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Academic Year/course: 2023/24

430 - Bachelor's Degree in Electrical Engineering

29643 - Smart Electrical Grids


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
29643 - Smart Electrical Grids
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
430 - Bachelor's Degree in Electrical Engineering
ECTS:
6.0
Year:
4
Semester:
Second semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

The energy system has begun a process of transition to a new paradigm characterized by decarbonization, decentralization of generation, electrification of the economy, more active participation of consumers and a more sustainable use of resources .  Maintaining the traditional scheme of a centralized passive power system may hinder this process, so it is necessary to rethink power systems in order to facilitate the integration of various power generation systems together with storage systems, and to implement demand side management (DSM) and grid supervisor side measures. The objective of this subject is to familiarize the student with the concepts on which the evolution of electrical systems will be based.

These approaches and objectives are aligned with some of the Sustainable Development Goals, SDGs, of the 2030 Agenda, and in particular

Goal 7. Affordable and non-polluting energy (targets 7.1, 7.2 and 7.3)

Goal 12. Responsible production and consumption (Target 12.2)

2. Learning results

The student, in order to pass this subject, must demonstrate the following results:

- Learn about the advantages of active smart grids in urban, rural and industrial environments in terms of operation and efficiency.

- Identify, classify, describe and select distributed generation and storage systems, as well as the problems associated with the integration of distributed generation into current distribution networks.

- Identify, classify and describe the different elements that are part of Smart Grids and MicroGrids, their typologies and the agents involved in their control and management.

- Understand the constraints associated with current protection systems in the introduction of distributed resources and knows the technical solutions available.

The knowledge acquired in this subject will give the student a basic perspective that can be of help when it comes to joining companies that work directly in the integration of renewable energies and distributed generation.

3. Syllabus

1. Introduction: Electric Power in the general energy scenario, current situation and its evolution.

2. Smart grids: Smart Grids: the concept. Actors involved. Distributed energy resources.

  • Electricity demand. Demand management
  • Distributed generation. Definition and essential characteristics of D.G. Benefits and challenges. DG integration in electrical systems
  • Storage systems for connection to distribution networks
  • Electric vehicles, a driving force for smart grids

3. Self-consumption of electricity, Energy Communities, Virtual Power Plants and Microgrids

4. Academic activities

Lectures: 35 hours.  Theoretical-practical sessions in which the contents of the subject will be explained. The methodology is based on lectures, with discussions in which the students participate.

Problems and cases: 10 hours. Resolution of proposed problems in class.

Laboratory practices: 15 hours. Students must study and analyze documentation on various topics related to the subject, use computer tools that will be provided and apply the knowledge acquired torespond to the practice scripts.

Personal study. 60 hours

Assessment tests. 6 hours

5. Assessment system

The evaluation of the subject is global in nature and includes the following activities:

1. Laboratory Practices.

Previous preparation for each of the practices, initiative and participation in them will be valued.

A student who fails to attend a session at the scheduled time, unless there is a justified cause, will receive a grade of 0 for that session.

A minimum score of 5 out of 10 is required to pass the subject.

If the required grade is not passed during the class period, the student will have to take a practical laboratory exam, which will consist of a laboratory test in which the student will demonstrate that they are able to perform any of the sections proposed in the practice scripts.

2. Final Exam.

This exam will consist of a written test and will generally consist of problems and theory questions, with an estimated duration of three hours . There will be a written exam at each official exam call.

To pass the subject it is necessary to obtain in the final exam a minimum score of 4 points out of 10 and a minimum score of 5 points out of 10 after the following weighting of the two evaluation activities: Practices 40%

Final exam 60%


Curso Académico: 2023/24

430 - Graduado en Ingeniería Eléctrica

29643 - Redes eléctricas inteligentes


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
29643 - Redes eléctricas inteligentes
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
430 - Graduado en Ingeniería Eléctrica
Créditos:
6.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

El sistema energético ha iniciado un proceso de transición hacia un nuevo paradigma caracterizado por la descarbonización, la descentralización de la generación, la electrificación de la economía, la participación más activa de los consumidores y un uso más sostenible de los recursos. Mantener el esquema tradicional de un sistema eléctrico pasivo centralizado puede dificultar ese proceso, por lo que es necesario repensar los sistemas eléctricos con el objetivo de facilitar la integración de diversos sistemas de generación de energía junto con sistemas de almacenamiento, e implementar medidas de gestión del lado de la demanda (demand side management, DSM) y del lado del supervisor de la red. Esta asignatura tiene como objetivo familiarizar al estudiante con los conceptos en los que se basará la evolución de los sistemas eléctricos.
Estos planteamientos y objetivos están alineados con algunos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible, ODS, de la Agenda 2030, y en particular
Objetivo 7. Energía asequible y no contaminante (Metas 7.1, 7.2 y 7.3)
Objetivo 12. Producción y consumo responsables (Meta 12.2)

2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados:

- Conoce las ventajas que supondrán las redes activas inteligentes en entornos urbanos, rurales e industriales en términos de operación y eficiencia.
- Identifica, clasifica, describe y selecciona los sistemas de generación y de almacenamiento distribuido, así como la problemática asociada a la integración de la generación distribuida en las redes de distribución actuales.
- Identifica, clasifica y describe los distintos elementos que forman parte de las redes inteligentes (Smart Grids) y de las microrredes (MicroGrids), sus tipologías y los agentes implicados en el control y la gestión de las mismas.
- Comprende las restricciones asociadas a los sistemas de protección actuales en la introducción de los recursos distribuidos y conoce las soluciones técnicas disponibles.
Los conocimientos adquiridos en esta asignatura le darán al estudiante una perspectiva básica que puede serle de ayuda a la hora de incorporarse en empresas que trabajen directamente en integración de energías renovables y generación distribuida.

3. Programa de la asignatura

1. Introducción: La Energía Eléctrica en el escenario energético general, situación actual y su evolución.

2. Redes inteligentes: Concepto de las redes eléctricas inteligentes (Smart Grids). Agentes que intervienen. Recursos energéticos distribuidos.

  • La demanda eléctrica. Gestión de la demanda
  • Generación distribuida. Definición y características esenciales de la G.D. Beneficios y desafíos. Integración de DG en sistemas eléctricos
  • Sistemas de almacenamiento para su conexión a las redes de distribución
  • El vehículo eléctrico, elemento dinamizador de las redes inteligentes

3. Autoconsumo eléctrico, Comunidades Energéticas, Virtual Power Plants y Microrredes

4. Actividades académicas

Clases magistrales: 35 horas.  Sesiones teórico-prácticas en las que se explicarán los contenidos de la asignatura. La metodología se basa en clases magistrales, con debates en los que participan los alumnos.

Problemas y casos: 10 hora. Resolución en clase de problemas propuestos.

Prácticas de laboratorio: 15 horas. Los alumnos deberán estudiar y analizar documentación sobre diversos temas relacionados con la asignatura, utilizar herramientas informáticas que se proporcionarán y aplicar los conocimientos adquiridos para dar respuesta a los guiones de prácticas.


Estudio personal: 60 horas


Pruebas de evaluación: 6 horas

5. Sistema de evaluación

La evaluación de la asignatura es de carácter global y comprende las siguientes actividades:
1. Prácticas de Laboratorio.
Se tendrá en cuenta en la calificación la preparación previa de la práctica, la iniciativa y la participación en la misma.
El estudiante que no asista a una sesión en el horario programado, salvo causa justificada, tendrá una calificación de 0 en dicha sesión.
Para superar la asignatura es necesario obtener una puntuación mínima de 5 puntos sobre 10.
Si a lo largo del periodo de clases no se supera la nota requerida, tendrá que presentarse a un examen de prácticas de laboratorio, que consistirá un una Prueba en el laboratorio donde el estudiante demostrará que es capaz de realizar cualquiera de los apartados propuestos en los guiones de prácticas.

2. Examen Final.
Este examen consistirá en una prueba escrita y estará compuesto generalmente por problemas y cuestiones de teoría, con una duración estimada de tres horas. Habrá un examen escrito en cada convocatoria oficial.


Para superar la asignatura es necesario obtener en el examen final una puntuación mínima de 4 puntos sobre 10 y una puntuación mínima de 5 puntos sobre 10 tras realizar la siguiente ponderación de las dos actividades de evaluación: Prácticas 40%

Examen final 60%