Villamosenergia-rendszerek méréstechnikája és jelfeldolgozása

A tantárgy angol neve: Measurement Technology and Signal Processing of Power Systems

Adatlap utolsó módosítása: 2009. november 2.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnöki szak, MSc képzés 

Villamosenergia-rendszer informatika

és menedzsment mellékszakirány

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIVEM288 2 2/1/0/v 4  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Raisz Dávid Márk,
A tantárgy tanszéki weboldala http://www.vet.bme.hu/okt/mscm/ver/vermer/index.htm
4. A tantárgy előadója
Név: Beosztás: Tanszék, Int.:
Becker Péter Tudományos munkatárs VET VMK csoport

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Elektronika, Digitális rendszerek, Méréstechnika

 

6. Előtanulmányi rend
Ajánlott:
-
7. A tantárgy célkitűzése A tantárgy célja a hallgatókkal megismertetni a villamosenergia-rendszerek legfontosabb villamos jeleinek mérését, a mért adatok rögzítésének és feldolgozásának módszereit. Az elméleti előadásokhoz kapcsolódó laboratóriumi bemutatók és konkrét méréstechnikai feladatok kidolgozása során a mérnöki tevékenység megismerése.

 

8. A tantárgy részletes tematikája

1.       A villamosenergia-rendszerek jellemző villamos mennyiségei és az azokat előidéző jelenségek

-        stacioner jelek: vonali és fázis feszültségek, áram, sorrendi mennyiségek, frekvencia, wattos és meddő teljesítmények, impedanciák, harmonikusok

-        változó jelek: feszültségingadozás, flicker

-        tranziens jelek (zárlati áramok, hálózati rezonancia jelenség)

-        tranziens jelek vizsgálata modellezéssel

-        Gyakorlat: példák stacioner és tranziens jelek (feszültség, áram, sorrendi mennyiségek, frekvencia, wattos és meddő teljesítmények, impedanciák) számolására. 

2.       A primer jelek illesztése a mérőberendezésekhez

-        primer és szekunder mérőváltók, a jelek galvanikus leválasztása

-        a jelek feldolgozásának analóg módszerei, erősítés, sávszűrés, antialiasing szűrés

-        a mérőberendezések túlfeszültség és zavarvédelme

-        analóg regisztráló berendezések

-        Gyakorlat: példák mérőváltók átviteleinek számítására (amplitudó, frekvenciamenet), analóg erősítők és szűrők méretezésére, frekvenciatartománybeli vizsgálatára.

 

3.        Hálózati jelek mintavételezése

-        a megfelelő AD konverter és kiegészítő áramköreinek kiválasztása

-        a hálózattal szinkron mintavételezés módszerei

-        a szükséges mintavételezési frekvencia meghatározása

-        többcsatornás mintavételezés módszerei, a fázishibák korrigálása

-        tranziens jelenségek rögzítése

-        Gyakorlat: számítási példák mintavételezett értékek, mintavételi frekvencia, fázishibák meghatározására, mintavételezésből eredő hibák korrekciós értékeinek meghatározása.

 

4.       Mikrokontrollerek és szignál processzorok alkalmazása villamosenergia rendszerek jeleinek feldolgozására

-        a jelfeldolgozó mikrokontroller kiválasztása

-        a fontosabb mikrokontroller családok ismertetése, hardver felépítés, programozás

-        digitális szignál processzorok (DSP) alkalmazása a számításigényes algoritmusok megvalósítására

-        a stacioner jelek feldolgozásának fontosabb algoritmusai. A mintavétel, valamint az effektív érték, a teljesítmény, a frekvencia, és a harmonikusok mérésének hardver és szoftver módszerei

-        Gyakorlat: digitális szürőtervezés, effektív érték, teljesítmény, frekvencia, és harmonikusok mérési algoritmusainak vizsgálata, tervezése, méretezése.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Az egyes témakörök ismertetése előadásokon, majd ezekhez kapcsolódóan tantermi és laboratóriumi foglalkozásokon. Konkrét mérési feladatok megoldása.

 

10. Követelmények

a)      Szorgalmi időszakban: 1 zárthelyi

Az aláírás megszerzésének feltételei:

-       részvétel az előadások legalább 70%-án.

-       zárthelyi legalább 40%-os szintű teljesítése

A korábbi félévekben megszerzett aláírás a megszerzéstől számítva 3 évig érvényes.

b)      Vizsgaidőszakban:

A vizsgára bocsátás feltétele a félévközi követelmények teljesítése.

A félév lezárásának módja: Írásbeli vizsga az előadott és az önálló feldolgozásra kijelölt tananyagból szóbeli javítási lehetőséggel.

A végső érdemjegy a zárthelyin és az írásbeli/szóbeli vizsgán szerzett jegy 20%, ill. 80%-os súlyozással számított átlaga.

Vizsgára jelentkezés feltétele: az aláírás megszerzése, illetve érvényes aláírás.

 

 

11. Pótlási lehetőségek

TVSZ szerint: egy pótZH a szorgalmi időszakban, egy pót-pót ZH a pótlási héten.

12. Konzultációs lehetőségek

Igény és egyeztetés szerint. Előzetes egyeztetést nem igénylő konzultációs alkalom: Minden héten a hét első előadási óráját követően.

 

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
  • Peter Panzer: Elektronikus készülékek túlfeszültség- és zavarfeszültség- védelme (Budapest, 1990, Műszaki Könyvkiadó)
  • Tietze - Schenk: Analóg és digitális áramkörök (Budapest, 1990, Műszaki Könyvkiadó)
  • Microchip és Analog Devices cégek kiadványai
  • Tanszéki segédletek a tárgy tanszéki web-oldalán
14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra42
Félévközi készülés órákra5
Felkészülés zárthelyire10
Házi feladat elkészítése
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása15
Vizsgafelkészülés48
Összesen120
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
Név: Beosztás: Tanszék, Int.:
Becker Péter Tudományos munkatárs VET VMK csoport
dr. Kisvölcsey Jenő docens VET VMK csoport