Om dette emnet

Kurset gir en innføring i hvordan elektriske kraftsystemer er bygget opp og fungerer, med temaer som grunnleggende vekselstrømsteori, trefasesystemer, transformatorer, transmisjonslinjer, lastflytanalyse, stabilitet og systemkontroll. Studentene lærer å beskrive, modellere og analysere elektriske nett på ulike nivåer, og får innsikt i kapasitet, begrensninger og driftsmessige utfordringer.

Videre gir kurset innsikt i hvordan økt fornybarandel, mer distribuert og væravhengig produksjon, elektrifisering og endrede forbruksmønstre påvirker kraftsystemet. Økt samtidig effektbehov og utbygging av nye overføringsforbindelser - blant annet HVDC‑kabler til naboland - gir nye krav til nettkapasitet, balansering, kraftutveksling, forsyningssikkerhet og beredskap. Studentene får forståelse for hvordan disse utviklingene former planlegging og drift av framtidens kraftsystem.

Dette lærer du

Etter fullført emne skal studenten kunne:

  • gjøre rede for oppbygningen av elektriske kraftsystemer og forklare sammenhenger mellom produksjon, transmisjon, distribusjon og sluttbruk
  • forstå og anvende grunnleggende begreper innen vekselstrøm, trefasesystemer, effektbegreper og ekvivalentkretser
  • forklare virkemåte og modellering av transformatorer, inkludert per‑unit‑systemet
  • beskrive transmisjonslinjer og deres elektriske parametre, samt modellere korte, medium og lange linjer
  • sette opp og løse lastflytanalyser ved bruk av metoder som Gauss‑Seidel og Newton‑Raphson
  • analysere lasttyper, lastprofiler og fleksibilitet fra et systemperspektiv
  • vurdere drift, kapasitet og tekniske begrensninger i transmisjons- og distribusjonsnett
  • forstå grunnleggende prinsipper for stabilitet i kraftsystemer, inkludert svingeligningen og kriterier for transient stabilitet
  • gjøre rede for systemkontroll, kraftbalanse, frekvensregulering og betydningen av reserver og inertialrespons
  • forstå sentrale utfordringer i energiomstillingen, som økt fornybarandel, nye driftssituasjoner, forsyningssikkerhet, beredskap og rollen til kraftutveksling
  • kjenne regulatoriske og markedsmessige rammer, inkludert N‑1‑kriteriet, tilknytningsprosesser og prinsipper for nordiske og europeiske kraftmarkeder
  • kommunisere faglige vurderinger skriftlig gjennom semesteroppgave og vurdere andres arbeid gjennom medstudentvurdering.

  • Læringsaktiviteter

    Forelesning 13 uker med 2 x 2 timer per uke. Regneøvinger 13 uker med 1 x 2 timer per uke.

    1 - 2 studiebesøk til for eksempel transformatorstasjon og driftssentral for energiforsyning.

  • Læringsstøtte

    Studentene kan kommunisere med foreleser og hjelpelærere gjennom kurssidene eller avtalte møter.

  • Pensum

    Notater fra forelesninger, artikler og kapitler fra lærebøker. Litteratur vil bli annonsert ved studiestart.

  • Forutsatte forkunnskaper

    FYS101, FYS102, FYS230, MATH111/MATH121, MATH112/MATH122, MATH113/MATH123, INF120

  • Anbefalte forkunnskaper

    FYS103, FYS235 Elektronikk eller tilsvarende

  • Vurderingsordning, hjelpemiddel og eksamen

    3,5 timer skriftlig slutteksamen på campus, karakter A-F.

    Skriftlig eksamen Karakterregel: Bokstavkarakterer Hjelpemiddelkode: C1 Alle typer kalkulatorer, spesifiserte andre hjelpemidler

  • Om bruk av KI

    Skriftlig skoleeksamen: K1 - Ikke tillatt med bruk av KI.

    Semesteroppgave: K2 - Spesifisert bruk av KI

    I semesteroppgaven kan KI benyttes til idé-myldring og språkvask. Bruk av KI skal beskrives med en kort forklaring av hvilke program som har blitt benyttet og hvordan programmet er brukt i teksten. Studentene er ansvarlig for det endelige innholdet i teksten etter fullført språkvask.

    Her finner du KI-kategoriene beskrevet.

  • Sensorordning

    Ekstern sensor deltar sammen med intern sensor ved utformingen av eksamensoppgavene og sensorveiledningen. Ekstern sensor kontrollerer intern sensors vurdering av et tilfeldig utvalg kandidater som en kalibrering med visse mellomrom i henhold til instituttets retningslinjer for sensur.

  • Obligatorisk aktivitet

    Obligatorisk semesteroppgave om et selvvalgt tema som er relevant for kursets innhold.

  • Undervisningstider

    Undervisningsperioden består av 13 uker (pluss 2 uker til eksamensavvikling).

    • Forelesninger: 2 x 2 timer x 13 uker = 52 timer.
    • Regneøvelser: 1 x 2 timer x 13 uker = 26 timer.

  • Opptakskrav

    Realfag