Studentská grantová soutěž - předchozí roky

Spolehlivý provoz distribučních sítí

SP2020/37

Goňo Radomír prof. Ing., Ph.D.

prof. Ing. Zdeněk Hradílek, DrSc.
prof. Ing. Stanislav Rusek, CSc.
doc. Dr. Ing. Zdeněk Medvec
doc. Ing. Vladimír Král, Ph.D.
doc. Ing. Petr Krejčí, Ph.D.

01. 01. 2020 - 31. 12. 2020

Předmět výzkumu v rámci projektu: Projekt bude řešit aktuální problematiku netradičních zdrojů energie, která souvisí s jejich připojováním do distribuční sítě. Připojování velkého množství těchto zdrojů 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. Projekt se bude zabývat rovněž "obousměrným provozem" distribuční sítě, tzn. nejen řízením zdrojů, ale i spotřeby. Bude zkoumáno snížení vlivu obnovitelných zdrojů na elektrickou síť s využitím akumulace energie. S tím souvisí i problematika elektrických ochran. Další částí projektu je analýza alternativních zdrojů tepla a to využití 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.

Ing. Petr Moldřík, Ph.D.
Ing. Tadeusz Sikora, Ph.D.
prof. Ing. Michal Krátký, Ph.D.
doc. Dr. Ing. Jiří Gurecký
Ing. Petr Bernat, Ph.D.
doc. Ing. Petr Kačor, Ph.D.
prof. Ing. Radomír Goňo, Ph.D.
Ing. Petr Hawliczek
Ing. Matouš Vrzala, Ph.D.
Ing. Martin Král
Ing. Ladislav Novosád
Ing. Miloš Šikula
Ing. David Lazecký
Ing. Tomáš Machů
Ing. Petr Seroiszka
Ing. Patrik Zbořil
Bc. Štefan Marchevka
Bc. Zdeněk Reder
Ing. Tomáš Mička
Ing. Lukáš Vávra
Ing. Peter Mühl
Ing. Michal Kotulla
Bc. David Bystroň
Bc. Jan Kelnar
Ing. Richard Stráník
Bc. Nikol Vinklerová
Bc. David Beneš
Bc. Ondřej Urbančík
Bc. Tomáš Hurík
Bc. Marek Kotas
Dipl.-Ing. David Janík
Ing. Martin Matúška
Ing. Marcel Řezníček
Bc. Karel Zielonka
Ing. Václav Gromnica
Bc. Adam Běťák
Bc. German David Hessel, ING.PAED.IGIP
Thiyagaraajan Ravi
Bc. Marián Grobář
Ing. Tomáš Dočkal
Ing. Tomáš Goňo
Bc. Matyáš Drápala
Bc. Josef Škuta
Artem Buratckii
Gleb Kolosov
prof. Ing. Zdeněk Hradílek, DrSc.
prof. Ing. Stanislav Rusek, CSc.
doc. Dr. Ing. Zdeněk Medvec
doc. Ing. Vladimír Král, Ph.D.
doc. Ing. Petr Krejčí, Ph.D.

Specifikace výstupů výzkumu (cíl projektu):
Cílem projektu je výzkum možností optimalizace 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 bez nároku 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, minimalizaci ztrát a nastavení elektrických ochran.
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 fotovoltaických systémů, kogeneračních zdrojů na biomasu a malých vodních elektráren. Současně s tím se bude zkoumat problematika akumulace energie a filtrace rušení těchto zdrojů pro jejich bezproblémové připojení do elektrizační soustavy.

Časový harmonogram:
04/2020 Příprava modelů sítě, modelování provozních stavů
05/2020 Vyhodnocení poruchových dat za 2019; moderní metody vytápění rodinného domu a možnosti vytápění bytových domů
06/2020 Diagnostika výrobních vad rotorové klece asynchronního elektromotoru, snížení dodatečných ztrát u asynchronního elektromotoru s litou klecí nakrátko, vliv nesymetrie vzduchové mezery na technické parametry asynchronního elektromotoru
07/2020 Optimalizace provozu malé vodní elektrárny; použití online nástroje NEOS Server for Optimization pro řešení chodu sítě
08/2020 Tvorba konfigurace terminálu pro chránění a ovládání laboratorního modelu, návrh nastavení elektrických ochran v rozvodně 110/22 kV
09/2020 Vliv zavádění Smart Grids na standardy distribuce elektřiny a ukazatele nepřetržitosti distribuce elektřiny
10/2020 Vyhodnocení poruchových dat za 1. pololetí 2020; Dynamická stabilita vn sítě
11/2020 Monitorování rozsáhlých napájecích sítí pomocí smart měřicí techniky, analýza parametrů kvality v sítích s wattroutery
12/2020 Návrh proudového transformátoru s kompenzací úbytku napětí, zkratové výpočty ve střídavých a stejnosměrných sítích

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 SCOPUS. V rámci mezinárodní spolupráce se studenti zúčastní odborné exkurze a aktivit mezinárodního projektu Interreg.