EG2205 Drift och planering av elproduktion. Introduktion Vårterminen 2016

Transkript

1 EG2205 Drift och planering av elproduktion Introduktion Vårterminen

2 Bakgrund Utmaningar för elsystemet: - Ekonomisk effektivitet - Tillförlitlighet - Miljöpåverkan För att hantera dessa frågor är det viktigt att förstå hur driften av elsystem fungerar. Den här kursen introducerar grundläggande driftprocedurer och planeringsverktyg för elsystem. 2

3 Avreglering (omstrukturering) Konkurrens införs på områden som tidigare skötts av monopolister. - Elproduktion: Konkurrens - Nät: Monopol Konsekvenser: - Fokus har förskjutits från teknik till ekonomi: Tidigare: pris = kostnad + vinst Nu: vinst = pris kostnad - Reservkraftverk har lagts ned. - Sammanslagningar av kraftbolag. 3

4 Allmän systemplanering Tabell 1.1 Jämförelse av planeringen för olika system. System Reglering Drift Planering Investering Flyg Pappersbruk Kontor Elsystem teknisk funktion flygplan, markkontroll maskinfunktion enskilda medarbetares arbetsuppgifter primärreglering, sekundärreglering sekunder teknik driftsäkerhet nödplaner, hålla tidtabeller, köra ekonomiskt ekonomisk drift, varierande råvara, optimal kvalitet samordning deadlines samordning av kraftverk, ekonomisk drift flyglinjer, underhåll, prissättning offerter, prissättning, underhåll lägga offerter, uppskatta kostnader, kurser prissättning, underhåll nya flygplan nya maskiner ny personal, ny utrustning, nya lokaler nya kraftverk, nätutbyggnad, långtidsavtal år ekonomi prognososäkerhet 4

5 Kursinnehåll Den här kursen täcker fem huvudsakliga områden: Elmarknader. Prisbildning. Frekvensreglering. Korttidsplanering. Simulering av elmarknader. Dessutom ingår övning av muntlig presentation. 5

6 Kursmål Elmarknader. Beskriva principerna för hur en elmarknad kan vara organiserad. Prisbildning. Utföra överslagsberäkningar på elpriser, samt analysera vilka faktorer som har stor betydelse för prisbildningen på en elmarknad och vilken påverkan dessa faktorer har för t.ex. producenter och konsumenter. Frekvensreglering. Förklara hur balansen mellan produktion och konsumtion upprätthålls i ett elsystem, beräkna hur frekvensen påverkas av olika händelser i elsystemet, samt utforma frekvensregleringen så att elsystemet har tillräckligt stora marginaler. 6

7 Kursmål Korttidsplanering. formulera korttidsplaneringsproblem för vatten- och värmekraftsystem. Simulering av elmarknader. Tillämpa stokastisk produktionskostnadssimulering och Monte Carlo-simulering för att beräkna förväntad driftkostnad och risk för effektbrist på en elmarknad, samt använda simuleringsresultaten för att bedöma konsekvenserna av olika åtgärder på en elmarknad. Muntlig presentation. Ge en kort muntlig presentation av lösningen till ett problem inom drift och planering av elproduktion. 7

8 Kursutformning Examination Ämne Tentamen Examination Proj. E Proj. CD Proj. AB Grades E D C B Elmarknader X X Prisbildning X X X X X X X X X Frekvensreglering X X X X X X X X X Korttidsplanering X X X X X X X X X Simulering X X X X X X X X X Muntlig presentation X X A 8

9 Kursutformning Flödesschema för examinationen KS1 3 Tentamen Projekt E Fx E P P Tentamen (TEN1) P Slutbetyg A E A E Fx Projekt CD E/D/C Projekt (PRO1) Projekt AB E/B/A 9

10 Kursutformning Uppgifter Det finns två typer av uppgifter i övningar, tentamen och projektuppgifter: Grundläggande uppgifter. - Ganska kort uppgiftslydelse. - Direkt fråga. Avancerade uppgifter. - Längre uppgiftslydelse. - Identifiera problemet. - Välj en lämplig lösningsmetod. - Dra slutsatser från resultatet. 10

11 Kursutformning Undervisning och examination under kursens gång Teori (föreläsningar och självstudier) Övning (föreläsningar och självstudier) Projektuppgift E (grundläggande och avancerade uppgifter, stor tolerans för misstag) Kontrollskrivning (bekanta och nya uppgifter, krävs 80% rätt) Projektuppgift CD (bekanta avancerade uppgifter, krävs 80% rätt för C och 60% rätt för D) 11

12 Kursutformning Examination efter kursen Tentamen (bekanta och nya uppgifter, krävs 80% rätt) Projektuppgift AB (nya avancerade uppgifter, krävs 80% rätt för A och 60% rätt för B) 12

13 Seminarier Seminarierna är obligatoriska! Begränsat antal platser på varje seminarium! Endast studenter som anmält sig till seminariet kommer att få medverka. Projektuppgift E1 4 presenteras på seminarierna. Projektuppgifterna består av uppgifter som kan ge totalt 54 poäng. Studenter som erhållit minst 49 poäng får betyget E. (Detta betyg kan sedan förbättras genom projektuppgift AB respektive CD.) Poäng erhålls genom att förbereda muntliga presentationer. 13

14 Seminarier Instruktioner I början av varje seminarium anger alla deltagande studenter vilka uppgifter de är förberedda att presentera. Slumpmässigt urval av vem som presenterar vilken uppgift: - Godkänd presentation poäng erhålls för varje förberedd presentation - Ej utvald att presentera poäng erhålls för varje förberedd presentation - Underkänd presentation inga poäng På de ordinarie seminarna presenteras varje uppgift minst en gång. På repetitionstillfällena presenterar varje student minst en uppgift. 14

15 Seminarier Krav för godkänt För att en presentation ska bli godkänd krävs följande: Förklaring av hur uppgiften har lösts, samt presentation av de erhållna resultaten. Förmåga att förklara alla detaljer i beräkningarna i samband med frågor från andra studenter eller kursassistenten. Förmåga att diskutera alternativa lösningsmetoder. Observera att lösningarna behöver inte vara fullständigt korrekta för att en presentation ska bli godkänd. 15

16 Tentamen Följande hjälpmedel är tillåtna vid tentamen och kontrollskrivningar: - Miniräknare utan information med anknytning till kursen. - En handskriven, enkelsidig A4-sida med egna anteckningar (original, ej kopia). Denna sida skall lämnas in tillsammans med tentamen. Korta frågor korta svar. (Valfritt att lämna in fullständig lösning!) Några välkända uppgifter och oftast minst en ny uppgift! 48 poäng av 60 krävs för godkänt. Vid 46 eller 47 poäng ges möjlighet att komplettera till P. 16

17 Tentamen Rättning Viktigt att kontrollera dina svar! Liten tolerans för slarv i grundläggande uppgifter! - NASA-sonden Mars Climate Orbiter förstördes då den skulle gå in i omloppsbana runt Mars i september Orsaken till misslyckandet var att styrsystemen ombord förväntade sig instruktioner i SI-enheter, medan markpersonalens mjukvara genererade instruktioner i brittiska enheter. (1 N 0,22481 lb F ) 17

18 Kontrollskrivningar Tre kontrollskrivningar på en timme vardera. Kontrollskrivningarna motsvarar tillsammans tentamen. (Dock ingen möjlighet att komplettera kontrollskrivningarna.) Samma regler som för tentamen: - Anmälan via KTH Mina sidor. - Studenter måste påbörja skrivningen inom 45 minuter. - Ingen får lämna skrivsalen förrän kontrollskrivningen är slut. 48 poäng av 60 krävs för godkänt. 18

19 Projektuppgift AB och CD Betrakta projektuppgifterna som en tentamen (men med betydligt längre skrivtid, samt tillgång till dator och litteratur, o.s.v.) Lösningarna skall vara så utförliga att det utan problem går att följa tanke- och beräkningsgången. Uppgifterna ska lösas individuellt! - Du får inte diskutera uppgifterna med andra studenter! - Du får inte basera din lösning på text, ekvationer, figurer eller programkod som har skrivits av en annan student! - Du får basera din lösning på kurslitteraturen, vetenskapliga artiklar o.s.v. (men källan ska framgå tydligt)! 19

20 Projektuppgift AB och CD Lösningarna redovisas i skriftliga rapporter. Ange namn, kurskod och inlämningsdatum på första sidan i varje rapport. Varje rapport ska skickas in som en pdf-fil. Rapporterna ska skrivas i ett ordbehandlingsprogram, d.v.s. rapporten ska tillhandahållas som en text ej infogade objekt i pdf-filen. (Undantag för figurer och i vissa fall ekvationer och tabeller.) Programkod ska bifogas i appendix. Glöm inte att programkoden i sig själv inte är tillräckligt, utan beräkningarna måste också förklaras i huvudtexten! 20

21 Plagiaring KTH definierar plagiering som att lämna in någon annans arbete som sitt eget. Detta omfattar text, programkod, tabeller och figurer! Plagiat kommer att betraktas som ett inlärningsfel (underkänd projektuppgift) om det inte finns någon anledning att misstänka ett försök att vilseleda. I annat fall kommer en anmälan att göras till rektor, som kan skicka ärendet vidare till disciplinnämnden. 21

22 Praktisk information Kursens webbsida Språk Föreläsningar och examination ges på svenska. Visst engelsk kursmaterial kan förekomma. Studerandeexpedition STEX, Osquldas väg 10 Litteratur Kurskompendium, digital upplaga (kursens webbsida) Föreläsningsanteckninar (kursens webbsida) 22

23 Kursregistrering Registratering i Ladok görs via KTH Mina sidor. Endast för förstagångsstudenter. Omregisterering görs av STEX. Vi behöver även ha ett internt register över studentresultat. Därför måste alla aktiva studenter fylla i en registreringsblankett. Gå till kursens webbsida, välj Kursregistrering i menyn till vänster och följ anvisningarna. Det interna registret är nödvändigt både för att bokföra studenternas resultat på skrivningar och projektuppgifter samt för vår planering! 23

24 Andra kurser EG2200 Drift och planering av elproduktion. Kortare version av denna kurs. Ges på engelska. (6 hp, period 1 2) EG2210 Elmarknadsanalys. Fristående kurs om elmarknader. Ges på engelska. (7,5 hp, period 3) EG2220 Elproduktion, miljö och marknader. Fortsättningskurs om drift och planering av elproduktion. Ges på engelska. (7,5 hp, period 4) EG2420 Teori och praktik i Monte Carlo-simulering. Allmän kurs om Monte Carlo-simulering. Exempel från Monte Carlo-simulering av elmarknader. (7,5 hp, period 1 2) 24

25 Kursutvärdering Låt oss veta vad du tycker om kursen! - E-post - Kommentarsfälten på kursens - Enkät efter ordinarie tentamen Vi behöver några studenter till en kursnämnd. - Kursnämndsmöte med lunch på Syster och bror (KTH bjuder). 25