Õppematerjalid | Elektroenergeetika ja mehhatroonika instituut

• Selgitada paremini digitaliseerimise ja keskkonnaprobleemide vahelisi seoseid.
• Tõsta noorte teadlikkust sellest, kui oluline on keskkonnakaitse.
• Anda noortele keskkonnaprobleemidega võitlemiseks vajalikud oskused ja metoodikad.
• Parandada noorte droonikäsitsemise oskusi, et nad saaksid kaasa lüüa keskkonnasektori digitaliseerimisel.
• Anda noortele uusi oskusi, et nad saaksid leida keskkonnasõbraliku töökoha.

Jako Kilter, professor
Toomas Vaimann, vanemteadur
Lauri Kütt, vanemlektor
Argo Rosin, professor
Anton Rassõlkin, professor
Marko Tealane, nooremteadur
Tarmo Trummal, nooremteadur
Mari Löper, nooremteadur
Indrek Roasto, vanemlektor
Tarmo Korõtko, teadur
Madis Leinakse, teadur
Guido Andreesen, doktorant-nooremteadur
Nathalia De Morais Dias Campos, doktorant-nooremteadur

Projektis osalevad järgmised partnerid :
Ettevõtted:
• Elektrilevi AS
• Elering AS
• Siemens Energy Oy Eesti filiaal
• Harju Elekter AS
• Eesti Elektritööstuse Liit
• Utilitas AS

Ülikoolid:
• Delfti Tehnikaülikool
• Kaunase Tehnikaülikool
• Berliini Tehnikaülikool
• Agderi Ülikool
• Lundi Ülikool
• Lääne-Böönimaa Ülikool
• Aalto Ülikool
• Universidade Nova de Lisboa
• Amirkabir University of Technology
• Kempten University of Applied Science
• Riga Technical University/ Institute of Physical Energetics

Kõrgkooliõpik:
T. Häring, V. Maask, F. Plaum and A.Rosin, „Basic of Machine Learning for Electrical Engineering“, Tallinn University of Technology, Tallinn, Estonia, 2021.

KOOLITUSMATERJALID – Tehisintellekti kasutusvõimalused energeetikas

• Introduction to Machine Learning
• Time Series Analysis
• Supervised Learning
• Unsupervised Learning
• Reinforcement Learning – Lecture
• Reinforcement Learning – Application
• Computer Vision

Tehisintellekt tööstuslikus keskkonnas

• Lukas Veg. Artificial Intelligence in Modern Industry

EES5020 Automaatika ja releekaitse

• Automaatika ja releekaitse labori ülevaade ja reaalajasimulatsioonide rakendused

EES5030 Elektrisüsteemide optimaaljuhtimine

• Elektrisüsteemi arvutamise alused reaalajasimulatsioonide raamistikus
• Elektrisüsteemi arvutamise alused reaalajasimulatsioonide raamistikus. Harjutused

EES5050 Infosüsteemid energeetikas

• Digitaalsed alajaamad
• Küberturvalisus
• Elektripaigaldise digitaalne kaksik ja selle juhtimine

EES5180 - Energiasüsteemide digitaliseerimine , ATV0160 - Intelligentsed elektrivõrgud ja EEV5020 – Energiahaldus elektri tarkvõrkudes

• Digitaalsete kaksikute rakendamise võimalused elektrisüsteemi juhtimisel ja planeerimisel

EEV5010 Elektromagnetiline mõjutus, müra ja mõõtmine 

• Elektrivarustussüsteemide talitlussuuruste mõõtmine ja andmete haldus võrgu- ja pilveteenuste toel

EEV5030 Electric transportation   (Elektertransport)

• Digital Twin for propulsion drive of autonomous electric vehicle

EEV5040 Industrial Automation and Drives  (Tööstusautomaatika ja elektriajamid)

• Digital Twins in Industry and modern Electrical Drives

EEV5100 Faults and Reliability of Electrical Equipment  (Elektriseadmete tõrked ja töökindlus)

• Fuzzy Logic Algorithms in Fault Detection (Hägusloogika algoritmide kasutamine rikete tuvastamisel)
• Machine Learning
• Artificial Neural Networks
• Remote Sensing and Monitoring

MHT0110 Metroloogia ja mõõtetehnika

• Elektrivarustussüsteemide talitlussuuruste mõõtmine ja andmete haldus võrgu- ja pilveteenuste toel

Reaalajasimulaatorile täiendavalt hangitud GTNETx2 moodul.

Laborisse reaalajasimulaatoriga ühendatud National Instrumenti tööstuskontroller.

• EES5020 - Automaatika ja releekaitse
• EEV5050 - Jõuelektroonika erikursus

• EES5020 - Automaatika ja releekaitse
• EES5040 - Elektrijaotustehnika
• EES5050 - Infosüsteemid energeetikas
• EES5120 - Elektrivõrkude projekteerimine
• EES5130 - Tuule‐ ja päikeseenergeetika: WindPro tarkvara juhend
• EES5150 - Energia hajatootmine digitaliseeritud elektrivõrkudes
• EEV5030 - Elektertransport
• EEV5040 - Tööstusautomaatika ja ajamid
• EEV5050 - Jõuelektroonika erikursus

• ATR0010 - Analoog- ja digitaaltehnika
• EES5180 - Energiasüsteemide digitaliseerimine
• EES5210 - Energiaprotsessid tööstuses
• EEV5010 – Elektromagnetiline mõjutus, müra ja mõõtmine
• EEV5020 – Energiahaldus elektri tarkvõrkudes
• EEV5100 - Elektriseadmete tõrked ja töökindlus /Pilvearvutuste ja IoT kasutamine elektriseadmete diagnostikas
• EEV5090 - Elektromagnetseadmete modelleerimine / Trafo projekteerimise juhend
• EEV5080 - Elektripaigaldiste projekteerimine / Elektripaigaldise modelleerimine projekteerimisprotsessis

Basler DECS-250

Basler DECS-250 on sünkroongeneraatorite ergutusregulaator, mis on küllaltki levinud keskmise võimsusega reaalsete sünkroongeneraatorite juures. Näiteks on sama seade kasutusel enamikes viimase 10 aasta jooksul Eesti elektrisüsteemiga ühendatud elektrijaamades. Seadme eesmärgiks on juhtida sünkroongeneraatori ergutust ning tagada masinal korrektne pinge juhtimine ja vajadusel võnkumiste summutamine. Seame abil on elektrisüsteemide dünaamika laboris võimalik uurida ja mõista sünkroongeneraatorite ergutussüsteemide käitumist, testida erinevate seadistuste mõjusid ja toetada elektrijaamade talitluse hindamisega seotud tegevusi.
Seade on kasutusel elektrisüsteemide tehnilist sisu käsitletavates õppeainetes Elektrisüsteemide stabiilsus ning Releekaitse ja automaatika.

Täpsem info seadme ja selle rakendusvõimaluste kohta on esitatud: https://www.basler.com/Product/DECS-250-Digital-Excitation-Control-System

National Instrument cRIO-9045

National Instrumenti kontroller cRIO-9045 on seade, mis võimaldab reaalsetes tingimustes testida eelnevalt välja töötatud juhtimisalgoritme. Õppetegevuse raamistikus on seade kasutusel õppeainetes Elektrisüsteemide stabiilsus ning Releekaitse ja automaatika. Tegemist on modulaarse seadmega, millest tulenevalt on sellega võimalik juhtida erinevaid protsesse ja samuti on seda võimalik täiendada erinevate täiendavate moodulitega, mille tulemusel on tema kasutusvaldkond väga lai.

National Instruments cRIO-9045 8-Slot CompactRIO Controller
Features

1.30 GHz Dual Core Intel Atom Processor Kintex-7 70T FPGA 4 GB Hard Drive; 2 GB RAM (2) Ethernet Ports on Controller GigE Vision Supported -20 °C to 55 °C Operating Temperature Range Synchronized Enabled

Description
The National Instruments cRIO-9045 8-Slot CompactRIO Controller is a rugged, high-performance, customizable embedded controller that offers Intel Atom dual-core processing, NI-DAQmx support, and an SD card slot for data-logging, embedded monitoring, and control. It includes a Kintex-7 70T FPGA with LabVIEW FPGA Module support for advanced control and coprocessing. The controller provides precise, synchronized timing and deterministic communications using Time Sensitive Networking (TSN), which is ideal for highly distributed measurements. This controller offers several connectivity ports, including Gigabit Ethernet, USB 3.1, USB 2.0, RS232, and RS485 ports. You can use the USB 3.1 ports to add a local human machine interface and program, deploy, and debug software, which simplifies application development.

RT box

Seadme kirjeldus:
Seade RT box on riistvarasimulaator, mis on mõeldud jõuelektroonika muundurite simuleerimiseks ja juhtimiseks. Sisuliselt on tegu võimsa arvutiga, mis suudab realajas jäljendada suvalise jõuelektroonika muunduri või juhtimissüsteemi käitumist. See tähendab, et RT boxi külge on võimalik ühendada vastavalt kas reaalne mikrokontroller või muundur, et neid testida ja juhtimistarkvara arendada. Seade sobib hästi kasutamiseks teadus- ja õppetöös.
Hetkel kasutatakse seadet Jõuelektroonika õppeainetes ATV0080 ja EEV5050 jõuelektroonika muundurite ja nende juhtimismeetodite tundmaõppimiseks.

Põhilised tehnilised parameetrid:

Elektrisüsteemide valdkonna õppetegevuses on olulise tähtsusega vastavate arvutustarkvarade kasutamine. Käesoleva projekti raames hangitud tarkvarad võimaldavad õpetada elektrisüsteemide põhimõtteid ja arutleda toimuvate protsesside üle ning seeläbi suurendada arusaamist võrgus toimuvatest protsessidest.

CAPE (Computer-Aided Protection Engineering) – Elektrisüsteemi releekaitse arvutamise ja analüüsimise tarkvara
Täiendav info: https://new.siemens.com/global/en/products/energy/services/transmission-distribution-smart-grid/consulting-and-planning/pss-software/psscape.html ja https://www.electrocon.com/capeintro.php

PSS/E (Power System Simulator for Engineering) – Elektrisüsteemide planeerimise ja analüüsi tarkvara
Täiendav info: https://new.siemens.com/global/en/products/energy/services/transmission-distribution-smart-grid/consulting-and-planning/pss-software/pss-e.html

HOMER Energy – Hajatootmise optimeerimise ja analüüsi tarkvara
Täiendav info: https://www.homerenergy.com/

windPRO – Tuuleelektrijaamade planeerimise ja analüüs tarkvara
Täiendav info: https://www.emd.dk/windpro/