Energy systems operation
Obsah
Úvod
Optimální provozování systémů v energetice je velmi složitá činnost. Do provozu energetické soustavy zasahuje velké množství firem, jejichž činnosti jsou navzájem provázány a zároveň jsou ovlivňovány všemožnými situacemi a okolnostmi. Společnosti musí denně řešit otázky zahrnující velké spektrum činností od vyprojektování a výstavby elektráren, přes oblast těžby surovin, výrobu, distribuci a obchod s energiemi, až po oblast údržby, výzkumu a rozvoje energetických zařízení.
Ve spolupráci s naší katedrou řeší energetické a strojní společnosti například následující otázky, které by měli pomoci zajistit optimální provozování systémů v energetice:
- Je možné připojit distribuovaný zdroj do daného místa při splnění technických podmínek provozu sítě?
- Kolik je potřeba regulačních záloh při instalaci nových (především OZE) zdrojů v daných lokalitách? (soudobost)
- Je možné predikovat výrobu energie z OZE na základě běžně dostupných meteorologických dat?
- Jaké lze očekávat síťové problémy s transportem při instalaci kolísajících zdrojů a bilancích?
- Je vhodnější pro pokrytí špiček zvyšovat výrobu elektráren tepelných, jaderných či nasazovat další OZE?
- Kdy je vhodné provádět údržbu elektráren?
- Kdy se dané zařízení elektrárny porouchá, pokud se nebude opravovat?
Pro řešení těchto a dalších otázek detailně analyzujeme každou oblast, které se daná problematika týká, zkoumáme výpočetní metody a vytváříme počítačové programy a algorimy, které jsou uzpůsobeny tak, aby z dostupných zdrojů dat podávaly jasné odpovědi na dané otázky. Konkrétně vyvíjíme informační systémy sofistikované podpory efektivního řízení a plánování v oblasti energetiky.
Doposud byly vytvořeny následující softwary, zařízení a technologie:
- Estimátor stavu sítě využívající synchronní měření fázorů
- Implementace algoritmů pro podporu modelování a parametrizace neurčitosti zdrojů OZE v MATLABu
- Implementace algoritmů pro off-line podporu nasazování zdrojů energie s režimy výroba/akumulace v MATLABu
- Informační systém pro optimalizaci údržby vybraných zařízení elektrárenských strojoven
- Odhad parametrů vedení distribuční sítě s využitím synchronních fázorů
- Robustní estimátor stavů PS v podmínkách zvyšující se výroby OZE
- Software robustního odhadu stavu PS
- VIP - výpočet intenzit poruch
- VVS - vizualizace výsledků simulace
- Zařízení pro identifikaci parametrů elektrického vedení pomocí synchronních fázorů
Projekty
- TA01020865- Výzkum a vývoj metod a nástrojů pro podporu rozhodování v procesu bezpečné integrace elektráren využívajících obnovitelných zdrojů energie (BIOZE) do elektrizační soustavy ČR
- TA02020538- Výzkum a vývoj metod a algoritmů optimalizace rozhodování o nasazování energetických zdrojů z hlediska nákladovosti a emisí
- 1M0567 - Centrum aplikované kybernetiky
- FR-TI1/258 - Výzkum a vývoj informačního systému pro podporu rozhodování v oblasti snižování nákladů na údržbu a zvyšování spolehlivosti parních turbín a vybraných zařízení elektrárenských strojoven
- Optimalizace - SCOPF
Spolupráce:
V této oblasti výzkumu úzce spolupracujeme s následujícími společnostmi:
- ČEPS a.s.
- ČEZ a.s.
- Doosan ŠKODA POWER s.r.o. )
- České vysoké učení technické v Praze / Fakulta elektrotechnická
- Cygni, spol. s r.o.
- Pontech s.r.o.
- ARTINEL, s.r.o.
Členové výzkumného týmu:
- Doc. Ing. Eduard Janeček, CSc.
- Ing. Přemysl Voráč
- Libor Jelínek
- Lenka Jirsová
- Václav Černý
- Jiří Mošna
- Pavel Hering
- Andrea Zápotocká
- Petr Janeček
Reference:
[1] JANEČEK, E., HERING, P., JANEČEK, P., POPELKA, A. Transmission line indentification using PMUs. In 10th International Conference on Environment and Electrical Engineering. Řím: IEEE, 2011. s. 604-607. ISBN: 978-1-4244-8782-0
[2] JANEČEK, E., ZÁPOTOCKÁ, A. Analýza bilancí České přenosové soustavy se zaměřením na výrobu OZE pro potřeby modelování. Plzeň : ČEPS, a.s., 2011. 1 - 35 s.
[3] SKÁLA, P., ZÁPOTOCKÁ, A., JANEČEK, P. Datová reprezentace meteorologických dat modelů OZE z otevřených zdrojů. Plzeň : ČEPS, a.s., 2011. 1 - 17 s.
[4] MOŠNA, J., KADERA, M., JANEČEK, P. PoMOZE - implementace algoritmů pro podporu modelování a parametrizace neurčitosti zdrojů OZE v Matlabu. 2011.
[5] JANEČEK, P., MOŠNA, J., JANEČEK, E. Metody a algoritmy modelování neurčitosti se zaměřením na energetické zdroje. Plzeň : Neuveden, 2011. 1-88 s.
[6] LIŠKA, J., JANEČEK, E., KRUTINA, A., KRAUS, V., HOLÍK, M. Časofrekvenční metody zpracování signálů pro detekci událostí. Plzeň : ČEPS, a.s., 2011. 1 - 46 s.
[7] JANEČEK, E., GEORGIEV, D. Probabilistic Extension of the Backward/Forward Load Flow Analysis Method. IEEE TRANSACTIONS ON POWER SYSTEMS, 2012, roč. 27, č. 2, s. 695-704. ISSN: 0885-8950
[8] NOVÁČEK, J., JANEČEK, P., JANEČEK, E. Robustní estimátor stavu PS s významným podílem výroby z OZE. 2012. Vývoj SW pro odhad…
[9] HERING, P., JANEČEK, E. A technique for simultaneous parameter identification and measurement calibration for overhead transmission lines. In Recent Advances in Mechanical Engineering & Automatic Control. [S.l.]: WSEAS Press, 2012. s. 75-80. ISBN: 978-1-61804-142-5
[10] ZÁPOTOCKÁ, A., FANTÍK, J. Proposal for new Categories of Ancillary Services in a Transmission System with a massive number of Renewable Energy Sources. In Recent Advances in Mechanical Engineering & Automatic Control. Neuveden: WSEAS Press, 2012. s. 69-74. ISBN: 978-1-61804-142-5
[11] ZÁPOTOCKÁ, A., BERAN, H. Obnovitelné zdroje energie, energetika v infrastruktuře a inteligentní sítě. Energetika, 2012, roč. 62, č. 11, s. 605-610. ISSN: 0375-8842
[12] JANEČEK, P., ZÁPOTOCKÁ, A. Navržení modelů očekávaných hodnot výroby OZE zdrojů. Plzeň : 2012. 1-34 s.
[13] JANEČEK, P., ZÁPOTOCKÁ, A. Modelování sdružených chyb prediktorů výkonů. Plzeň : 2012. 1-30 s.
[14] NOVÁČEK, J., JANEČEK, P., JANEČEK, E. Software robustního odhadu stavu PS. 2012.