Εισαγωγή στα Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας

Tο μάθημα αυτό πραγματεύεται όλο εκείνο το υλικό που είναι απαραίτητο για να δημιουργηθεί το μοντέλο ενος Συστήματος Ηλεκτρικής Ενέργειας από τη σύνθεση των μοντέλων των επί μέρους συνιστωσών, ώστε να μπορεί να εκτιμηθεί η συμπεριφορά του στη μόνιμη κατάσταση λειτουργίας. Κατά την ανάπτυξη των μοντέλων των διαφόρων συνιστωσών δίνονται και χρήσιμες πληροφορίες για τον τρόπο λειτουργίας του συστήματος.

Στόχοι Μαθήματος

Στόχοι του μαθήματος είναι οι εξής: Nα κατανοήσει ο φοιτητής τη λειτουργία των βασικών συνιστωσών ενός Συστήματος Ηλεκτρικής Ενέργειας, δηλ. της σύγχρονης μηχανής, του μετασχηματιστή ισχύος, της γραμμής μεταφοράς, των διατάξεων αντιστάθμισης και ελέγχου. Να δημιουργήθουν τα μοντέλα που περιγράφουν τη συμπεριφορά των ανωτέρω συνιστωσών στη μόνιμη κατάσταση λειτουργίας. Να δημιουργηθει με συστηματικό τρόπο το μοντέλο του συνολικού διασυνδεδεμένου συστήματος από τα μοντέλα των επι μέρους συνιστωσών. Να γίνει μια συνοπτική παρουσίαση των βασικών μελετών που απαιτούνται για την εκτίμηση της συμπεριφοράς ενος συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας τόσο στη μόνιμη όσο και σε μεταβατικές καταστάσεις λειτουργίας.

Προαπαιτούμενες Γνώσεις

Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα. 

Περιεχόμενα

1. Εισαγωγή Στο κεφάλαιο αυτό γίνεται μια εισαγωγική παρουσίαση των Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας ξεκινώντας από μία ιστορική ανασκόπηση της εξέλιξής τους και αναφέροντας στη συνέχεια θέματα σχετικά με τις βασικές λειτουργίες τους, τη δομή τους και την παράστασή τους. Δίνονται επίσης πληροφορίες για το ελληνικό σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας.   2. Βασικές έννοιες Στο κεφάλαιο αυτό γίνεται μια σύντομη ανασκόπηση βασικών εννοιών από τη θεωρία κυκλωμάτων που κρίνονται πολύ χρήσιμες και διευκρινίζονται οι έννοιες της πραγματικής και αέργου ισχύος καθώς και της μιγαδικής ισχύος. Γίνεται επίσης διεξοδική ανάπτυξη της τεχνικής της ανά μονάδα παράστασης των ηλεκτρικών ποσοτήτων.   3. Σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας Στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάζονται διεξοδικά οι σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιούν συμβατικές πηγές ενέργειας καθώς και οι εναλλακτικές μορφές ενέργειας που χρησιμοποιούνται για ηλεκτροπαραγωγή.   4. Η σύγχρονη μηχανή Στο κεφάλαιο αυτό αναπτύσσονται μαθηματικά μοντέλα της σύγχρονης μηχανής που περιγράφουν τη συμπεριφορά της τόσο στη μόνιμη όσο και σε μεταβατικές καταστάσεις λειτουργίας. Εξετάζονται τα μέσα με τα οποία μπορεί να ρυθμιστεί η παρεχόμενη από τη μηχανή πραγματική και άεργος ισχύς και καθορίζονται οι περιορισμοί που επιβάλλονται στη διαθέσιμη από αυτή μιγαδική ισχύ.      5. Ο μετασχηματιστής ισχύος Στο κεφάλαιο αυτό αναπτύσσονται μαθηματικά μοντέλα τόσο μονοφασικών όσο και τριφασικών μετασχηματιστών ισχύος που χρησιμοποιούνται σε μελέτες συστήματος. Γίνεται αναφορά επίσης στους μετασχηματιστές ρύθμισης τάσης που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο ροής πραγματικής και αέργου ισχύος.   6. Παράμετροι γραμμής μεταφοράς Στο κεφάλαιο αυτό παράγονται εκφράσεις που δίνουν τις δύο βασικές παραμέτρους της γραμμής μεταφοράς, δηλαδή της εν σειρά επαγωγής και της εγκάρσιας χωρητικότητας, ως συναρτήσεις της γεωμετρίας της γραμμής.   7. Παράσταση και συμπεριφορά γραμμών μεταφοράς Στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάζονται τα μοντέλα των γραμμών μεταφοράς μικρού, μεσαίου και μεγάλου μήκους και μελετώνται οι παράγοντες που επηρεάζουν την συμπεριφορά μιας γραμμής που λειτουργεί στα πλαίσια ενός μεγάλου συστήματος.   8. Μοντέλο του συστήματος Στο κεφάλαιο αυτό αναπτύσσονται τεχνικές για τη δημιουργία του μοντέλου του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας από τη σύνθεση των μοντέλων των επί μέρους συνιστωσών του.   9. Ανάλυση συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας Στο κεφάλαιο αυτό γίνεται μια συνοπτική παρουσίαση των βασικών μελετών που απαιτούνται για την εκτίμηση της συμπεριφοράς ενος συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας τόσο στη μόνιμη όσο και σε μεταβατικές καταστάσεις λειτουργίας.έννοιες