FEI3390 Tillförlitlighetsanalys av uthålliga elkraftsystem 7,5 hp

Kursen är indelad i följande delar:

1. Intensiv kursvecka med föreläsningar och övningar som behandlar kursinnehållet.
2. Självundervisning, arbete med övningar och ett individuellt projekt.
3. Examination.
4. Avslutande seminarium med presentationer av individuella projekt.

Denna kurs ger en detaljerad introduktion av grundläggande tillförlitlighetsteori och grundläggande modeller för analys. Teorierna är generiska och tillämpbara för alla tekniska system. Kursen fokuserar på tillämpning av elkraftsystem och dess komponenter, som en möjliggörare för det framtida hållbara samhället. Dessutom innehåller kursen introduktion till metoder och begrepp relaterade till: kapitalförvaltning, prediktiva underhållsmetoder, cykelkostnadsanalys och cirkulär ekonomi. Exempel kommer från praktiska och egna forskningsstudier. Användningsexemplen inkluderar: produktion (vattenkraft, kärnkraft och vind, sol), transmission och distribution och huvudkomponenter (kablar, ledningar, brytare, transformatorer) och användning och lagring (mätare, elfordon, batterilagring). Det övergripande målet för kursen är att deltagarna efter genomförd kurs ska kunna använda: tillförlitlighetsanalys och metoder för kapitalförvaltning som verktyg för beslutsstöd vid: design, drift, underhåll och planering av elkraftsystem.

• s

• s

Efter avslutad kurs skall deltagaren kunna:

• Problematisera kring elkraftsystemet som en del i omställningen av energisystemet för ett uthålligt samhälle.
• Behärska grundläggande terminologi och begrepp för tillförlitlighetsanalys.
• Analysera ett system med följande metoder och tekniker för tillförlitlighetsanalys:

• Nätverksmetod för analys av oberoende komponenter,
• Metoder för att identifiera kritiska komponenter,
• Marcovmodellering,
• Livslängdsmodellering.

• Utföra tillförlitlighetsanalys av elkraftsystem inkluderande följande aspekter:

• Behov och tillgång av data,
• Tillgänglighet av testsystem och verktyg,
• Tillräcklighets- och säkerhestanalys,
• Tillförlitlighet för skyddssystemet,
• N-1 kriteriaanalys,
• Lastpunkt och systemindex,
• Livslängdsförlängning.

• Behärska grundläggande terminologi och begrepp för tillgångsförvaltning och underhållsstyrning utifrån standard ISO 55 000.
• Formulera en strategi för underhållsstyrning utifrån metod för tillförlitlighetsbaserat underhåll (RCM) och kvantitativ metod RCAM (Reliability Centered Asset Management). I denna ingår exempelvis kunskap om att utföra; felmodseffektanalys, och metoder för tillståndskontroll och prediktiva modeller för underhåll.
• Utföra livscykelkostnadsanalys (LCC) inklusive grundläggande investerings och riskanalyser inklusive aspekter för cirkulär ekonomi.

Behörighet för denna kurs motsvarar masterexamen i elektroteknik, eller motsvarande och med grundläggande kunskaper i statistik metoder.

EG2100 Analys av elkraftsystem eller motsvarande

EJ2301 Effektelektronik eller motsvarande

Engelska B eller motsvarande

Huvudsaklig kursliteratur inkluderande följande böcker:

System Reliability Theory Models, Statistical Methods, and Applications. Marvin Rausand, Anne Barros, Arnljot Hoyland, Wiley—Blackwell, 3rd edition 2021.

Reliability Evaluation of Power Systems.  R. Billinton and R. Allan, New York: Plenum Press, 1996.

Infrastructure Asset  Management with  Power System Examples, L. Bertling Tjernberg, CRC  Press Taylor and Francis,  April 2018.

Ytterligare kursmaterial kommer delas ut i samband med kursomgång.

När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.

• EXA1 - Examination, 7,5 hp, betygsskala: P, F

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

Lina Bertling Tjernberg

• Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
• Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
• Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.