb mérnöki gondolkodást igénylő feladatokat adunk.

    IMSc pontozás

    IMSc pontok száma legfeljebb 10.

    IMSc pontokat a hallgatók a félév során elvégzett méréseken (legfeljebb 10 pont) szerezhetnek.

    A hallgató 5 IMSc pont megszerzésére jogosult, amennyiben a félév során minden mérés eleji laboratóriumi beugrója, illetve minden jegyzőkönyve jeles értékelést kapott. További 5 IMSc pont szerezhető, amennyiben a hallgató az ellenőrző mérést is jeles értékeléssel teljesíti.

     

    Az IMSc pontok megszerzése a programban nem résztvevő hallgatók számára is biztosított.