Спецкурс з наукових досліджень спеціальності, частина 2
Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка (освітньо-наукова програма)
Код дисципліни: 7.141.00.O.016
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Електромехатроніка та комп'ютеризовані електромеханічні системи
Лектор: Проф. Куцик Андрій Степанович
Семестр: 3 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Загальні компетентності:
1) здатність до аналізу і синтезу;
2) здатність здійснювати пошук, аналізувати і критично оцінювати інформацію з різних джерел;
3) уміння опрацьовувати та представляти результати наукових досліджень;
Фахові компетентності:
1) знання про тенденції розвитку і найбільш важливі нові розробки в області електротехніки та електромеханіки, а також суміжних;
2) здатність застосовувати інформаційно-комунікаційні технології та навики програмування для розв’язання типових завдань інженерної діяльності та виконання наукових досліджень;
3) здатність застосовувати професійно-профільовані знання й практичні навички для створення нових та при обслуговуванні існуючих електроенергетичних, електро-технічних та електромеханічних систем та їх складових;
4) здатність застосовувати аналітичні методи аналізу, математичне моделювання та виконувати фізичні та математичні експерименти для розв’язання інженерних завдань та при проведенні наукових досліджень;
5) здатність критично аналізувати основні показники функціонування системи та оцінювати використані технічні рішення та обладнання;
6) здатність оцінювати доцільність та можливість застосування нових методів і технологій в задачах синтезу електроенергетичних, електротехнічних та електромеханічних систем;
7) здатність аргументувати вибір методу розв’язування спеціалізованої задачі, критично оцінювати отримані результати та захищати прийняті рішення.
Результати навчання: 1) Здатність формулювати мету та задачі досліджень.
2) Здатність вибирати метод досліджень та програмно-апаратні засоби для їх проведення.
3) Здатність постановки комп’ютерного експерименту для проведення досліджень.
4) Здатність критично аналізувати результати досліджень та обґрунтовувати їх адекватність.
5) Розуміння сучасних технології гібридного моделювання в реальному часі.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Математичне моделювання електротехнічних систем та їх елементів.
Наукові дослідження та семінари за їх тематикою.
Спецкурс з наукових досліджень спеціальності част. 1.
Короткий зміст навчальної програми: В даному спецкурсі вивчаються сучасні методи математичного моделювання електроенергетичних та електромеханічних систем, розроблені на кафедрі електромехатроніки та комп’ютеризованих електромеханічних систем з використанням теорії математичного моделювання електромашиновентильних систем. Особливу увагу приділено розгляду сучасних технології гібридного моделювання в реальному часі, що дозволяють поєднувати у єдиній системі фізичні об’єкти та цифрові моделі. Студенти поглиблюють знання та вміння постановки дослідницького експерименту, критичного аналізу та верифікації отриманих результатів.
Опис: Основні положення теорії математичного моделювання електромашиновентильних систем.
Принципи побудови математичних моделей електромашиновентильних систем з використанням теорії багатополюсників.
Приклати створення математичних моделей електромашиновентильних систем з використанням теорії математичного моделювання електромашиновентильних систем.
Основні положення методу середніх напруг на кроці чисельного інтегрування для алгебраїзації диференційних рівнянь, що описують силові схеми електроенергетичних та електромеханічних систем.
Приклади застосування методу середніх напруг на кроці чисельного інтегрування для створення математичних моделей елементів електромашиновентильних систем.
Алгоритм математичного моделювання електромашиновентильних систем з використанням методу середніх напруг на кроці чисельного інтегрування
Постановки комп’ютерного експерименту з використанням цифрової моделі. Верифікація отриманих результатів досліджень.
Гібридне моделювання. Приклади застосування.
Особливості цифрових моделей реального часу. Принципи синхронізації розрахункового часу з реальним.
Технологія “Hardware-in-the-Loop” та її використання в гібридному моделюванні та діагностуванні систем керування.
Методи та критерії оцінювання: • лабораторні роботи (30%)
• підсумковий контроль: екзамен, письмово-усна форма (70%)
Критерії оцінювання результатів навчання: Методика розподілу та нарахування балів здобувачам вищої освіти регламентована Положенням про організацію та проведення поточного і семестрового контролю результатів навчання студентів Національного університету «Львівська політехніка».
Критерії виставляння балів та оцінок відображають фактичну кількість балів (екзаменаційна оцінка ПК+ЕК), які отримані здобувачем освіти, переводиться в державну оцінку за встановленими критеріями, які показують результати навчання, здобуті уміння тощо.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. А. Куцик, М. Семенюк. Процеси і характеристики електротехнічних систем з синхронними машинами з компенсацією реакції якоря: монографія. - Львів: Видавництво ПП Сорока Т.Б., 2017 р. – 249 с.
2. Plachtyna O., Kutsyk A., Semeniuk M. Real-time models of electromechanical power systems, based on the method of average voltages in integration step and their computer application / Energies. – 2020. – Vol. 13, iss. 9. https://doi.org/10.3390/en13092263.
3. Plachtyna O., Kutsyk A., . Lozynskyy A. Method of average voltages in integration step: theory and application / Electrical Engineering, 2020, Volume 102. – Р. 2413–2422 https://doi.org/10.1007/s00202-020-01039-x
4. Плахтына Е.Г. Математическое моделирование электромашинно-вентильных систем. – Львов: Изд-во при Львов. ун-те, 1986.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).
Спецкурс з наукових досліджень спеціальності, частина 2
Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка (освітньо-наукова програма)
Код дисципліни: 7.141.00.O.017
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Електроенергетика та системи управління
Лектор: к.т.н., доцент Козовий Андрій Богданович
Семестр: 3 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
загальні компетентності:
• знання спеціальних розділів математики, в обсязі, необхідному для освоєння професійно-орієнтованих дисциплін (ЗК1);
• здатність до аналізу та синтезу (ЗК2);
• здатність здійснювати пошук, аналізувати і критично оцінювати інформацію з різних джерел (ЗК3);
• уміння працювати як індивідуально, так і в команді (ЗК4);
• уміння ефективно спілкуватися на професійному та соціальному рівнях (ЗК5);
• розуміння необхідності навчання протягом життя та трансферу набутих знань (ЗК9);
• відповідальність за якість виконуваної роботи (ЗК10);
фахові компетентності:
• знання про тенденції розвитку і найбільш важливі нові розробки в області електротехніки та електромеханіки, а також суміжних (ФК1);
• знання і розуміння наукових понять, теорій і методів, необхідних для розв’язання задач в електроенергетичних, електротехнічних та електромеханічних систем та їх устаткування (ФК2);
• здатність застосовувати інформаційно-комунікаційні технології та навики програмування для розв’язання типових завдань інженерної діяльності (ФК4);
• здатність використовувати отримані знання та уміння для роботи в промисловості і розуміти необхідність дотримання правил техніки безпеки, при виконанні посадових обов’язків (ФК5);
• здатність застосовувати аналітичні методи аналізу, математичне моделювання та виконувати фізичні та математичні експерименти для розв’язання інженерних завдань та при проведенні наукових досліджень (ФК7);
• здатність інтегрувати знання з інших дисциплін, застосовувати системний підхід та враховувати нетехнічні аспекти при розв’язанні інженерних задач та проведенні досліджень (ФК9);
• здатність оцінювати доцільність та можливість застосування нових методів і технологій в задачах синтезу електроенергетичних, електротехнічних та електромеханічних систем (ФК11).
Результати навчання: 1. Здатність продемонструвати знання і розуміння наукових і математичних принципів, необхідних для розв’язування інженерних задач та виконання досліджень в області електроенергетики, електротехніки та електромеханіки;
2. Вибирати методи і моделювати явища та процеси в динамічних системах, а також аналізувати отримані результати;
3. Застосовувати інформаційно-комунікаційні технології та навики програмування для розв’язання типових інженерних завдань;
4. Застосовувати знання і розуміння для розв’язування задач синтезу та аналізу елементів систем, характерних обраній спеціалізації;
5. Самостійно виконувати експериментальні дослідження та застосовувати дослідницькі навички за професійною тематикою;
6. Застосовувати системний підхід, інтегруючи знання з інших дисциплін та враховуючи нетехнічні аспекти, під час розв’язання інженерних задач обраної спеціалізації та проведення досліджень;
7. Оцінити доцільність та можливість застосування нових методів і технологій в задачах синтезу електроенергетичних, електротехнічних та електромеханічних систем;
8. Аргументувати вибір методів розв’язування спеціалізованої задачі, критично оцінювати отримані результати та захищати прийняті рішення.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: • Електромагнітна сумісність;
• Спецкурс з наукових досліджень спеціальності, частина 1.
Короткий зміст навчальної програми: Викладено математичний апарат, який використовується для розв’язання задач електроенергетики: викладено математичні основи аналізу перехідних процесів у електроенергетичних системах, та методи аналізу динамічної та статичної стійкості електроенергетичних систем
Опис: Аналіз перехідних процесів електроенергетичних систем. Задачі аналізу перехідних процесів ЕЕС. Математична модель аналізу перехідних процесів ЕЕС у методі контурних координат. Математична модель аналізу перехідних процесів ЕЕС у методі вузлових координат. Математичні моделі об’єктів ЕЕС і систем керування. Дослідження стійкості електроенергетичних систем. Задачі дослідження стійкості електроенергетичних систем та особливості їх моделювання. Методи дослідження статичної та динамічної стійкості. Дослідження статичної стійкості електроенергетичних систем. Дослідження динамічної стійкості електроенергетичних систем. Особливості моделювання тривалих електромеханічних перехідних процесів в електроенергетичних системах.
Методи та критерії оцінювання: • письмові звіти з лабораторних, усне опитування (30%)
• підсумковий контроль - екзамен: письмово-усна форма (70%)
Критерії оцінювання результатів навчання: Бали та відповідні до них оцінки фактичного рівня досягнення програмних результатів навчання формуються за результатами поточного та семестрового контролів шляхом урахування оцінювання повноти та якості виконання обов’язкових індивідуальних робіт, результатів тестування, що проводиться за допомогою електронного навчально-методичного комплексу, розміщеного у віртуальному навчальному середовищі Національного університету «Львівська політехніка», та усного опитування. Порядок та критерії виставляння балів та оцінок проводиться згідно «Стандарт вищої освіти СВО ЛП 03.10., Наказ № 27-1-10 від 23 січня 2019 р.»
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Кириленко О.В., Сегеда М.С., Буткевич О.Ф., Мазур Т.А. Математичне моделювання в електроенергетиці: Підручник / – Львів: Вид-во нац. ун-ту «Львівська політехніка», 2010. – 608 с.
2. Кириленко О.В., Сегеда М.С., Буткевич О.Ф., Мазур Т.А. Математичне моделювання в електроенергетиці: Підручник / – Львів: 2-е видання. Вид-во нац. ун-ту «Львівська політехніка», 2013. – 608 с.
3. Стійкість енергосистем. Керівні вказівки. СОУ-Н МЕВ 40.1-00100227-68:2012. Київ.: Міністерство енергетики та вугільної промисловості України. – 2012. – 29 с.
3. Перхач В.С. Математичні задачі електроенергетики – 3-е вид., перероб. і доп. – Львів: Вища шк., 1989. – 464 с.
4. G. Andersson «Modelling and analysis of electric power systems», ETH Zurich, september, 2008, 173 p.
5. Сегеда М.С. Математичне моделювання в електроенергетиці: Навч. посібник / Мін. освіти і науки України; Національний університет “Львівська політехніка” – Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2002. – 300 с.
6. Сегеда М.С. Електричні мережі та системи: Підручник 3-е видання, доп. та перероблене / – Львів: Вид.-во Нац. ун.-ту “Львівська політехніка”, 2015. – 540 с.
7. Clark K., Nicholas W. Miller, and Juan J. Sanchez-Gasca. «Modeling of GE wind turbinegenerators for grid studies», GE Energy 4, 2010. – 92 p.
8.Clark K., Nicholas W. Miller, and Reigh Walling. «Modeling of GE solar photovoltaic plants for grid studies», General Electric International Inc., Schenectady, NY 12345, 2010. – 36 p.
9. IEEE Recommended Practice for Excitation System Models for Power System Stability Studies. IEEE Std 421.5™-2005
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).