Studentská grantová soutěž - předchozí roky

Zajištění optimálního a spolehlivého provozu sítí s OZE

SP2015/192

Goňo Radomír prof. Ing., Ph.D.

prof. Ing. Michal Krátký, Ph.D.
prof. Ing. Zdeněk Hradílek, DrSc.
doc. Dr. Ing. Veleslav Mach
doc. Dr. Ing. Jiří Gurecký
prof. Ing. Stanislav Rusek, CSc.
doc. Dr. Ing. Zdeněk Medvec
prof. Ing. Radomír Goňo, Ph.D.
doc. Ing. Petr Krejčí, Ph.D.

01. 01. 2015 - 31. 12. 2015

Projekt bude řešit aktuální problematiku netradičních zdrojů energie, která souvisí s jejich připojováním do distribuční sítě. Dynamický rozvoj výstavby těchto zdrojů z posledních let vede ke zvýšení zpětných vlivů a z hlediska regulace výkonu může dojít až k nestabilitě elektrizační soustavy. Další rozšiřování větrných a solárních systémů musí být spojeno s optimalizací jejich řízení a akumulací energie. Předmětem výzkumu je omezení negativních dopadů variability toku výkonu vyvedeného do elektrizační soustavy, které povede ke zvýšení spolehlivosti dodávky elektřiny. Z hlediska připojení na elektrizační soustavu je nutno optimalizovat ztráty, zkratové a napěťové poměry. Z provozního hlediska je nutno zjišťovat stav elektrických zařízení a rovněž analyzovat databázi poruch a závad, která povede k optimalizaci údržby zařízení distribuční sítě. Letos se projektový tým zaměří i na analýzu průmyslových sítí jak z hlediska spolehlivosti, tak optimalizace provozu. Projekt se bude zabývat rovněž "obousměrným provozem" distribuční sítě, tzn. nejen řízením zdrojů, ale i spotřeby. Bude zkoumán vliv nabíjecích stanic elektromobilů na elektrickou síť z hlediska akumulace energie a bude vyvíjena pohonná jednotka vozidla. Další částí projektu je analýza alternativních zdrojů tepla a to využití tepelných čerpadel a energie biomasy v kogeneraci. Tyto zdroje mají možnost částečné akumulace, takže mohou přispět k vyrovnání odběrového diagramu. Rovněž se budeme zabývat možností rozšíření malých vodních elektráren. Výzkum v oblasti vodíkových technologií jako čistého zdroje energie se zaměří na elektrolýzu a nízkoteplotní palivové články využívající vodík vyrobený z obnovitelných zdrojů.

Ing. Petr Moldřík, Ph.D.
Ing. Tadeusz Sikora, Ph.D.
Ing. Daniel Minařík, Ph.D.
doc. Ing. Vladimír Král, Ph.D.
doc. Ing. Petr Kačor, Ph.D.
Ing. Peter Chovanec, Ph.D.
prof. Ing. Radomír Goňo, Ph.D.
Ing. Radim Čumpelík, Ph.D.
Ing. Jan Vaculík
Ing. Martin Smoček
Ing. Vít Houdek
Ing. Pavel Bednář
Ing. Jiří Janša
Ing. Martin Slivka
Ing. Oliver Marcinčin
Ing. Jiří Drholec, Ph.D.
Ing. Martin Gruss
Ing. Michal Ney
Ing. Michal Špaček
Ing. Tomáš Mozdřeň
Bc. Ondřej Havlíček
Ing. Roman Bogocz
Ing. Martin Koutný
Ing. Martin Král
Ing. Jan Fulneček, Ph.D.
Ing. Ladislav Novosád
Ing. Filip Turcer
Ing. Jaroslav Dočkal
Ing. Miloš Šikula
Bc. Jindřich Mayrhofer
Bc. Karel Vidlák
Bc. Šimon Vlček
Bc. Ondřej Humlíček
Bc. Antonín Popelka
Bc. Rostislav Šimek
Bc. Antonín Klenec
Bc. Antonín Šamaj
Bc. Marek Pavela
prof. Ing. Michal Krátký, Ph.D.
prof. Ing. Zdeněk Hradílek, DrSc.
doc. Dr. Ing. Veleslav Mach
doc. Dr. Ing. Jiří Gurecký
prof. Ing. Stanislav Rusek, CSc.
doc. Dr. Ing. Zdeněk Medvec
prof. Ing. Radomír Goňo, Ph.D.
doc. Ing. Petr Krejčí, Ph.D.

Specifikace výstupů výzkumu (cíl projektu):
Cílem projektu je výzkum možností většího využití energie z alternativních zdrojů energie z hlediska řízení a napojení na distribuční síť tak, aby nedošlo ke snížení spolehlivosti dodávky elektrické a tepelné energie a k narušení stability 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, vědeckých a akademických pracovníků katedry elektroenergetiky a katedry informatiky.
Na vytvořeném modelu vybrané oblasti sítě bude provedena její optimalizace s ohledem na možnost připojení alternativních zdrojů a minimalizaci ztrát.
Bude provedena úprava software pro vyhodnocování dat o poruchách zařízení a výpadcích dodávky elektrické energie a aktualizovány spolehlivostní parametry zařízení distribučních sítí za příslušné období sledování.
Studenti budou v rámci alternativních zdrojů energie zkoumat provoz tepelných čerpadel, fotovoltaických systémů, větrných elektráren, kogeneračních zdrojů na biomasu a palivových článků. Současně s tím se bude zkoumat problematika akumulace energie a filtrace rušení těchto zdrojů pro jejich bezproblémové připojení do elektrizační soustavy.

Časový harmonogram:
04/2015 Příprava modelů sítě, modelování provozních stavů
05/2015 Vyhodnocení poruchových dat za 2014; návrh na možné rekonstrukce a údržbu sítí vn a nn, návrh na zvýšení výkonu synchronního generátoru
06/2015 Vzájemné zálohování uzlů 110kV/vn v konkrétní aglomeraci s využitím sítí vn, využití výpočtů ustáleného stavu při projektování průmyslové sítě
07/2015 Analýza konkrétních lokalit s umístěním malé vodní elektrárny
09/2015 Analýza vlivu nabíjecích stanic elektromobilů na elektrickou síť
10/2015 Vyhodnocení poruchových dat za 1. pololetí 2015; využití biomasy pro kogeneraci
11/2015 Návrh a nastavení elektrických ochran pro konkrétní lokality
12/2015 Návrh na úpravy systému údržby konkrétního prvku; realizace systému pro akumulaci energie pomocí 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.