آموزش کلاس کارشناسی ارشد مهندسی سیستم قدرت الکتریکی نهایی

سرفصل ها و درس ها

بررسی اجمالی سیستم قدرت الکتریکی Electric Power System Overview

• تولید و انتقال نیروی برق Generation and transmission of electric power

• توزیع و مصرف برق Distribution and consumption of electric power

• کتاب الکترونیکی دوره E-Book of The Course

• نمودار تک خطی (SLD) سیستم قدرت Single line diagram (SLD) of power system

بررسی اصول اولیه Review of Basic Principles

• انواع مختلف قدرت در سیستم قدرت Different types of power in power system

• مثلث پیچیده قدرت و توان Complex power and power triangle

• مثال 1- تحلیل توان Example 1- Power analysis

• تعریف ضریب توان Power factor Definition

• تصحیح ضریب توان Power factor correction

• مثال 2- تصحیح ضریب توان Example 2- power factor correction

• جریان برق پیچیده Complex Power Flow

• مثال 3- جریان برق در سیستم های قدرت Example 3- Power flow in power systems

سیستم های سه فاز متوازن Balanced Three-Phase Systems

• مزایای سه فاز در سیستم برق Advantages of 3-phase in power system

• تامین 3 فاز متعادل Balanced 3-phase supply

• اتصالات مدار 3 فاز 3-phase circuit connections

• ولتاژهای خط و فاز در بارهای ستاره ای Line and phase voltages in star loads

• سیستم ستاره-استار (4 سیم) Star-Star system (4-wire)

• سیستم ستاره-استار (3 سیم) Star-Star system (3-wire)

• مثال 1 - (ستاره-ستاره) Example 1 - (star-star)

• جریان خط و فاز در بارهای مثلث line and phase currents in delta loads

• سیستم ستاره دلتا Star-Delta system

• مثال 2- (ستاره-مثلث) Example 2- (star-delta)

• سیستم دلتا استار Delta-Star system

• مثال 3- (ستاره دلتا) Example 3- (delta-star)

• سیستم دلتا-دلتا Delta-Delta system

• مثال 4- (دلتا-دلتا) Example 4- (delta-delta)

• برق آنی 3 فاز 3-phase instantenous Power

• قدرت در سیستم متعادل 3 ساعت Power in balanced 3-ph system

• بهبود ضریب توان در مدارهای 3 ساعته Power factor improvement in 3-ph circuits

• مثال 5- تصحیح PF در سیستم های 3-ph Example 5- PF correction in 3-ph systems

ژنراتورها در سیستم قدرت Generators in Power System

• ژنراتورهای سنکرون (آلترناتور) Synchronous generators (Alternators)

• قطب برجسته در مقابل ژنراتورهای روتور استوانه ای Salient pole vs. cylindrical rotor generators

• عملکرد دینام Alternator operation

• معادله EMF القایی Induced EMF Equation

• منحنی مغناطیسی ژنراتورهای سنکرون Magnetization curve of synchronous generators

• مدل ژنراتور (مدار معادل) Generator model (equivalent circuit)

• نمودار فازور ژنراتورهای سنکرون Phasor diagram of synchronous generators

• پارامترهای عملکرد ژنراتور سنکرون Performance parameters of synchronous generator

• مشخصات زاویه قدرت ژنراتور سنکرون Power angle characteristics of Synchronous generator

• مثال 1 - مدل ژنراتور Example 1 - Generator model

• مثال 2 - پارامترهای عملکرد دینام Example 2 - Performance parameters of alternators

ترانسفورماتورها در سیستم های قدرت Transformers in power systems

• ساخت و بهره برداری ترانسفورماتور Transformer construction and operation

• مدار معادل ترانسفورماتور Transformer equivalent circuit

• مثال 1 - مدل مدار ترانسفورماتور Example 1 - Transformer circuit model

• تست بدون بار ترانسفورماتورها No load test of transformers

• تست اتصال کوتاه ترانسفورماتورها Short circuit test of transformers

• مثال 2 - تعیین پارامترهای ترانسفورماتور Example 2 - Determination of transformer parameters

• عملکرد ترانسفورماتور Transformer Performance

• ترانسفورماتورهای سه فاز Three-Phase Transformers

• اتصالات ترانسفورماتور سه فاز Three phase transformer Connections

• مدل هر فاز ترانسفورماتور 3 فاز Per-Phase Model of 3-Phase Transformer

• مثال 3 - راندمان ترانسفورماتور سه فاز Example 3 - Three-phase Transformer efficiency

خطوط انتقال در سیستم های قدرت Transmission Lines in Power Systems

• مقدمه ای بر خطوط انتقال Introduction to Transmission Lines

• پارامترهای خط انتقال Transmission line Parameters

• مدل سازی و عملکرد خطوط انتقال Transmission Line Modelling and Performance

• خط انتقال کوتاه Short Transmission Line

• مثال 1 - مدل خط کوتاه Example 1 - Short line model

• خط انتقال متوسط Medium Transmission Line

• مثال 2 - مدل خط متوسط Example 2 - Medium line model

• خط انتقال طولانی Long Transmission Line

• معادل PI- Model Equivalent PI- Model

• خطوط انتقال تلفات Lossles Transmission lines

• بارگذاری امپدانس موج (SIL) Surge Impedance Loading (SIL)

• مثال 3 - مدل خط بلند & SIL Example 3 - Long line model & SIL

سیستم هر واحد Per Unit System

• مفهوم سیستم در واحد Concept of Per Unit System

• محاسبات در واحد Per Unit Calculations

• حل شده مثال 1 - محاسبات P.U Solved Example 1 - P.U calculations

• تغییر پایگاه Change of Base

• مثال عددی کامل در سیستم P.U - قسمت 1 Complete numerical example on P.U system - part 1

• مثال عددی کامل در سیستم P.U - قسمت 2 Complete numerical example on P.U system - part 2

تجزیه و تحلیل جریان برق Power Flow analysis

• مفهوم و اهمیت Concept and importance

• تعاریف مهم مربوط به مطالعه جریان بار Important definitions related to load flow study

• انواع اتوبوس در سیستم برق Types of buses in power system

• ماتریس پذیرش اتوبوس (Ybus) Bus admittance matrix (Ybus)

• مثال 1 - تشکیل Ybus Example 1 - Ybus formation

• معادلات جریان بار Load flow equations

روش‌های حل جریان بار Load Flow Solution Methods

• روش تقریبی Approximate method

• مثال 1 - روش تقریبی Example 1 - Approximate method

• روش گاوس - سیدال Gauss-Seidal method

• مثال 2 - Gauss-Seidal (قسمت 1) Example 2 - Gauss-Seidal (Part 1)

• مثال 2 - گاوس سیدال (قسمت 2) Example 2 - Gauss-Seidal (Part 2)

• جریان و تلفات خط Line flows and losses

• مثال 3 - جریان ها و تلفات خط Example 3 - Line flows and losses

• روش جریان برق DC DC power flow method

• فرمول ریاضی جریان برق DC Mathematical formulation of DC power flow

• مثال 4 - جریان برق DC Example 4 - DC power flow

تجزیه و تحلیل خطا در سیستم قدرت Fault Analysis in Power System

• تجزیه و تحلیل خطا: بررسی اجمالی Fault Analysis: Overview

• علل عیوب Causes of faults

• خطاهای سیستم برق در یک سال Faults in power system in a year

• انواع خطاهای سیستم قدرت Types of power system faults

• عواقب خطاها Consequences of faults

• مفروضات در مطالعات خطا Assumptions in fault studies

تجزیه و تحلیل خطاهای متقارن Symmetrical Faults Analysis

• راکتانس ژنراتور سنکرون تحت اتصال کوتاه Synchronous generator reactance under short circuits

• تجزیه و تحلیل خطای متقارن با استفاده از Thevenin Symmetrical fault analysis using Thevenin

• مثال 1 - تجزیه و تحلیل خطا با استفاده از Thevenin Example 1 - Fault analysis using Thevenin

• تحلیل خطای متقارن با استفاده از ماتریس امپدانس باس Symmetrical fault analysis using bus impedance matrix

• مثال 2 - تجزیه و تحلیل خطا با استفاده از ماتریس امپدانس باس (Zbus) Example 2 - Fault analysis using bus impedance matrix (Zbus)

• الگوریتم ساخت ماتریس امپدانس باس Bus impedance matrix building algorithm

• مثال 3 - تشکیل Zbus Example 3 - Zbus formation

مولفه های متقارن و شبکه های توالی Symmetrical Components and Sequence Networks

• مفهوم اجزای متقارن Concept of symmetrical components

• فرمولاسیون اجزای متقارن Formulation of symmetrical components

• یادداشت های مهم Important notes

• مثال های عددی در مورد اجزای متقارن Numerical examples on symmetrical components

• شبکه های توالی Sequence networks

• شبکه های توالی برای ژنراتور و خطوط انتقال Sequence networks for generator and transmission lines

• شبکه های توالی برای ترانسفورماتور Sequence networks for transformer

• مثال 1: شبکه های توالی (+، -، 0) برای یک سیستم قدرت معین Example 1 : (+, -, 0) sequence networks for a given power system

• مثال 2: شبکه های توالی (+، -، 0) برای یک سیستم قدرت معین Example 2 : (+, -, 0) sequence networks for a given power system

تجزیه و تحلیل خطاهای نامتقارن Unsymmetrical Faults analysis

• نمای کلی و هدف Overview and objective

• تجزیه و تحلیل خطا L-G L-G fault analysis

• تجزیه و تحلیل خطا L-L L-L fault analysis

• تجزیه و تحلیل خطا L-L-G L-L-G fault analysis

• خلاصه و مراحل حل Summary and steps of solution

• مثال حل شده در مورد گسل های نامتقارن - قسمت 1 Solved example on unsymmetrical faults - part 1

• مثال حل شده در مورد گسل های نامتقارن - قسمت 2 Solved example on unsymmetrical faults - part 2

پروژه های عملی - شبیه سازی سیستم های قدرت در متلب Practical Projects - Power Systems Simulations in MATLAB

• پروژه 1 - ژنراتور همزمان مستقل Project 1 - Stand alone synchronous Generator

• پروژه 2 - ژنراتور سنکرون متصل به شبکه Project 2 - Synchronous Generator connected to the grid

• پروژه 3 - شبیه سازی ترانسفورماتورهای 3-ph Project 3 - Simulation of 3-ph transformers

• پروژه 4 - طراحی خط انتقال Project 4 - Transmission line design

• پروژه 5 - مطالعه جریان برق در متلب Project 5 - Power flow study in MATLAB

• پروژه 6 - تجزیه و تحلیل خطا در متلب Project 6 - Fault analysis in MATLAB

بخش پاداش Bonus Section

• سخنرانی پاداش Bonus lecture