ΣΧΟΛΗ

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ

ΤΜΗΜΑ

ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

ΕΠΙΠΕΔΟ ΣΠΟΥΔΩΝ

7

ΚΩΔΙΚΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

ECE_Υ525

ΕΞΑΜΗΝΟ ΣΠΟΥΔΩΝ

5o

ΤΙΤΛΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΑΥΤΟΤΕΛΕΙΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ
σε περίπτωση που οι πιστωτικές μονάδες απονέμονται σε διακριτά μέρη του μαθήματος π.χ. Διαλέξεις, Εργαστηριακές Ασκήσεις κ.λπ. Αν οι πιστωτικές μονάδες απονέμονται ενιαία για το σύνολο του μαθήματος αναγράψτε τις εβδομαδιαίες ώρες διδασκαλίας και το σύνολο των πιστωτικών μονάδων

ΕΒΔΟΜΑΔΙΑΙΕΣ
ΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ

ΠΙΣΤΩΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ

4

4

Προσθέστε σειρές αν χρειαστεί. Η οργάνωση διδασκαλίας και οι διδακτικές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται περιγράφονται αναλυτικά στο 4.

ΤΥΠΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Υποβάθρου , Γενικών Γνώσεων, Επιστημονικής Περιοχής, Ανάπτυξης Δεξιοτήτων

ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ

ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ:

ΔΕΝ ΥΠΑΡΧΟΥΝ. Συνιστάται, όμως, οι φοιτητές να έχουν βασική τουλάχιστον γνώση ανάλυσης ηλεκτρικών κυκλωμάτων

ΓΛΩΣΣΑ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ και ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ:

ΕΛΛΗΝΙΚΑ. Μπορούν όμως να γίνουν και παραδόσεις στην Αγγλική γλώσσα στην περίπτωση που αλλοδαποί φοιτητές παρακολουθούν το μάθημα.

ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΠΡΟΣΦΕΡΕΤΑΙ ΣΕ ΦΟΙΤΗΤΕΣ ERASMUS

ΝΑΙ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΣΕΛΙΔΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ (URL)

https://eclass.upatras.gr/courses/EE695/

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Περιγράφονται τα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος οι συγκεκριμένες  γνώσεις, δεξιότητες και ικανότητες καταλλήλου επιπέδου που θα αποκτήσουν οι φοιτητές μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος.

Συμβουλευτείτε το Παράρτημα Α

·    Περιγραφή του Επιπέδου των Μαθησιακών Αποτελεσμάτων για κάθε ένα κύκλο σπουδών σύμφωνα με Πλαίσιο Προσόντων του Ευρωπαϊκού Χώρου Ανώτατης Εκπαίδευσης

·    Περιγραφικοί Δείκτες Επιπέδων 6, 7 & 8 του Ευρωπαϊκού Πλαισίου Προσόντων Διά Βίου Μάθησης

και Παράρτημα Β

·    Περιληπτικός Οδηγός συγγραφής Μαθησιακών Αποτελεσμάτων

Με τις γνώσεις αυτού του μαθήματος ο φοιτητής που θα το παρακολουθήσει θα μπορεί να:

1.         Κατανοεί τις έννοιες της μιγαδικής ισχύος, του συντελεστή ισχύος, της γωνίας συντελεστή ισχύος και της διατήρησης της ισχύος. Επιλύει απλά τριφασικά κυκλώματα, χρησιμοποιώντας την ανά φάση ανάλυση, για να υπολογίζει οποιαδήποτε τάση, ρεύμα ή ισχύ του συστήματος. Χρησιμοποιεί το ανά μονάδα σύστημα για να επιλύει μονοφασικά και τριφασικά κυκλώματα.

2.         Κατανοεί όλους τους διαφορετικούς τύπους συμβατικών και μη συμβατικών πηγών ενέργειας περιλαμβανομένων των ανανεώσιμων.

3.         Κατανοεί τις βασικές έννοιες που σχετίζονται με τη λειτουργία της σύγχρονης μηχανής, να παράγει το ισοδύναμό της κύκλωμα και να καθορίζει τις επιπτώσεις που έχουν στην τερματική τάση της γεννήτριας και στην μιγαδική ισχύ εξόδου αυτής μεταβολές στην ισχύ εισόδου και στο ρεύμα πεδίου.

4.         Γνωρίζει   το πρότυπο μοντέλο του πραγματικού μετασχηματιστή και  αντιλαμβάνεται πως επηρεάζουν τις παραμέτρους του μοντέλου οι απώλειες των τυλιγμάτων, τα δινορεύματα,  οι απώλειες υστέρησης, η ροή σκέδασης και το πεπερασμένο της μαγνητικής διαπερατότητας. Παράγει τις σχέσεις τάσης και ρεύματος ενός μετασχηματιστή και  προσδιορίζει τις παραμέτρους του μοντέλου του πραγματικού μετασχηματιστή από δοκιμές ανοικτοκύκλωσης και βραχυκύκλωσης. Χρησιμοποιεί την ανά φάση ανάλυση για να επιλύει απλά συστήματα με τριφασικούς μετασχηματιστές. Έχει βασική εξοικείωση με τους μετασχηματιστές μεταβλητού λόγου μετασχηματισμού και τους μετασχηματιστές ρύθμισης τάσης.

5.         Εφαρμόζει έννοιες του βασικού ηλεκτρομαγνητισμού για να υπολογίζει την επαγωγή και την χωρητικότητα τριφασικών γραμμών μεταφοράς, συμπεριλαμβανομένων των γραμμών με αγωγούς δέσμης. Παράγει τις σχέσεις μεταξύ τάσης και ρεύματος μιας γραμμής μεταφοράς και χρησιμοποιεί υπερβολικές συναρτήσεις για να υπολογίζει την τάση ή το ρεύμα σε κάθε σημείο της γραμμής. Παράγει το π ισοδύναμο κύκλωμα της γραμμής και χρησιμοποιεί αυτό το μοντέλο για να υπολογίζει τη ροή ισχύος δια της γραμμής. Γνωρίζει τα όρια που επηρεάζουν την μέγιστη ποσότητα ισχύος που μπορεί να μεταφερθεί μέσω μιας γραμμής.

6.         Σχηματίζει το μοντέλο ενός διασυνδεδεμένου ενεργειακού συστήματος συνδυάζοντας τα μοντέλα των επί μέρους συνιστωσών

7.         Έχει μία στοιχειώδη γνώση των βασικών μελετών που χρησιμοποιούνται για την εκτίμηση της συμπεριφοράς ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας τόσο στην μόνιμη όσο και σε μεταβατικές καταστάσεις λειτουργίας.

Με την αξιοποίηση αυτών των γνώσεων ο φοιτητής αναπτύξει τις ακόλουθες ικανότητες και δεξιότητες:

1.         Ικανότητα να κατανοεί τα καθοριστικά δεδομένα, τις έννοιες και τις θεωρίες που σχετίζονται με τη λειτουργία των βασικών συνιστωσών ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας.

2.         Ικανότητα να αξιοποιεί αυτή τη γνώση και κατανόηση για να αναπτύσσει κατάλληλα μοντέλα αυτών των συνιστωσών.

3.         Ικανότητα να αξιοποιεί αυτή τη γνώση και κατανόηση για την επίλυση σύνθετων προβλημάτων που σχετίζονται με τη λειτουργία συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας στη μόνιμη κατάσταση λειτουργίας.

4.         Ικανότητα να εφαρμόζει τις διδαχθείσες μεθοδολογίες για την επίλυση  μη οικείων γενικότερων προβλημάτων.

5.         Δεξιότητες για τον τρόπο και μεθοδολογία εκτέλεσης μελετών, που είναι απαραίτητη προϋπόθεση στην ανάπτυξη επαγγελματικής σταδιοδρομίας μηχανικού.

6.         Ικανότητα συνεργασίας με άλλους επιστήμονες για την επίλυση διεπιστημονικών προβλημάτων.

7.               Ικανότητα εκπόνησης μελετών ηλεκτρικών εγκαταστάσεων αξιόπιστων και ασφαλών για τους ανθρώπους και το περιβάλλον.

Γενικές Ικανότητες

Λαμβάνοντας υπόψη τις γενικές ικανότητες που πρέπει να έχει αποκτήσει ο πτυχιούχος (όπως αυτές αναγράφονται στο Παράρτημα Διπλώματος και παρατίθενται ακολούθως) σε ποια / ποιες από αυτές αποσκοπεί το μάθημα;.

Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών

Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις

Λήψη αποφάσεων

Αυτόνομη εργασία

Ομαδική εργασία

Εργασία σε διεθνές περιβάλλον

Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον

Παράγωγή νέων ερευνητικών ιδεών

Σχεδιασμός και διαχείριση έργων

Σεβασμός στη διαφορετικότητα και στην πολυπολιτισμικότητα

Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον

Επίδειξη κοινωνικής, επαγγελματικής και ηθικής υπευθυνότητας και ευαισθησίας σε θέματα φύλου

Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής

Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης

1.   Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών.

2.   Λήψη αποφάσεων.

3.   Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον.

4.   Παράγωγή νέων ερευνητικών ιδεών

Ιστορική εξέλιξη των Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΣΗΕ). Βασικές λειτουργίες, δομή, παράσταση ΣΗΕ. Το ελληνικό ηλεκτρικό σύστημα, ποσοτικά στοιχεία. Βασικές έννοιες: ανάλυση κυκλώματος στη μόνιμη ημιτονοειδή κατάσταση, μονοφασικά, τριφασικά δίκτυα. Οι έννοιες της πραγματικής και αέργου ισχύος, μιγαδική ισχύς. Ανά μονάδα σύστημα. Σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας: ατμοηλεκτρικοί, υδροηλεκτρικοί, αεριοστροβιλικοί σταθμοί, σταθμοί συνδυασμένου κύκλου. Μαγνητοϋδροδυναμική, πυρηνική, μη συμβατική (ανανεώσιμη) παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Σύγχρονες γεννήτριες: αρχή λειτουργίας, κατασκευαστικά στοιχεία, επαγωγικές παράμετροι, εξισώσεις τάσης, μετασχηματισμός Park, κυκλωματικό μοντέλο, σχέσεις ισχύος, όρια λειτουργίας. Μετασχηματιστές ισχύος: συγκρότηση μετασχηματιστών, εξισώσεις και ισοδύναμα κυκλώματα μονοφασικού μετασχηματιστή δύο τυλιγμάτων,  τριφασικοί μετασχηματιστές, μετασχηματιστές πολλών τυλιγμάτων, αυτο-μετασχηματιστές. Οι μετασχηματιστές ως συσκευές ελέγχου της τάσης και της ροής πραγματικής και αέργου ισχύος. Παράμετροι γραμμών μεταφοράς: αντίσταση, επαγωγή, χωρητικότητα. Παράσταση και συμπεριφορά γραμμών μεταφοράς. Γραμμές μικρού, μεσαίου, μεγάλου μήκους. Γραμμές με κατανεμημένες παραμέτρους. Ισοδύναμα κυκλώματα γραμμών. Ισχύς μέσω γραμμών μεταφοράς-κυκλικά διαγράμματα ισχύος. Ικανότητα φόρτισης γραμμών μεταφοράς. Ρύθμιση τάσης γραμμών μεταφοράς-εγκάρσια αντιστάθμιση. Μεταφορά με συνεχές ρεύμα. Μοντέλο συστήματος: μονοφασικό ισοδύναμο, μονογραμμικό διάγραμμα. Στοιχεία ανάλυσης ΣΗΕ: ανάλυση ροής φορτίου, ανάλυση σφαλμάτων, ευστάθεια, αστάθεια τάσης, οικονομική λειτουργία.

ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ
Πρόσωπο με πρόσωπο, Εξ αποστάσεως εκπαίδευση κ.λπ.

Πρόσωπο με πρόσωπο.

ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ
Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία, στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση, στην Επικοινωνία με τους φοιτητές

Όλες οι διαλέξεις και η επίλυση των υποδειγματικών παραδειγμάτων γίνονται με τη βοήθεια PowerPoint. Επίσης στο e-class υπάρχουν όλες οι παρουσιάσεις του μαθήματος και υποδειγματικά λυμένες ασκήσεις.

ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ

Περιγράφονται αναλυτικά ο τρόπος και μέθοδοι διδασκαλίας.

Διαλέξεις, Σεμινάρια, Εργαστηριακή Άσκηση, Άσκηση Πεδίου, Μελέτη & ανάλυση βιβλιογραφίας, Φροντιστήριο, Πρακτική (Τοποθέτηση), Κλινική Άσκηση, Καλλιτεχνικό Εργαστήριο, Διαδραστική διδασκαλία, Εκπαιδευτικές επισκέψεις, Εκπόνηση μελέτης (project), Συγγραφή εργασίας / εργασιών, Καλλιτεχνική δημιουργία, κ.λπ.

Αναγράφονται οι ώρες μελέτης του φοιτητή για κάθε μαθησιακή δραστηριότητα καθώς και οι ώρες μη καθοδηγούμενης μελέτης ώστε ο συνολικός φόρτος εργασίας σε επίπεδο εξαμήνου να αντιστοιχεί στα standards του ECTS

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ

Περιγραφή της διαδικασίας αξιολόγησης

Γλώσσα Αξιολόγησης, Μέθοδοι αξιολόγησης, Διαμορφωτική  ή Συμπερασματική, Δοκιμασία Πολλαπλής Επιλογής, Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης, Ερωτήσεις Ανάπτυξης Δοκιμίων, Επίλυση Προβλημάτων, Γραπτή Εργασία, Έκθεση / Αναφορά, Προφορική Εξέταση, Δημόσια Παρουσίαση, Εργαστηριακή Εργασία, Κλινική Εξέταση Ασθενούς, Καλλιτεχνική Ερμηνεία, Άλλη / Άλλες

Αναφέρονται  ρητά προσδιορισμένα κριτήρια αξιολόγησης και εάν και που είναι προσβάσιμα από τους φοιτητές.

Η αξιολόγηση γίνεται στην Ελληνική γλώσσα, όμως μπορεί να γίνει και στην Αγγλική γλώσσα στην περίπτωση που αλλοδαποί φοιτητές παρακολουθούν το μάθημα.

1.   Η αξιολόγηση γίνεται με γραπτή εξέταση που περιλαμβάνει θεωρητικές ερωτήσεις και προβλήματα προς επίλυση. Κάθε ερώτημα συνοδεύεται με τις μονάδες που βαθμολογείται, ώστε να επιτυγχάνεται ακριβής συγκριτική βαθμολογία μεταξύ των φοιτητών. Στους εξεταζόμενους μαζί με τα θέματα των εξετάσεων παραδίδονται και τυπογραφημένες σελίδες με τις βασικές σχέσεις που αποδεικνύονται στις διαλέξεις του μαθήματος.

2.   Εφόσον ο φοιτητής παραδώσει προαιρετικές εργασίες αυτές συμβάλουν θετικά στη τελική βαθμολόγηση του μαθήματος.

1.   Γ. Β. Γιαννακόπουλος και Ν. Α. Βοβός, «Εισαγωγή στα Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας,», Εκδόσεις Ζήτη, 2017, Κωδ. ΕΥΔΟΞΟΣ 11248.

2.   Bergen Arthur R. and Vittal Vijay, “Power Systems Analysis”, Prentice-Hall, 2000.

3.   Elgerd Olle I., “Electric Energy Systems Theory: An Introduction”, McGraw-Hill Co., 1982.

4.   El-Hawary Mohamed E., “Electrical Power Systems Design and Analysis”, IEEE Press, 1995.

5.   Glover Duncan J., Sarma Mulukutla S. and  Overbye Tomas J, “Power System Analysis and Design”, Cengage Learning, 2007.

6.   Grainger John J. and Stevenson William D., “Power System Analysis”, McGraw-Hill Co., 1994.