DVOŘÁČEK, J. Analýza hraničních stavů distribuční sítě s vysokým počtem fotovoltaických zdrojů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2023.
Diplomová práce Jana Dvořáčka je zaměřena na analýzu možností navýšení počtu připojených fotovoltaických zdrojů do vybrané části distribuční sítě, která dosáhla limitu připojitelnosti nových zdrojů, s úvahou o nalezení podmínek pro provozování, které by toto rozšíření umožnilo. Diplomovou práci lze rozdělit na čtyři hlavní části, s úvodní částí zaměřenou na legislativní náležitosti, druhá část se věnuje popisu průběhu spotřeby spotřebitelů a produkce fotovoltaických zdrojů a zbývající dvě hlavní části se zaměřují na stanovení kritických stavů a samotnou analýzou vybrané oblasti distribuční sítě. V legislativní oblasti autor popisuje pravidla vyžadované současnou legislativou v souvislosti s žádostí připojení nového zdroje do distribuční sítě, také se dotýká novelám energetického zákona Lex OZE I a Lex OZE II. Následná část pak navazuje problematikou modelu spotřeby a produkce se zaměřením na FVE i s bateriovým úložištěm. V praktické části je nejdříve popsána analyzovaná oblast, která je již v dnešní době uzavřena pro další připojování zdrojů. Dále se diplomant zabývá otázkou, kdy nastávají kritické stavy z pohledu produkce z FVE s výběrem stavů v měsících lednu a července a vyhodnocením pro vybranou část distribuční sítě. Práce je krátce zhodnocena v závěru. Práce svým rozsahem 44 stran již naznačuje nepříliš hluboké propracování problematiky, nejvýrazněji to lze pozorovat v části zaměřené na samotné vyhodnocení provozu distribuční sítě, kde je řešena pouze jedna DTS, a to celkem na 3 stranách. Také to odráží i nedostatečné popsání základní myšlenky této práce v textu i chybějící realizace analýz s více pohledy na možné kritické stavy. I přes kritiku nedodělanosti je potřeba uvést podmínky, za kterých diplomant tvořil tuto práci. Na konci zimního semestru dospěl diplomant k závěru, že původní téma diplomové práce zaměřené na odlišnou oblast, než je jeho současné pracovní zaměření, tak neumožňovalo tyto dva směry úspěšně zkombinovat. Proto se rozhodl pro změnu tématu i v tomto kritickém čase, což se negativně promítlo do vypracování práce. Po návrhu nového tématu byl diplomant aktivní, jak při upřesňování řešené problematiky, tak i při konzultací s vedoucím práce. Ale bohužel koncepční úvahy vzešlé z konzultací nepromítl do finálního textu. Dále z časových důvodů již nebyl schopen ve větší míře prověřit zvažované koncepty v rámci simulací. Diplomant i přes náročné časové podmínky se snažil dopracovat práci do základního stavu i při znalosti rizika minimálního času na korekci v případě chybného návrhu řešení. Z pohledu vedoucího práce je designový koncept řešení dokončen, ale vyžaduje jen čas k dopracování. Práce sice pokrývá všechny body zadání, ale jejich naplnění speciálně v praktické části je nedostatečné, i s přihlédnutím na odpovídající grafickou úroveň realizovanou v krátkém časovém rámci, tak hodnotím práci 44 body a navrhuji, aby diplomová práce ze strany diplomanta byla dopracována.
Diplomová práce je zaměřená na studium možností připojení vysokého počtu obnovitelných zdrojů (fotovoltaických) do sítí nízkého napětí. Zaměření práce je v souladu s aktuálními problémy vyvstávajícími s touto plošnou instalací zdrojů do sítí NN, kdy může docházet k problémům s kvalitou elektrické energie jako jsou jednoduchá přepětí/podpětí aj., až po složitější problémy jako by byla nesymetrie napětí, změny napětí/flikr atd. Tyto problémy souvisí jednak s tím, že sítě NN byly navrhovány jako pasivní, připojované zdroje jsou nesymetrické s nestálou výrobou. Student tak v práci diskutuje některá z těchto úskalí a na modelu sítě provedl vyzkoušení vlivu některých „hraničních stavů“. Práce obsahuje určité množství gramatických chyb, z hlediska stylistické je na akceptovatelné úrovni (viz popis některých připomínek níže). Samotný princip posuzovaní těchto hraničních stavů skrze výpočet ustálených chodů zvolený studentem lze metodicky také považovat za korektní/akceptovatelný. Nicméně k samotné volbě scénářů a počtu otestovaných stavů, společně s jejich lepším popisem, již za úplně akceptovatelný považovat nelze, a to také s ohledem na fakt, že se jedná o práci kategorie magisterské. Po pročtení práce lze zjistit, že v kapitolách 3 a 5 student postuluje několik předpokladů, které mohou maximální penetraci FVE do NN sítí ovlivnit. Nicméně v kapitole 6 se zdá, že byly provedeny pouze celkem 3 stavy konfigurace modelu a jim vypočten ustálený chod (a to jeden pro stav nezatížený, druhý pro stav zatížený a třetí s připojenými 3 novými FVE). Na základě takto omezeného vzorku dat o chování sítě pak student zaujímá názory, že do řešené sítě je možno připojit až 13 FVE s výkonem 130 kWp, ač ze samotných tabulek 6-1 až 6-3 je patrné, že nedošlo k větší změně napětí jak o cca 3 % a ani zdaleka nedošlo k přiblížení prostého limitu na maximální napětí 230V+10% (253 V maximum 238). Otázkou tak je, zdali je možné do sítě připojit pouze maximálně 13 FVE, nebo i víc a jaký je na to studentův názor? Pokud by bylo zadáním studenta ověřit, zda lze připojit právě studentem uvedených 13 FVE, pak by se takovýto názor dal alespoň částečně akceptovat, ač samotné vyhodnocení zpětných vlivů by bylo stále značně omezené. Další otázky na sebe nenechají dlouho čekat, jelikož student tyto v kapitolách 3 a 5 sám diskutuje (když už pomineme fakt, že někdy relativně vágně bez většího množství jejich kvalitativních ukazatelů). Např. Zatížení: U provedených simulací chybí hlubší zamyšlení a popis jaké bylo tedy konkrétní zatížení jednotlivých odběratelů, kolik je odběratelů v dané síti? Proč byly v kapitole 3 představeny dva modely chování spotřebitele (jeden podle standardních TDD a druhý detailnější podle citované práce) a v provedených simulacích je jen vágní odvolání, že v síti lze předpokládat nejspíš více odběratelů s D02d? Provedené simulace by si zasloužily toto tedy mnohem lépe otestovat např. jaké limitace pak plynou z různých zatížení, různých modelů aj. Dále se práce zmiňuje o možnosti využití bateriového uložiště. Opět se lze velice dobře domnívat, že užití bateriového uložiště bude mít silný vliv na počet možných FVE připojitelných do sítě. Ve studentových provedených třech simulacích toto opět není nijak dále diskutováno a podle obecného zadání práce by práci opět neuškodilo tento vliv lépe otestovat a provést závěry na vypočtených datech. Jednou z asi nejvíce popsaných částí je pak popis výroby FVE v závislosti na její orientaci. Napříč všemi třemi provedenými simulacemi je orientace FVE konstantní. Zde by si práce opět zasloužila lepší diskuzi vlivu orientace na postulované závěry. Zároveň není zřejmé, proč je orientace FVE zvolena tak jak je – byly zkoumány dané konkrétní dispozice objektů, nebo je to pouze studentova volba? Dále pokud by orientaci FVE měl brát provozovatel distribuční sítě v potaz, jak by to tedy mělo reálně probíhat? Bonifikoval by klienty v některých sítích, aby volili raději orientaci jiným směrem, neboť druhým směrem je již síť na maximu své kapacity? Další nemalá část otázek by mohla vyvstat k samotné topologii sítě. Student v kapitole 5.1.1 opět velice vágně popisuje vliv velikosti impedance spojovacích vedení na šíření nežádoucích vlivů od FVE. Lze si opět představit například studium dvou/tří stavů, kdy je v síti připojen fixní počet FVE a dojde ke změně elektrických impedancí (např. po rekonstrukci) a byla by stanovena změna parametrů před a po změně případně kolik FVE lze nově připojit. Z hlediska topologie sítě vůbec nebyly diskutovány stavy odvíjející se od nastavení odbočky transformátorů VN/NN. Dále kapitola 4 se z hlediska práce zdá být za takřka zbytečnou, neboť stačilo uvést pouze výřez té oblasti s DTS5. Jiné typy sítí stejně nejsou opět diskutovány. Podobně jak výše se lze dotazovat i ke zbylým parametrům, které studen stroze nastiňuje, ale dále vůbec nepoužívá – jako např. rozdíl pro stejnou síť na jižní Moravě, či severních Čechách (tj. např. o kolik více FVE lze do takovýchto různých sítí instalovat, jaký je rozdíl v energiích aj.). Vliv velikosti FVE a její pozici na vývodů/vůči spotřebitelům aj. Použití jednofázových a třífázových střídačů. Závěrem tak lze říci, že student by si měl vybral některé z uvedených problematik a prozkoumat je mnohem detailněji. Práce by pak mohla přinášet mírně zajímavé informace z oblasti intuice chování sítě a případně stanovovat nějaká doporučení, jak na daný parametr nahlížet pro posouzení maximální penetrace FVE. Zároveň by se student měl lépe seznámit s problematikou zpětných vlivů FVE na síť a parametry kvality napětí a v práci je lépe diskutovat. Toto by vedlo k lepší volbě samotných kritických scénářů a samotných sledovaných parametrů. V následné citlivostní analýze by se daly na základě dat postulovat mnohem lépe závěry a vyhodnocení. V současné podobě je práce relativně strohá a získané závěry nepovažuji za dostatečně podložené výsledky. Z určitého pohledu lze konstatovat, že práce do jisté míry naplňuje všechny body zadání, nicméně body 2, a především pak 3 a 4 jsou nedostatečné. Vzhledem k uvedenému hodnotím práci stupněm F 43 body. Pro případné dopracování je zapotřebí provést alespoň detailnější vyhodnocení podle bodu 4. Nicméně lze i doporučit přepracování/úpravu bodu 3 s vyšším důrazem na výše uvedené. Připomínky: - V závěru úvodu je používán budoucí čas, jelikož jde o popis co už se v práci již událo, zní v tomto kontextu lépe minulý čas. - Proč je nesoulad mezi textem 2.1.4 a Tabulkou 2-1, kdy výkon zdroje A1 je jednou 10 a podruhé 11 kW - 2.1.3 … odpovědnému pracovníkovy … - 21.6. … pomoví … (namísto pomocí) - 2.1.6 … A1, A2, B1, B2 a c … (c má být velkým písmenem?) - 2.1.6 jak může vypadat charakteristika pro P=f(V) ? - Kap 2.2 ve větě chybí sloveso - 2.3.1 …pouze obchodníkovy … - 3.1.1 … vzduchu t let 1981 – 2010 … co znamená t v kontextu původní věty? - Obrázky 4-1 až 4-4 mají stejný název - 5.2.1. obsahuje tvrzení … Oproti červenci je jeho energetický potenciál čtvrtinový. … Bylo by dobré tento údaj odcitovat - 5.2.1 by bylo možné lépe popsat co přesně časové úseky 10:30-12:30 / 13-15 znamenají. - 5.2.2. Ve větě chybí nějaký člen … Dále generuje energii až sedmé hodiny večer. - Obrázek 6-1 byl by vhodný popisek co značky znamenají a kde přesně tedy jsou připojené FVE. - Věta v závěru „Byly představy faktory, které mají vliv na takových stavů. …“ má být představeny …
eVSKP id 149194