Název projektu
Optimalizace sítí s integrovanými alternativními zdroji
Kód
SP2011/193
Řešitel
Školitel řešitele projektu
prof. Ing. Michal Krátký, Ph.D.
prof. Ing. Zdeněk Hradílek, DrSc.
doc. Dr. Ing. Jiří Gurecký
prof. Ing. Stanislav Rusek, CSc.
doc. Ing. Bohumil Horák, Ph.D.
prof. Ing. Radomír Goňo, Ph.D.
Období řešení projektu
01. 01. 2011 - 31. 12. 2011
Předmět výzkumu
Díky štědrým dotacím dochází v České republice v posledních letech k dynamickému rozvoji výstavby obnovitelných zdrojů elektrické energie (OZE). Nejvíce jsou zastoupeny vodní elektrárny, biomasa, bioplyn, větrné elektrárny, kapalná biopaliva a fotovoltaické systémy. S rozvojem OZE však dochází k nestabilitě elektrizační soustavy z hlediska regulace výkonu a rovněž zvýšení zpětných vlivů.
Předmětem výzkumu je omezení negativních dopadů variability toku výkonu vyvedeného do elektrizační soustavy, které povede ke zvýšení spolehlivosti dodávky elektřiny. To předpokládá řízení provozu těchto zdrojů a vývoj akumulačních systémů včetně palivových článků. Z hlediska připojení na elektrizační soustavu je nutno optimalizovat ztráty a napěťové poměry. Z provozního hlediska je nutno rovněž analyzovat databázi poruch a závad, která povede k optimalizaci údržby.
Členové řešitelského týmu
Ing. Daniel Minařík, Ph.D.
prof. Ing. Radomír Goňo, Ph.D.
Ing. Roman Chválek
Ing. Peter Chovanec, Ph.D.
Ing. Miroslav Hrabčík
Ing. František Střída
Ing. Petr Zach
Ing. Ondřej Procházka
Ing. Jiří Kazárik
Ing. Petr Rozehnal, Ph.D.
Ing. Jaroslav Sojka
Ing. Jan Šrámek
Ing. Kristýna Valová Friedrischková
Ing. Jan Vaculík
Ing. Martin Smoček
Bc. Roman Vaculík
prof. Ing. Michal Krátký, Ph.D.
prof. Ing. Zdeněk Hradílek, DrSc.
doc. Dr. Ing. Jiří Gurecký
prof. Ing. Stanislav Rusek, CSc.
doc. Ing. Bohumil Horák, Ph.D.
prof. Ing. Radomír Goňo, Ph.D.
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)
Cílem projektu je podpora rozšíření takových systémů s OZE, které by nesnižovaly spolehlivost dodávky elektrické energie a nenarušovaly stabilitu energetické soustavy.
Projekt je zaměřen na podporu studentů formou stipendií s minimem nároků na odměny ostatních pracovníků.
Postup řešení:
Při řešení projektu bude využito znalostní studentů a akademických pracovníků katedry elektroenergetiky, katedry měřicí a řídicí techniky a katedry informatiky.
Na vytvořeném modelu vybrané oblasti sítě bude provedena její optimalizace s ohledem na možnost připojení OZE a minimalizaci ztrát.
Bude provedena úprava software pro vyhodnocování dat o poruchách zařízení a výpadcích dodávky elektrické energie a aktualizace spolehlivosti zařízení distribučních sítí za příslušné období sledování. Nejproblémovější prvek bude namodelován pomocí metody konečných prvků s vizualizací v D systémech.
Studenti budou v rámci OZE zkoumat provoz tepelných čerpadel, fotovoltaických systémů a palivových článků.
Časový harmonogram:
01/2011 Výběr prvku s největším množstvím závad
02/2011 Příprava modelů prvku, modelování provozních stavů
03/2011 Grafy prostorového rozložení veličin
04/2011 Vyhodnocení poruchových dat za 2010, analýza sítí vvn 110 kV
05/2011 Simulace mezních stavů nejproblémovějšího prvku; vyhodnocení měření na fotovoltaickém systému
06/2011 Model napájené oblasti v simulačním programu, určování elektrické vzdálenosti na modelu konkrétní sítě
07/2011 Návrh systému pro akumulaci energie pomocí palivových článků; určení mezních stavů nejproblémovějšího prvku a návrh úpravy prvku příp. jeho údržby
08/2011 Vyhodnocení změřené databáze tepelných čerpadel
09/2011 Zjištění využití tepelných čerpadel
10/2011 Vyhodnocení poruchových dat za 1. pololetí 2011; určení závislosti tepelných čerpadel na venkovní teplotě
11/2011 Dokončení úprav webové aplikace pro vyhodnocování spolehlivosti
12/2011 Návratnost tepelných čerpadel; realizace systému palivových článků
Předpokládané výsledky projektu:
Výsledkem projektu bude rozpracování výše uvedené problematiky tak, aby mohly být jeho výstupy použity jako základ pro podrobnější zpracování v celostátních projektech. Konkrétní výsledky budou prezentovány v diplomových a disertačních pracích, publikacích na Web of Science a na IEEE Xplore. V rámci mezinárodní spolupráce se studenti zúčastní odborné exkurze.