Електричні мережі з відновлюваними джерелами енергії
Спеціальність: Системи відновлюваної енергетики та електромобільність
Код дисципліни: 7.141.12.E.021
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Електроенергетика та системи управління
Лектор: к.т.н., доцент Козовий Андрій Богданович
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: 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 (ЗК5);
• уміння ефективно спілкуватися на професійному та соціальному рівнях (ЗК6);
• креативність, здатність до системного мислення (ЗК7);
• 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);
• знання і розуміння сучасних технологічних процесів та систем технологічної підготовки виробництва; технічних характеристик, конструктивних особливостей, призначення і правил експлуатації електроенергетичного, електротехнічного і електромеханічного устаткування та обладнання (ФК3);
• здатність застосовувати інформаційно-комунікаційні технології та навики програмування для розв’язання типових завдань інженерної діяльності (ФК4);
• здатність застосовувати професійно-профільовані знання й практичні навички для створення нових та при обслуговуванні існуючих електроенергетичних, електро-технічних та електромеханічних систем та їх складових (ФК6);
• 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 критично аналізувати основні показники функціонування системи та оцінювати використані технічні рішення та обладнання (ФК8);
• здатність інтегрувати знання з інших дисциплін, застосовувати системний підхід та враховувати нетехнічні аспекти при розв’язанні інженерних задач та проведенні досліджень (ФК9);
• здатність самостійно проектувати системи та їх елементи з урахуванням усіх аспектів поставленої задачі (ФК10);
• здатність аргументувати вибір методу розв’язування спеціалізованої задачі, критично оцінювати отримані результати та захищати прийняті рішення (ФК12).
• знання про тенденції розвитку і найбільш важливі нові розробки в області електростанцій, мереж та систем, а також суміжних (ФКС1);
• знання і розуміння наукових понять, теорій і методів, необхідних для розв’язання задач в електроенергетичних системах та їх устаткування (ФКС2);
• знання і розуміння сучасних технологічних процесів та систем технологічної підготовки виробництва; технічних характеристик, конструктивних особливостей, призначення і правил експлуатації електроенергетичного обладнання електростанцій, мереж та систем (ФКС3);
• здатність застосовувати інформаційно-комунікаційні технології та навики програмування для розв’язання типових завдань інженерної діяльності на електростанціях, в мережах та системах (ФКС4);
• здатність використовувати отримані знання та уміння для роботи в промисловості і розуміти необхідність дотримання правил техніки безпеки, при виконанні посадових обов’язків на електростанціях, в мережах та системах (ФКС5);
• здатність застосовувати професійно-профільовані знання й практичні навички для створення нових та при обслуговуванні існуючих електростанцій, мереж та систем, їх складових (ФКС6);
• здатність застосовувати аналітичні методи аналізу, математичне моделювання та виконувати фізичні та математичні експерименти для розв’язання інженерних завдань та при проведенні наукових досліджень на електростанціях, в електричних мережах та системах (ФКС7);
• здатність критично аналізувати основні показники функціонування електростанцій, мереж та систем, оцінювати використані технічні рішення та обладнання (ФКС8);
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: немає потреби
Короткий зміст навчальної програми: Викладено методологію проектування розвитку електричних мереж з відновлювальними джерелами енергії з використанням сучасного інформаційного ресурсу (нормативних і довідникових документів), використання системного підходу для аналізу розвитку електричних мереж. Висвітлено основні підходи до проектування електричних мереж, підстанцій та ліній, принципи формування трас повітряних і кабельних ліній, методи вибору проводів та ізоляції повітряних ліній, методику вибору кабелів.
Опис: Загальні тенденції розвитку електричних мереж та електроенергетичних систем.
Основні питання під’єднання відновлювальних джерел енергії до електричних мереж.
Основні питання проектування електричних мереж.
Схеми розвитку електричних мереж. Вимоги до схем розвитку електричних мереж.
Техніко-економічні розрахунки в електричних мережах.
Проектування повітряних ліній електричних мереж.
Вибір проводів повітряних ліній.
Ізоляція повітряних ліній.
Проектування ПЛЗ та ПЛІ.
Проектування кабельних ліній.
Методи та критерії оцінювання: • письмовий звіт з лабораторних робіт, 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. Правила улаштування електроустановок. Видання офіційне. Міненерговугілля України. – Х.: Форт, 2017. – 760 с
2. Проектування підстанцій електричних мереж: навч. посібник / З.М.Бахор, А.В. Журахівський. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2017. – 238 с..
3. СОУ-Н ЕЕ 40.1-00100227-101:2014 Норми технологічного проектування енергетичних систем і електричних мереж 35 кВ і вище.
4. ДСТУ 8292:2015 Вітроенергетика. Вітрові електричні станції. Приєднання до електроенергетичної системи.
5. СОУ НЕК 341.001:2019 Вимоги до вітрових та сонячних електростанцій при їх роботі паралельно з об’єднаною енергетичною системою України
6. ДСТУ Вимоги до вітрових та сонячних фотоелектричних електростанцій потужністю більше 150 кВт щодо приєднання до зовнішніх електричних мереж.
7. ДСТУ 8635:2016 Геліоенергетика. Площадки для фотоелектричних станцій. Приєднання станцій до електроенергетичної системи.
8. ГКД 341.003.001.002-2000 Правила проектування вітрових електричних станцій.
9. Норми технологічного проектування підстанцій змінного струму з вищою напругою 6-750 кВ. – К.: Міненерго України, 1994. – 137 с.
10. СОУ-Н ЕЕ 20.667:2007 Кліматичні навантаження на повітряні лінії електропередавання з урахуванням топографічних особливостей. Методика.
11. ГКД 34.20.175-2002 Вимоги до проектування повітряних ліній електропередачі напругою до 1 кВ з самоутримними ізольованими проводами.
12. СОУ-Н МЕВ 40.1-21677681-83:2013 Вимоги до проектування повітряних ліній електропередавання напругою від 6 кВ до 35 кВ з проводами із захисним покриттям. Правила.
13. СОУ-Н МЕВ 40.1-37471933-49:2011 Проектування кабельних ліній напругою до 330 кВ. Настанова.
14. Сегеда М. С. Лінії електропересилання, трансформатори та обчислення їх параметрів: навчальний посібник / М. С. Сегеда, Н. Б. Дьяченко, А. Б. Козовий. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2020. – 180 c.
15. ГКД 340.000.001-95 Визначення економічної ефективності капітальних вкладень в енергетику. Методика. Загальні методичні положення.
16. ГКД 340.000.002-97 Визначення економічної ефективності капітальних вкладень в енергетику. Методика. Енергосистеми і електричні мережі.
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).
Електричні мережі з відновлюваними джерелами енергії (курсовий проєкт)
Спеціальність: Системи відновлюваної енергетики та електромобільність
Код дисципліни: 7.141.12.E.025
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Електроенергетика та системи управління
Лектор: к.т.н., доцент Козовий Андрій Богданович
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: 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 (ЗК5);
• уміння ефективно спілкуватися на професійному та соціальному рівнях (ЗК6);
• креативність, здатність до системного мислення (ЗК7);
• 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);
• знання і розуміння сучасних технологічних процесів та систем технологічної підготовки виробництва; технічних характеристик, конструктивних особливостей, призначення і правил експлуатації електроенергетичного, електротехнічного і електромеханічного устаткування та обладнання (ФК3);
• здатність застосовувати інформаційно-комунікаційні технології та навики програмування для розв’язання типових завдань інженерної діяльності (ФК4);
• здатність застосовувати професійно-профільовані знання й практичні навички для створення нових та при обслуговуванні існуючих електроенергетичних, електро-технічних та електромеханічних систем та їх складових (ФК6);
• 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 критично аналізувати основні показники функціонування системи та оцінювати використані технічні рішення та обладнання (ФК8);
• здатність інтегрувати знання з інших дисциплін, застосовувати системний підхід та враховувати нетехнічні аспекти при розв’язанні інженерних задач та проведенні досліджень (ФК9);
• здатність самостійно проектувати системи та їх елементи з урахуванням усіх аспектів поставленої задачі (ФК10);
• здатність аргументувати вибір методу розв’язування спеціалізованої задачі, критично оцінювати отримані результати та захищати прийняті рішення (ФК12).
• знання про тенденції розвитку і найбільш важливі нові розробки в області електростанцій, мереж та систем, а також суміжних (ФКС1);
• знання і розуміння наукових понять, теорій і методів, необхідних для розв’язання задач в електроенергетичних системах та їх устаткування (ФКС2);
• знання і розуміння сучасних технологічних процесів та систем технологічної підготовки виробництва; технічних характеристик, конструктивних особливостей, призначення і правил експлуатації електроенергетичного обладнання електростанцій, мереж та систем (ФКС3);
• здатність застосовувати інформаційно-комунікаційні технології та навики програмування для розв’язання типових завдань інженерної діяльності на електростанціях, в мережах та системах (ФКС4);
• здатність використовувати отримані знання та уміння для роботи в промисловості і розуміти необхідність дотримання правил техніки безпеки, при виконанні посадових обов’язків на електростанціях, в мережах та системах (ФКС5);
• здатність застосовувати професійно-профільовані знання й практичні навички для створення нових та при обслуговуванні існуючих електростанцій, мереж та систем, їх складових (ФКС6);
• здатність застосовувати аналітичні методи аналізу, математичне моделювання та виконувати фізичні та математичні експерименти для розв’язання інженерних завдань та при проведенні наукових досліджень на електростанціях, в електричних мережах та системах (ФКС7);
• здатність критично аналізувати основні показники функціонування електростанцій, мереж та систем, оцінювати використані технічні рішення та обладнання (ФКС8);
Результати навчання: • знати ієрархічні принципи побудови енергосистем, структуру та методи оптимізації режимів;
• знати умови паралельної роботи трансформаторів підстанцій та вміти оптимізувати режими їх роботи;
• знати ринкові стосунки в енергетиці;
• знати принципи формування: схем розвитку електричних мереж, трас ПЛ і КЛ;
• знати принципи проектування підстанцій змінного струму, типові схеми розподільних пристроїв;
• вміти проводити розрахунки режимів простих ліній електропередач та їх оптимізувати;
• здатність визначати критичні потужності трансформаторів двотрансформаторних підстанцій та мінімізувати втрати електроенергії;
• вміти розподіляти навантаження споживачів між різними типами електростанцій;
• вміти користуватися довідниковою літературою, стандартами, нормативними документами та приймати проектні рішення;
• вміти виконувати вибір конструктивних елементів повітряних і кабельних ліній, силового електрообладнання підстанцій;
• мати уявлення про основні напрями розвитку електричних мереж.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: • Розвиток електроенергетичних систем.
Короткий зміст навчальної програми: Пояснювальна записка: Аналіз вихідних даних для проектування електричної мережі з відновлювальним джерелом енергії. Вибір конструктивних елементів ПЛ. Вибір схем приєднання підстанцій до електричної мережі. Вибір трансформаторів підстанції. Розроблення головної схеми електричних з'єднань підстанції. Розрахунок проектних струмів. Вибір силового електрообладнання підстанції. Висновки.
Графічна частина: Схема електричної мережі.
Опис: Загальні тенденції розвитку електричних мереж та електроенергетичних систем.
Основні питання під’єднання відновлювальних джерел енергії до електричних мереж.
Основні питання проектування електричних мереж.
Схеми розвитку електричних мереж. Вимоги до схем розвитку електричних мереж.
Техніко-економічні розрахунки в електричних мережах.
Проектування повітряних ліній електричних мереж.
Вибір проводів повітряних ліній.
Ізоляція повітряних ліній.
Проектування ПЛЗ та ПЛІ.
Проектування кабельних ліній.
Методи та критерії оцінювання: • пояснювальна записка та графічна частина курсового проекту, усне опитування (30%)
• підсумковий контроль - залік: захист курсового проекту в усній формі (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. Правила улаштування електроустановок. Видання офіційне. Міненерговугілля України. – Х.: Форт, 2017. – 760 с
2. Проектування підстанцій електричних мереж: навч. посібник / З.М.Бахор, А.В. Журахівський. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2017. – 238 с..
3. СОУ-Н ЕЕ 40.1-00100227-101:2014 Норми технологічного проектування енергетичних систем і електричних мереж 35 кВ і вище.
4. ДСТУ 8292:2015 Вітроенергетика. Вітрові електричні станції. Приєднання до електроенергетичної системи.
5. СОУ НЕК 341.001:2019 Вимоги до вітрових та сонячних електростанцій при їх роботі паралельно з об’єднаною енергетичною системою України
6. ДСТУ Вимоги до вітрових та сонячних фотоелектричних електростанцій потужністю більше 150 кВт щодо приєднання до зовнішніх електричних мереж.
7. ДСТУ 8635:2016 Геліоенергетика. Площадки для фотоелектричних станцій. Приєднання станцій до електроенергетичної системи.
8. ГКД 341.003.001.002-2000 Правила проектування вітрових електричних станцій.
9. Норми технологічного проектування підстанцій змінного струму з вищою напругою 6-750 кВ. – К.: Міненерго України, 1994. – 137 с.
10. СОУ-Н ЕЕ 20.667:2007 Кліматичні навантаження на повітряні лінії електропередавання з урахуванням топографічних особливостей. Методика.
11. ГКД 34.20.175-2002 Вимоги до проектування повітряних ліній електропередачі напругою до 1 кВ з самоутримними ізольованими проводами.
12. СОУ-Н МЕВ 40.1-21677681-83:2013 Вимоги до проектування повітряних ліній електропередавання напругою від 6 кВ до 35 кВ з проводами із захисним покриттям. Правила.
13. СОУ-Н МЕВ 40.1-37471933-49:2011 Проектування кабельних ліній напругою до 330 кВ. Настанова.
14. Сегеда М. С. Лінії електропересилання, трансформатори та обчислення їх параметрів: навчальний посібник / М. С. Сегеда, Н. Б. Дьяченко, А. Б. Козовий. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2020. – 180 c.
15. ГКД 340.000.001-95 Визначення економічної ефективності капітальних вкладень в енергетику. Методика. Загальні методичні положення.
16. ГКД 340.000.002-97 Визначення економічної ефективності капітальних вкладень в енергетику. Методика. Енергосистеми і електричні мережі.
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).