Kurs · Avancerad

Kraftsystemdynamik & stabilitet

Avancerad specialistkurs i kraftsystemdynamik och stabilitet. Svarar inte på nätets stationära tillstånd utan på vad som händer efter en störning. Innehåll: differentialekvationer och DAE, numerisk integration, synkrongeneratorns elektromekaniska dynamik och swing-ekvationen, tröghet/rörelseenergi/COI, turbin/governor/droop, excitation/AVR/limiters, PSS, dynamiska lastmodeller, initialisering; rotorvinkelstabilitet, equal area criterion, critical clearing time, multi-machine och coherency; small-signal (linjärisering, egenvärden, dämpning, participation, mode shapes, lokala/inter-area/forced oscillations); frekvensstabilitet (RoCoF, nadir, FCR/FFR, UFLS, ö-drift); spänningsstabilitet (kort/lång sikt, motorstalling, LTC/OEL); IBR (grid-following/PLL, grid-forming, systemstyrka/SCR, converter interactions, vind/sol/BESS); RMS vs EMT, modellreduktion/validering; dynamic contingency, dynamic security assessment, stability controls, PMU/WAMS, real-time/HIL. Interaktiva laboratorier: swing, equal area, CCT-sökning, tröghets-/COI-karta, frekvensrespons, egenvärdesplan, droop, systemstyrka, motorstalling, UFLS, RMS/EMT-väljare och IBR-utforskare. Modellen är balanserad positiv-sekvens RMS — studenten ska alltid veta vad modellen inte kan svara på. Bygger ovanpå samma PowerSystemModel som lastflöde/kortslutning/skydd/SCADA.

Total progress0 %

Uppskattad återstående studietid: 18 h 12 min

Learning path

Från statiskt nät till dynamiskt kraftsystem

Differentialekvationer för kraftingenjören

Numerisk tidsintegration och simulationsnoggrannhet

DAE-modellen – dynamiska states + algebraiska nätvillkor

Synkrongeneratorns elektromekaniska dynamik

Swing equation

Tröghet, rörelseenergi och center of inertia

Mekanisk effekt, turbin och governor

Primär frekvensreglering och droop

Excitationssystem och AVR

Reaktiv effekt, excitation och terminalspänning

Power System Stabilizer – PSS

Dynamiska lastmodeller

Initialisering av dynamiska modeller

Rotorvinkelstabilitet – grunder

Equal Area Criterion

Critical Clearing Time

Multi-machine transient stability

Coherent generator groups och system separation

Small-signal stability – linjärisering

Eigenvalues, modes och damping

Participation factors och mode shapes

Local och inter-area oscillations

Forced oscillations och resonans

Frequency stability

RoCoF, frequency nadir och frequency recovery

Reserver, FCR/FFR och load-frequency response

Under-frequency load shedding och system split

Voltage stability – dynamiskt perspektiv

Short-term voltage stability

Long-term voltage stability

Induktionsmotorer och motor stalling

LTC, limiter-funktioner och långsam spänningsdynamik

Inverter-Based Resources – dynamiska grunder

Grid-following converters och PLL

Grid-forming converters

System strength och svaga nät

Converter interactions och control instability

Vindkraft, solkraft och BESS i dynamiska studier

RMS-modeller kontra EMT-modeller

Modellval, modellreduktion och dynamiska ekvivalenter

Modellvalidering och parameteridentifiering

Dynamic contingency analysis

Dynamic Security Assessment

Stability controls och remedial actions

PMU/WAMS och realtidsobservation av dynamik

Real-time simulation och Hardware-in-the-Loop

Integrerat klassiskt synkronsystem

Integrerat lågtröghetssystem med IBR

Master Project – stabilitetsstudie av ett framtida kraftsystem

Slutprov