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Academic Year/course: 2023/24

636 - Master's in Renewable Energies and Energy Efficiency

66374 - Smartgrids and electric mobility


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
66374 - Smartgrids and electric mobility
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
636 - Master's in Renewable Energies and Energy Efficiency
ECTS:
6.0
Year:
1
Semester:
Second semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

The objectives of the subject are to identify the problems of the current electricity system and propose solutions to them, specifically through the distributed generation that needs the development of Smartgrid and microgrids. It studies the technologies that are used and need to be developed in order to change the model. It also analyses the need for change in the road transport sector towards electric mobility and how it becomes a fundamental asset of the Smartgrid.

Such approaches and objectives are aligned with the Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations 2030 Agenda. Specifically, the learning activities foreseen in this subject will contribute to the achievement of Objective 1.4 of Goal 1; Objective 3.9 of Goal 3; Objective 7.2 and 7.3 of Goal 7; Objectives 8.2, 8.4 and 8.7 of Goal 8; Objective 9.1 of Goal 9; Objective 11.2 of Goal 11; Objective 12.2 of Goal 12 and Objective 13.3 of Goal 13.

2. Learning results

  • To know the problems associated with the current power grid model.
  • To know the distributed generation concept
  • To know the concept of grid-connected and isolated microgrid
  • To know the concept of Smartgrid
  • To know the grid quality and security of supply conditions that distributed generation systems and microgrids must meet for their connection to the grid and for stand-alone operation.
  • To learn about the flexibility needs of transmission and distribution networks in order to adapt to the new model.
  • To know the possibilities of flexible services provided by electrical energy storage
  • To know the possibilities of the flexible services that Prosumer can provide
  • To know the distributed R.E. generation systems and electrical energy storage systems, in general DER, that can be used in smart grids and microgrids.
  • To know power electronics configurations suitable for connection to microgrids and smart grids of DERs
  • To know power electronics configurations suitable for connection to microgrids isolated from DERs
  • To learn about D-FACTS and FAPS, as well as their functionalities applied to smart grids and microgrids.
  • To learn about the basic concepts of electric mobility and its possible integration in distributed generation.
  • To learn about electric vehicle charging methods and their impact on the electric power grid.
  • To learn about the methods needed to mitigate the impact of EV charging on the grid.
  • To be able to model a distribution network and perform static and quasi-dynamic load studies.

3. Syllabus

Theory:

  • The global energy system and associated problems
  • The electric power system and its current problems
  • Distributed generation
  • Smartgrid
  • Supergrid
  • Microgrids
  • Key technologies and services for the Smartgrid: flexibility, REE integration, storage, power electronics, ICTs.
  • Need for electric mobility
  • Electric mobility as a key part of the Smartgrid

Practice:

  1. Effect of distributed generation connection on the low voltage grid. Balanced systems
  2. Effect of unbalance in the low voltage network. Connection of single-phase mini-generators.
  3. Analysis of home systems with photovoltaic generation, storage and electric vehicles
  4. Effect of the connection of domestic systems of point 3 on the medium voltage network.

4. Academic activities

  • Master class (15 hours): presentation of contents by the teaching staff or external experts to all students of the subject
  • .
  • Problem solving and case studies (30 hours): practical exercises with all the students of the subject
  • .
  • Laboratory practice (15 hours): practical exercises in small groups of students
  • .
  • Practical application or research work (27 hours)
  • Self-study by the student (60 hours).
  • Assessment tests (3 hours)

The hours indicated above are indicative and will depend on the academic calendar.

5. Assessment system

In the ordinary call, the assessment will consist of:

  • Continuous assessment works (including those derived from practice sessions): 60 %.
  • Practical work and its presentation: 40 %.

The works of the subject will be presented in public.

For the practical work of the subject, different topics will be proposed for team work. They will be presented and discussed among the subject´s participants.

In order to be eligible for this type of assessment, it is necessary to continuously follow the subject. 

 

Students who do not opt for the assessment method described above in the ordinary call for exams will be entitled to a global assessment test. In this case, the grade for the subject is the one obtained in a final, written, individual test, with several application exercises or short questions so that the  student can demonstrate their competence in the learning results. 

 

In the extraordinary call for exams, the assessment will consist of a global test during the dates scheduled for this purpose. Final del formulario

 


Curso Académico: 2023/24

636 - Máster Universitario en Energías Renovables y Eficiencia Energética

66374 - Smartgrids and electric mobility


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
66374 - Smartgrids and electric mobility
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
636 - Máster Universitario en Energías Renovables y Eficiencia Energética
Créditos:
6.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

Los objetivos de la asignatura son identificar los problemas del sistema eléctrico actual y proponer soluciones a dichos problemas, específicamente mediante la Generación Distribuida que necesita el desarrollo de la Smartgrid y las microrredes. Se estudian las tecnologías que se usan y que deben desarrollarse para permitir el cambio de modelo. Así mismo, se analiza la necesidad del cambio en el sector del transporte por carretera hacia la movilidad eléctrica y cómo se convierte en un activo fundamental de la Smartgrid.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas. En concreto, las actividades de aprendizaje previstas en esta asignatura contribuirán al logro de la meta 1.4 del Objetivo 1; meta3.9 del Objetivo 3; meta 7.2 y 7.3 del Objetivo 7; meta 8.2, 8.4 y 8.7 del Objetivo 8; meta 9.1 del Objetivo 9; meta 11.2 del Objetivo 11; meta 12.2 del Objetivo 12 y meta 13.3 del Objetivo 13.

2. Resultados de aprendizaje

  • Conoce la problemática asociada al modelo de red eléctrica actual
  • Concepto de Generación Distribuida
  • Concepto de microrred conectada a red y aislada
  • Concepto de Red inteligente
  • Conoce las condiciones de calidad de red y seguridad de suministro que deben cumplir los sistemas de generación distribuida y la microrredes para su conexión a la red eléctrica y para funcionamiento aislado
  • Conoce las necesidades de flexibilidad de las redes de transporte y distribución para adaptarse al nuevo modelo
  • Conoce las posibilidades de los servicios flexibilidad que aporta el almacenamiento de energía eléctrica
  • Conoce las posibilidades de los servicios flexibilidad que puede aportar los Prosumer
  • Conoce los sistemas de generación de E.R distribuidos y sistemas de almacenamiento de energía eléctrica, en general DER, que pueden ser utilizados en redes inteligentes y microrredes.
  • Configuraciones de electrónica de potencia adecuadas para realizar la conexión a microrredes y redes inteligentes de los DER
  • Configuraciones de electrónica de potencia adecuadas para realizar la conexión a microrredes aisladas de los DER
  • Conoce los D-FACTS y FAPS, así como las funcionalidades de los mismos aplicados a las redes inteligentes y microrredes.
  • Conoce las los conceptos básicos de movilidad eléctrica y su posible integración en la generación distribuida
  • Conoce los métodos de carga de los vehículos eléctricos y su impacto en la red eléctrica
  • Conoce los métodos necesarios para mitigar el impacto de la carga de los VE en la red
  • Es capaz de modelar una red de distribución y realizar estudios de carga estáticos y cuasidinámicos.

3. Programa de la asignatura

Teoría:

  • El sistema energético global y problemas asociados
  • El sistema eléctrico de potencia y su problemática actual
  • Generación  distribuida
  • Smartgrid
  • Supergrid
  • Microrredes
  • Tecnologías y servicios fundamentales para la smartgrid: flexibilidad, integración de EER, almacenamiento, electrónica de potencia, TICs.
  • Necesidad de la movilidad eléctrica
  • Movilidad eléctrica como parte fundamental de la smartgrid

Práctica:

  1. Efecto de la conexión de generación distribuida en la red de baja tensión. Sistemas equilibrados
  2. Efecto del desequilibrio en la red de baja tensión. Conexión de minigeneradores monofásicos.
  3. Análisis de sistemas domésticos con generación fotovoltaica, almacenamiento y vehículos eléctricos
  4. Efecto de la conexión de sistemas domésticos del punto 3 en la red de media tensión

4. Actividades académicas

  • Clase magistral (15 horas): exposición de contenidos por parte del profesorado o de expertos externos a todos
  • los alumnos de la asignatura.
  • Resolución de problemas y casos (30 horas): realización de ejercicios prácticos con todos los alumnos de la
  • asignatura.
  • Prácticas de laboratorio (15 horas): realización de ejercicios prácticos en grupos reducidos de alumnos de la
  • asignatura.
  • Trabajos de aplicación o investigación prácticos (27 horas)
  • Estudio autónomo por parte del estudiante ( 60 horas).
  • Pruebas de evaluación (3 horas)

Las horas indicadas anteriormente son orientativas y dependerán del calendario académico del curso.

5. Sistema de evaluación

En la convocatoria ordinaria, la evaluación consistirá en:

  • Trabajos de evaluación continua (incluyendo los derivados de las prácticas): 60 %
  • Trabajo práctico de asignatura y su presentación: 40 %

Los trabajos de asignatura serán expuestos en público.

Para el trabajo práctico de la asignatura, se propondrán diferentes temas para trabajar en equipo que serán presentados y debatidos entre los asistentes al curso.

Para optar a este tipo de evaluación es necesario realizar el seguimiento continuo de la asignatura. 

 

El estudiante que en la convocatoria ordinaria no opte por el procedimiento de evaluación descrito anteriormente tendrá derecho a realizar una prueba de evaluación global.  En este caso, la nota de la asignatura es la obtenida en una prueba final, escrita, individual, con varios ejercicios de aplicación o preguntas cortas con las que el estudiante debe demostrar su competencia en los resultados de aprendizaje. 

 

La convocatoria de evaluación extraordinaria se llevará a cabo mediante una prueba global realizada en el periodo establecido a tal efecto.