Studentská grantová soutěž - předchozí roky

Provoz distribučních sítí s OZE

SP2018/61

Goňo Radomír prof. Ing., Ph.D.

prof. Ing. Michal Krátký, Ph.D.
prof. Ing. Zdeněk Hradílek, DrSc.
doc. Dr. Ing. Jiří Gurecký
prof. Ing. Stanislav Rusek, CSc.

01. 01. 2018 - 31. 12. 2018

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. 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. 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.
doc. Dr. Ing. Veleslav Mach
doc. Dr. Ing. Zdeněk Medvec
doc. Ing. Vladimír Král, Ph.D.
Ing. Petr Bernat, Ph.D.
doc. Ing. Petr Kačor, Ph.D.
doc. Ing. Petr Krejčí, Ph.D.
Ing. Peter Chovanec, Ph.D.
prof. Ing. Radomír Goňo, Ph.D.
Ing. Ivan Šperlín
Ing. Michal Ney
Ing. Michal Špaček
Ing. Petr Hawliczek
Ing. Tomáš Mozdřeň
Bc. Matěj Urbaník
Ing. Martin Koutný
Ing. Martin Král
Ing. Ladislav Novosád
Dung Vo Tien
Ing. David Lazecký
Ing. Tomáš Machů
Ing. Petr Seroiszka
Bc. Roman Česlár
Bc. Štefan Marchevka
Bc. Tomáš Jahn
Ing. Tomáš Mička
Bc. Lumír Kvita
Bc. Lukáš Neslaník
Bc. Michal Zuber
Bc. Martin Křivák
Bc. Adam Rýznar
Ing. Lukáš Vávra
Ing. Peter Mühl
Ing. Michal Kotulla
Bc. Tomáš Gereš
Ing. Renáta Lokosová
Ing. Bc. Pavel Borek
Bc. Dominik Žižka
Bc. Stanislav Pávek
Bc. Josef Mulka
Bc. Daniel Socha
Bc. Ing. Vojtěch Vachutka
Bc. Dušan Řeháček
Ing. Jakub Vanc
Bc. Lukáš Vaněk
Bc. Pavel Valenta
Ing. Michal Česák
Ing. Daniel Řehák
Bc. Patrik Polcer
Ing. Richard Stráník
Bc. Jiří Bajer
Bc. Marián Smažák
Bc. Ondřej Křemen
Bc. Marek Kotas
Bc. German David Hessel, ING.PAED.IGIP
Bc. Filip Gardian
prof. Ing. Michal Krátký, Ph.D.
prof. Ing. Zdeněk Hradílek, DrSc.
doc. Dr. Ing. Jiří Gurecký
prof. Ing. Stanislav Rusek, CSc.

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 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, minimalizaci ztrát a elektrické ochrany.
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 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:
04/2018 Příprava modelů sítě, modelování provozních stavů
05/2018 Vyhodnocení poruchových dat za 2017; návrh na možné rekonstrukce a údržbu sítí vn a nn
06/2018 Analýza přepětí v průmyslových sítích, návrh a nastavení elektrických ochran pro rozvodnu 110/22 kV
07/2018 Optimalizace provozu malé vodní elektrárny, návrh nastavení ochran rozvodnu vn v průmyslovém podniku
08/2018 Vliv plánovaných odstávek na spolehlivost distribuce elektřiny
09/2018 Regulace napětí a jalového výkonu v distribuční soustavě VN, metodika výpočtu zkratových poměrů a dynamických účinků zkratových proudů v distribučních a průmyslových VN rozvodech.
10/2018 Vyhodnocení poruchových dat za 1. pololetí 2018, využití biomasy pro kogeneraci
11/2018 Analýza mimořádných stavů sítě programem EMTP-ATP, Možnosti snížení dopadu plánovaných odstávek zařízení distribuční soustavy na odběratele elektřiny
12/2018 Návrh vytápění rodinného domu, Návrh chránění rozvodny 22 kV v průmyslovém podniku

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.