EI2452 Tillförlitlighetsanalys för elkraftsystem 7,5 hp

Reliability Evaluation of Electrical Power Systems

Kursens mål är att deltagarna efter fullgjord kurs skall kunna använda tillförlitlighets- risk och kostnadsanalyser som verktyg för beslutsstöd vid investerings- och underhållsplanering samt vid drift av elkraftsystem. Kursen inkluderar alla steg från grundläggande förståelse om hur elnätet fungerar ur ett tillförlitlighetsperspektiv, till teori, modellering och analysmetoder. Kursen riktar sig till ingenjörer verksamma inom elkraftbranschen och till elever inom civilingenjörsprogrammet med inriktning mot elkraft, systemteknik/optimering eller industriell ekonomi. Denna blandning ger en unik möjlighet till ”nätverkande” och kunskapsutbyte.

  • Utbildningsnivå

    Avancerad nivå
  • Kursnivå (A-D)

    D
  • Huvudområde

    Elektroteknik
  • Betygsskala

    A, B, C, D, E, FX, F

Kurstillfällen/kursomgångar

VT15 för programstuderande

  • Perioder

    VT15 P4 (7,5 hp)

  • Anmälningskod

    61059

  • Kursen startar

    2015 vecka: 13

  • Kursen slutar

    2015 vecka: 24

  • Undervisningsspråk

    Svenska

  • Campus

    KTH Campus

  • Antal föreläsningar

    3 (preliminärt)

  • Antal övningar

  • Undervisningstid

    Dagtid

  • Undervisningsform

    Normal

  • Antal platser *

    3 - 30

    *) Kurstillfället kan komma att ställas in om antalet antagna understiger minimiantalet platser. Vid fler sökande än platser kommer urval att ske.

  • Kursansvarig

    Carl Johan Wallnerström <cjw@kth.se>

    Patrik Hilber <hilber@kth.se>

  • Lärare

    Carl Johan Wallnerström <cjw@kth.se>

    Patrik Hilber <hilber@kth.se>

  • Målgrupp

    Öppen för alla program.

  • Del av program

VT14 för programstuderande

  • Perioder

    VT14 P4 (7,5 hp)

  • Anmälningskod

    60521

  • Kursen startar

    2014 vecka: 13

  • Kursen slutar

    2014 vecka: 23

  • Undervisningsspråk

    Svenska

  • Campus

    KTH Campus

  • Antal föreläsningar

    3 (preliminärt)

  • Antal övningar

  • Undervisningstid

    Dagtid

  • Undervisningsform

    Normal

  • Antal platser *

    3 - 30

    *) Kurstillfället kan komma att ställas in om antalet antagna understiger minimiantalet platser. Vid fler sökande än platser kommer urval att ske.

  • Schema

    Schema (nytt fönster)

  • Kursansvarig

    Carl Johan Wallnerström <cjw@kth.se>

    Patrik Hilber <hilber@kth.se>

  • Lärare

    Carl Johan Wallnerström <cjw@kth.se>

    Johanna Rosenlind <rosenli@kth.se>

    Patrik Hilber <hilber@kth.se>

  • Målgrupp

    Öppen för alla program.

VT14 för fristående studerande

  • Perioder

    VT14 P4 (7,5 hp)

  • Anmälningskod

    20011

  • Kursen startar

    2014-03-24

  • Kursen slutar

    2014 vecka: 23

  • Undervisningsspråk

    Svenska

  • Campus

    KTH Campus

  • Antal föreläsningar

    3 (preliminärt)

  • Antal övningar

  • Undervisningstid

    Dagtid

  • Undervisningsform

    Normal

  • Antal platser *

    3 - 10

    *) Kurstillfället kan komma att ställas in om antalet antagna understiger minimiantalet platser. Vid fler sökande än platser kommer urval att ske.

  • Kursansvarig

    Carl Johan Wallnerström <cjw@kth.se>

    Patrik Hilber <hilber@kth.se>

  • Lärare

    Carl Johan Wallnerström <cjw@kth.se>

    Johanna Rosenlind <rosenli@kth.se>

    Patrik Hilber <hilber@kth.se>

VT14 för programstuderande

  • Perioder

    VT14 P4 (7,5 hp)

  • Anmälningskod

    61376

  • Kursen startar

    2014 vecka: 13

  • Kursen slutar

    2014 vecka: 23

  • Undervisningsspråk

    Svenska

  • Campus

    KTH Campus

  • Antal föreläsningar

    3 (preliminärt)

  • Antal övningar

  • Undervisningstid

    Dagtid

  • Undervisningsform

    Normal

  • Antal platser

    Ingen begränsning

  • Kursansvarig

    Carl Johan Wallnerström <cjw@kth.se>

    Patrik Hilber <hilber@kth.se>

  • Lärare

    Carl Johan Wallnerström <cjw@kth.se>

    Johanna Rosenlind <rosenli@kth.se>

    Patrik Hilber <hilber@kth.se>

  • Målgrupp

    IND

Lärandemål

Kursens mål är att deltagarna efter fullgjord kurs skall kunna använda tillförlitlighetsanalys som ett verktyg för beslutsstöd vid utveckling, drift och underhåll av elkraftsystem.
Efter fullgjord kurs skall deltagarna kunna:

  • Grundläggande definitioner och begrepp för tillförlitlighetsanalys
  • Analysera ett system med följande metoder och tekniker för tillförlitlighetsmodellering:
  • Nätverksmetod för analys av system av oberoende komponenter (inklusive effekt av redundans)
  • Metoder för identifiering av komponentbetydelse
  • Markovmodellering
  • Livstidsmodeller
  • Utföra tillförlitlighetsberäkningar med verktygen RADPOW och NEPLAN samt känna till bakomliggande modeller.
  • Analysera ett elnät inklusive skyddssystem med metoder enligt ovan och med verktygen NEPLAN och RADPOW
  • Beskriva hur Nätnyttomodellen (NNM) behandlar tillförlitlighet för elnät
  • Utföra en Livscykelkostnadsanalys LCC (Life Cycle Cost)
  • Formulera en tillförlitlighetsbaserad plan för underhållsstyrning enligt sk. funktionssäkerhetsinriktat underhåll RCM (Reliability Centered Maintenance) samt ha kännedom om förfinad metod RCAM (Reliability Centered Asset Management).

Kursens huvudsakliga innehåll

Kursen visar på kvantitativa metoder för att analysera och förebygga risker för fel för elkraftsystem, och visar på praktiska tillämpningsexempel.

Undervisningen är koncentrerad till tre kursdelar, om vardera tre heldagar, samt ett avslutande redovisningstillfälle. De olika kursdelarna har följande fokus;

  • Modeller: grundläggande metoder och tekniker
  • Analys: indata, approximativa metoder och verktyg
  • Resultat: kostnadseffektiva strategier och ekonomiska styrmedel

Följande aktiviteter ingår i kursen:

  • Arbete med projektuppgift individuellt eller i grupp av två. Problemställningen för uppgiften skall vara relaterad till en verklig situation och gärna relaterat till ditt eget arbete, t.ex. som start av ett examensprojekt.
  • Föreläsningar där olika metoder för tillförlitlighetsanalys presenteras och exempel visas för tillämpning för elkraftsystem. Under föreläsningarna finns det inslag av övningar och mindre grupparbeten.
  • Gästföreläsningar där inbjudna talare från branschen visar på resultat där tillförlitlighetsanalys använts vid planering, drift och underhåll av elkraftsystem.
  • Hemuppgifter vilka ger övning på de metoder vilka presenterats i kursdel 1.
  • Laborationer vilka ger övning på att tillämpa de metoder och verktyg vilka presenterats i kursen för analys av elnät.
  • Tentamen vilken ger en skriftlig test av kunskap i de metoder vilka ingår i kursmålen.
  • Seminarium vid vilket muntlig redovisning görs av eget projekt samt opponering på annans projekt. Deltagande vid seminariet är obligatoriskt. Se mer information under avsnittet examination.

Behörighet

För fristående studerande gäller följande:

  • Högskolestudier om minst 180 hp samt
  • dokumenterade kunskaper i
    Svenska B/Svenska 3 och Engelska A/Engelska 6.

Rekommenderade förkunskaper

Matematik från åk 1-3.

Litteratur

  • Kurskompendium med; föreläsningsnoter, rapporter, artiklar, exempelsamling, material från matematisk statistik etc.
  • Hoyland A., Rausand M., System reliability theory - models and statistical methods, Wiley Series, 2004
  • Roy Billinton and Ron Allan, Reliability Evaluation of Power Systems, Plenum press, 1996.

Examination

  • PRO2 - Projektarbete, 4,5, betygsskala: P, F
  • TEN2 - Tentamen, 3,0, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Krav för slutbetyg

För godkänt på kursen krävs betyget godkänt för de olika kursmomenten enligt nedan;
Projektarbete (PRO1), om 4,5 högskolepoäng, vilket innefattar:
Att projektuppgiften är godkänd; vilket innebär godkänd skriftlig och muntlig presentation av arbetet.
Att opponering har utförts för en annan projektuppgift, vilken presenteras som frågor vid seminariet samt ca en halv A4 sida med skrivna kommentarer (vilka lämnas ut vid seminariet).
Att laborationsmomentet är godkänt vilket innebär deltagande vid laborationstillfällen och inlämnande av laborationsrapporter.
Tentamen (TEN1), om 3 högskolepoäng.

Ges av

EES/Elektroteknisk teori och konstruktion

Kontaktperson

Carl Johan Wallnerström

Examinator

Patrik Hilber <hilber@kth.se>

Övrig information

Kursen ger en god möjlighet för sista års elever att genom kursen initiera problemområde och kontaktpersoner för examensarbete inom ämnesområdet Tillförlitlighetsanalys med tillämpningar inom Elkraftsystem.

Ersätter EI2450.

Påbyggnad

EI251X Examensprojekt vid EES/RCAM

Versionsinformation

Kursplan giltig från och med VT10.
Examinationsinformation giltig från och med HT09.