Power systems (5 cr)

Evaluation scale

H-5

Content scheduling

Opintojakso alkaa Helmikuun puolivälissä ja jatkuu Toukokuulle.

Opintojaksolla syvennetään perusopinnoissa hankittua sähkötekniikan osaamista sekä perehdytään sähköverkkojen rakenteeseen ja mitoitukseen. Opintojakson alkuosa on teoriapainotteinen ja se toteutetaan luentoina ja laskuharjoituksina. Teoriaosuuden jälkeen edetään tarkastelemaan sähköverkkojen rakenteita ja komponentteja. Opintojakson puolivälin jälkeen aloitetaan sähköverkon suunnitteluharjoituksen tekeminen, jossa sovelletaan opintojaksolla käsiteltävää teoriaa.

Sisältö:
- sähkövoimatekniikan perusteita
- sähköverkkojen rakenne ja jakelujärjestelmät
- sähköverkot: tärkeimmät komponentit ja komponenttien mitoitus
- sähköverkkojen suojaus
- sähköverkkojen kuormat
- sähköverkon stabiilisuus

Objective

Course will give overview to electric power systems from energy engineering point of view. Power plant grid connection and operation as a part of larger power system will be emphasized.

After the course, student will

· be familiar with basics of power engineering in case of AC and DC systems and can solve electrical parameters related to them.
· explain structure and the most essential components of the electrical grid
· be able to use software tools for power flow and fault calculations as well as make design of simple electrical grid.
· describe basics of power system stability
· recall grid code for power generating facilities and energy storage systems and can apply them in case of power plant grid connection
· recall power quality requirements in distribution grid and identify grid impacts of converters

Content

1. Basics of power engineering: DC and AC circuits, multiphase systems, unsymmetrical systems
2. Electricity transmission and distribution grid incl. microgrid
3. Grid design (dimensioning, protection and components)
4. Grid stability
5. Grid code for power generating facilities and energy storage systems
6. Power quality in distribution grid

Materials

Ilmoitetaan opintojakson alussa.

Teaching methods

Luennot, harjoitukset, tietokoneharjoitukset, laboratoriotyöt.

Opintojaksolla painotetaan työelämälähtöistä toimintaa, jossa korostetaan opiskelijan omaa
aktiivisuutta tiedon haun ja suunnittelupainotteisten harjoitustehtävien toteutuksessa. Harjoitustehtävät on laadittu käytännön sähköverkkojen näkökulmasta ja suunnittelutehtävissä hyödynnetään laitetoimittajien komponenttitarjontaa.

Exam schedules

Ilmoitetaan opintojakson alussa.
Tentti on opintojakson osasuoritus yhdessä palautettavien harjoitustehtävien kanssa, joten sitä ei voi uusia.

Pedagogic approaches and sustainable development

Luennoilla opiskelijoille esitellään perusteet teknologioista, joita täydennetään ja syvennetään käytännön läheisillä harjoitus- ja laboratoriotöillä. Harjoitus- ja laboratoriotyöt tehdään sekä ryhmätöinä että yksilötehtävinä. Laboratoriotöihin liittyy esitehtäviä, jotka opiskelijan tulee tehdä ennen työn suorittamista laboratoriossa.

Completion alternatives

Vastaavat muualla suoritetut opinnot.

Student workload

Opintojakson laajuus on 5 op, joka vastaa noin 133 tunnin työskentelyä. Tästä runsaat puolet on teorian opiskelua (sisältäen tentin) ja loput teorian soveltamista harjoitus- ja laboratoriotöiden muodossa. Harjoitustöiden osalta sähköverkon suunnitteluharjoitus muodostaa merkittävän osan opintojaksosta.

Evaluation methods and criteria

Arviointi perustuu opintojakson aikana palautettuihin harjoitustehtäviin sekä opintojakson lopuksi pidettävään tenttiin.

Failed (0)

Opiskelijan tiedot ja osaaminen eivät vastaa kurssin vaatimuksia.
• pisteet < 40 %

Assessment criteria, satisfactory (1-2)

Opiskelija tuntee sähkövoimatekniikkaan ja sähköverkkoihin liittyvät keskeiset käsitteet ja osaa käyttää niitä johdonmukaisesti.
• 40 %< pisteet < 52 %
• 52 %< pisteet < 64 %

Assessment criteria, good (3-4)

Opiskelija osoittaa sähkövoimatekniikkaan ja sähköverkkoihin liittyvän teorian ja ammattikäsitteiden hallinnan ja osaa johdonmukaisesti soveltaa niitä ammatillisissa tehtävissä.
• 64 % < pisteet < 76 %
• 76 % < pisteet < 88 %

Assessment criteria, excellent (5)

Opiskelija osoittaa sähkövoimatekniikkaan ja sähköverkkoihin liittyvän teorian ja ammattikäsitteiden hyvän hallinnan ja osaa laaja-alaisesti sekä johdonmukaisesti soveltaa ammatillista osaamista eri tehtävissä.
• Pisteet > 88 %

Further information

Opintojakson alussa kerrataan lyhyesti sähkötekniikan perusteisiin ja sähköfysiikkaan liittyviä asioita mutta opiskelijoiden oletetaan opiskelleen nämä aihepiirit jo aikaisemmin.