Faglig innhold

Fordypningskurset er ment å gi tilstrekkelig bredde og dybde i emner for fordypning i de avanserte aspektene ved kraftsystemdrift, planlegging og analyse. Dette kurset er satt sammen av flere blokker/moduler. Mer informasjon knyttet til den detaljerte sammensetningen av de faktiske blokkene som tilbys, deres læringsaktiviteter, vurderingsskjemaer og logistikk for utførelsen, vil bli gitt ved semesterstart. En kort beskrivelse av de typiske blokkene som er inkludert er som følger.

Blokk 1: Metoder og algoritmer for kraftsystemer.

Det overordnede målet er å omfavne et beregningsmessig tankesett for kraftsystemer, gjennom implementering av noen få utvalgte avanserte analysemetoder og algoritmer. Modulen vil dekke dynamiske og statiske aspekter: fra tidsdomenefasesimuleringer og småsignalmetoder, til beredskapsanalyse og nesekurver, til sikkerhetsbegrenset OPF. Studenten vil på førstehånd erfare den beregningsmessige og konseptuelle motivasjonen bak vanlige metoder i kraftsystemer. Støtte vil kun gis for Python og Julia, men alle programmeringsspråk kan brukes. Kurset tilbyr opplæring i komplementære beregningsferdigheter som profilering for å fremskynde algoritmer, versjonskontroll og dokumentasjon - som vanligvis er verdifulle for masteroppgavearbeidet.

Vurdering: Hver student skal utvikle et program fra bunnen av, som utfører metodene dekket i kurset. Vurdering er basert på programmet, inkludert et kort møte hvor vi går gjennom koden (justerende muntlig eksamen). Fokuset ligger på konseptuell forståelse av metodene, ikke på programmeringskunnskaper.

Blokk 2: Fleksibilitet i kraftnettdrift og planlegging

Det overordnede målet er å gi en dypere innsikt i kraftsystemfleksibilitet (generelt), fleksibilitet i nettdrift og fleksibilitet i nettplanlegging. Emner som dekkes inkluderer også lastanalyse og lastmodellering, fleksibilitet på etterspørselssiden, driftsplanlegging, planlegging av energilagring, sikkerhet for strømforsyning, langsiktig nettplanlegging og samfunnsøkonomisk nytte-kostnadsanalyse. Fokus er mest på distribusjonssystemapplikasjoner, men en stor del av konseptene og metodene som dekkes i kurset er også anvendelige for overføringssystemer. Kursmodulen har som mål å være både praktisk orientert og basert på nyere forskning og utvikling på temaet. Den har også som mål å gjøre studentene mer kjent med å jobbe med datasett (nettmodeller, lastdata, fleksibilitetsdata ...) og utvikle Python-kode for å bruke dem i kraftsystemanalyse (simulering og optimalisering av energi- og kraftstrømmer ...).

Vurdering : Oppgaver gis sammen med forelesningene og vil sammen utgjøre prosjektarbeidet i emnet. Det skal leveres skriftlig rapport basert på dette prosjektarbeidet.I tillegg må koden også sendes inn. Kursets prosjektarbeid er et gruppearbeid. Det vil søkes individuelle avklaringer fra gruppearbeidet etter behov. Alle elever skal kunne forklare alle deler av prosjektet. Karaktergivning vil skje på grunnlag av innleverte oppgaver og eventuelle påfølgende diskusjoner.

Blokk 3: Vindkraft i elektriske kraftsystemer

Det overordnede målet er å gi en dypere innsikt i en rekke temaer knyttet til integrering av vindkraft til havs og på land i elektriske kraftsystemer

Innhold: Norge, som mange andre europeiske land, har utmerkede vindkraftressurser både til havs og på land, og kurset vil diskutere hvordan disse ressursene kan utnyttes og integreres i energi- og kraftsystemet på en økonomisk effektiv, teknisk robust og pålitelig måte. Ulike vindturbinteknologier, bruk av kraftelektronikk, design av vindparker, nettintegrasjon og nettverksgrensesnitt og prinsipper for styring og systemdrift er emner som skal studeres. Forskjellene mellom vindkraft til havs og på land vil bli diskutert. Videre vil kurset presentere og diskutere økonomi- og markedsspørsmål knyttet til storskala integrasjon av vindkraft. Etter kurset vil studentene ha en solid forståelse og evne til å forklare med selvtillit følgende emner:

Elektriske systemer i et vindenergigenereringssystemStyresystemer i en vindturbinVindparkkontroll nærmer segProblemstillinger knyttet til nettintegrering av store vindkraftverkDrift av kraftanlegg med betydelig vindkraftinntrengningVurdering: Emnet vurderes gjennom et miniprosjekt utført av en gruppe på to studenter. Miniprosjektet vurderer nøkkelemnene som undervises i modulen og består av en blanding av beregninger og spørsmål for å teste resonnement og forståelse. En hovedkomponent i vurderingen er utarbeidelsen av et teknisk papir i IEEE-stilen og en tilhørende plakat.

Læringsutbytte

Fordypningskurset er ment å gi tilstrekkelig bredde og dybde i emner for fordypning i de avanserte aspektene ved kraftsystemdrift, planlegging og analyse. Dette kurset er satt sammen av flere blokker/moduler. Mer informasjon knyttet til den detaljerte sammensetningen av de faktiske blokkene som tilbys, deres læringsaktiviteter, vurderingsskjemaer og logistikk for utførelsen, vil bli gitt ved semesterstart.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, oppgaver og miniprosjekt. Kurset gis på engelsk.

Spesielle vilkår

Anbefalte forkunnskaper

Power System Analysis -1 og Power System Analysis - 2.

Det kreves opptak til et studieprogram:

Electric Power Engineering (MSELPOWER)

Energy and the Environment (MIENERG)

Energy and the Environment (MTENERG)

Renewable Energy in the Marine Environment (MSREM)

Forkunnskapskrav

For å kunne ta emnet kan studenten stå igjen med maks tre emner fra underliggende år. Forkunnskaper tilsvarende emnene angitt under anbefalte forkunnskaper kan ikke inkluderes i emnene som mangler.

Kursmateriell

Stated and provided at the start of the semester.