Studentská grantová soutěž - předchozí roky

Spolehlivá dodávka elektřiny z distribuční soustavy

SP2021/20

Goňo Radomír prof. Ing., Ph.D.

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

01. 01. 2021 - 31. 12. 2021

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 strojů, přístrojů a ochran. Další částí projektu je analýza alternativních zdrojů pro 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. Ing. Petr Kačor, Ph.D.
prof. Ing. Radomír Goňo, Ph.D.
Ing. Matouš Vrzala, Ph.D.
Ing. Martin Král
Ing. Miloš Šikula
Ing. David Lazecký
Ing. Petr Seroiszka
Ing. Patrik Zbořil
Ing. Josef Váňa
Ing. Tomáš Mička
Ing. Michal Kotulla
Ing. Richard Stráník
Bc. Pavel Golomb
Ing. Patrik Chlachula
Bc. Jiří Nimrichter
Bc. Vojtěch Muris
Ing. Václav Gromnica
Ing. Ondřej Rucký
Ing. Jan Ďurica
Ing. Vladimír Kuchař
Bc. Filip Čech
Ing. Jan Petrov
Ing. Jiří Kunyt
Bc. Patrik Maňák
Ing. Jan Herman
Bc. Daniel Sliwka
Ing. Ján Fašánok
Bc. Martin Remeň
Bc. Daniel Jašurek
Bc. Petr Svozil
Bc. Marek Nebyla
Ing. Adam Pavlík
Ing. Filip Novák
Ing. Stanislav Kratochvil
Bc. Marián Grobář
Ing. Tomáš Dočkal
Bc. Tomáš Hadaščok
Ing. Tomáš Goňo
Bc. Matyáš Drápala
Bc. Adam Hostovičák
Bc. Václav Kadlec
Bc. Tomáš Urban
Bc. Yury Ryzhov
prof. Ing. Zdeněk Hradílek, DrSc.
prof. Ing. Stanislav Rusek, CSc.
doc. Dr. Ing. Zdeněk Medvec
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 magisterských a doktorských studentů 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, stroje, přístroje, ochrany a filtrace rušení těchto zdrojů pro jejich bezproblémové připojení do elektrizační soustavy.
Časový harmonogram:
04/2021 Příprava modelů sítě, modelování provozních stavů
05/2021Vyhodnocení poruchových dat za 2020; moderní metody vytápění domů
06/2021 Diagnostika poruch asynchronních elektromotorů, návrh reluktančního motoru
07/2021 Optimalizace provozu malé vodní elektrárny; analýza parametrů kvality v sítích s wattroutery, návrh metodiky stanovení odpovídajícího modelu trojvinut'ových autotransformátorů dle typu konstrukce pro výpočty chodu sítě a zkratů
08/2021 Tvorba konfigurace terminálu pro chránění a ovládání laboratorního modelu, návrh nastavení elektrických ochran v rozvodně
09/2021 Modernizace linky zvn, standardy distribuce elektřiny a ukazatele nepřetržitosti distribuce elektřiny, Porovnání metod výpočtů vzdálenosti poruch na vedeních přenosové soustavy
10/2021 Vyhodnocení poruchových dat za 1. pololetí 2021, návrh algoritmu koordinace regulace napětí různými akčními členy v jednom uzlu ES
11/2021 Řešení přetoků činného výkonu v PS v souvislosti s narušením kritéria N-1, náhradní výpočet spotřeby neměřeného elektrického odběru, návrh testovacího panelu pro ochrany nízkého napětí
12/2021 výroba z fotovoltaické elektrárny na budově CPIT III
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.