PALKO, R. Verifikace výsledků obdržených z nově vyvinutého třífázového numerického modelu sítě [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2017.
Posuzovaná bakalářská práce je zaměřena na konfrontaci výsledků obdržených z matematického a fyzikálního modelu distribuční soustavy 22kV. Cílem práce bylo posoudit napěťové a proudové poměry během vybraných ustálených stavů, jako je bezporuchový provoz, zemní spojení, dvoufázový a třífázový zkrat. Na základě vypočtených a naměřených hodnot pak byl proveden výpočet relativních a absolutních odchylek uzlových napětí a úsekových i poruchových proudů. Během řešení práce musel student proniknout do problematiky modelování ustáleného chodu s využitím programu NetCalc a rovněž i do modelování stejných jevů s využitím reálného fyzikálního modelu distribuční soustavy, přičemž si díky množství hodnocených veličin musel osvojit i základy techniky záznamu a zpracování dat. Zvládnutí těchto dílčích úkolů student dokládá naplněním všech bodů zadání. S ohledem na zpracování práce rovněž kladně hodnotím přehledné využití obrázků pro prezentaci zaznamenaných veličin a jejich odchylek, které tak usnadňují definovat závěrečné zhodnocení. Na druhou stranu však velmi negativně hodnotím velkou četnost chyb a překlepů, které doprovázejí celou práci a zásadně snižují její úroveň. Rovněž se v práci vyskytuje řada chybných a nepřesných konstatování, nedostatečných popisů původů a významů veličin, které činí místy práci nesrozumitelnou. V závěrečném zhodnocení pak postrádám jednoznačné definování příčiny zásadní odchylky měřených a počítaných hodnot, které jsou způsobeny zejména nevhodně zvoleným modelem zátěže. Jelikož je zátěž v numerickém modelu definována jako zátěž s konstantním výkonem a ne jako zátěž s konstantním odporem (impedancí), dochází vlivem poklesu napětí k zásadním odchylkám v proudových respektive napěťových poměrech, které tak znemožňují korektní zhodnocení dalších případných vlivů. Za další výraznou chybu lze považovat nevhodně zvolený referenční proudový kanál, který je navíc pro synchronizaci záznamů zbytečný. Student chodil na konzultace velmi zřídka a to i přes poměrně technicky náročné téma, přičemž většinu práce přesunul do druhé půlky řešitelského období, což je pravděpodobně jednou z příčin velkého množství vytýkaných chyb, které již nebylo možné z časových důvodů odstranit. Připomínky k práci: Seznam symbolů – jednotlivé symboly ve výčtu nejsou jednoznačně popsané a není zřejmý jejich význam (např. uzlový proud, uzlový výkon, prúd teč, modul fázoru apod.), ve výčtu nejsou obsaženy všechny veličiny (vzorec 5.2, Yp(0),1f apod.) V rámci kapitoly 1.2 postrádám referenci na zdroj informací pro popis jednotlivých druhů výpočtů. Pro obrázky Obr 1-2 až 1-5 není použit žádný komentář či odkaz v textu, proto je lze považovat za zbytečné. V práci chybí odkazy na tabulky v přílohách, není použit dostatečný popis tabulek uvedených v příloze či jejich komentář. Zkratka ZRV, případně NT – není uveden její význam Na str. 19 je zmíněn uzlový proud, je však naprosto nejasné co tento proud znamená (nelze předpokládat tok proudu v uzlu) Kap 2.2 autor uvádí: „Na nulový vodič vyvedený z uzla sekundárnej strany …“ Nejedná se o nulový vodič, ale uzel vinutí transformátoru. Kap 2.2 – nejsou zde uvedeny ztráty transformátoru, které jsou nutné pro jeho numerický model Tab.2-8 - není uveden popis jednotlivých veličin ani jejich význam V kapitole 4 je použit chybný přístup pro výpočet náhradních parametrů transformátoru, primární a terciální hodnota napětí musí odpovídat zvolenému převodu modelu a přepočteným ztrátám přes tento převod Není uvedena reference na zdroj vzorce 4.3, dále je chybně vypočtena náhradní impedance tlumivky (použitý vzorec vychází z paralelního uspořádání R/X) – výsledná hodnota by pak měla být R=3,2ohm a X=52,8ohm Tab. 4-5 – nejsou uvedeny zbývající vzájemné indukčnosti Vzorce 4.11 a 4.12 jsou chybně uvedeny jednotky Kapitola 5.1 – autor chybně uvádí, že nastavení zhášecí tlumivky bylo na minimální hodnotu proudu tlumivkou, nicméně se jednalo o minimální hodnotu poruchového proudu Vzorec 5.1 – tento výpočet sdruženého napětí je v případě nesymetrické soustavy zcela chybný a zmatečný Vzorec 5.2 a 5.3 – není jasné co znamenají veličiny ve vzorcích a co je vlastně počítáno, nedostatečný a nesrozumitelný popis Vzorec 6.4 – není zřejmé odkud je vzat referenční proud 129,1A
Předložená bakalářská práce studenta Richarda Palko splňuje uvedené zadání v plném rozsahu. Cílem BP bylo zhodnotit výsledky výpočtu části distribuční soustavy obdržené z nově vyvinutého třífázového numerického modelu s výsledky měření na fyzikálním modelu distribuční soustavy. Práce je logicky a přehledně strukturovaná se standardním rozsahem a způsobem zpracování. První kapitola uvádí základní informace a stručnou charakteristiku jednotlivých druhů výpočtu v programu NetCalc3, ukázky uživatelského rozhraní programu a způsob zadání vstupních dat. Druhá kapitola obsahuje schéma a popis distribuční sítě VN a způsob jejího modelování na fyzikálním modelu včetně popisu jednotlivých modulů a štítkových parametrů prvků sítě. Třetí kapitola uvádí popis přístrojového vybavení použitého pro měření fázorů proudu a napětí při simulaci provozních a poruchových stavů sítě a postup měření. Čtvrtá kapitola se věnuje nastavení prvků numerického modelu, přepočtu jednotek veličin fyzikálního modelu na skutečné jednotky matematického modelu. V páté a stěžejní kapitole BP student prezentuje tabelárně grafickým způsobem výstupní hodnoty získané z obou modelů při simulaci provozních a poruchových stavů. Výstupy jsou členěny podle požadavků zadání, diference výsledků jsou uvedeny v absolutních a relativních hodnotách, jsou definovány vztažné podmínky. Kromě tabelárního uspořádání jsou hodnoty fázorů uzlových napětí a proudů tekoucích větvemi zobrazeny úhledně v přehledovém schématu, což hodnotím velmi kladně. Při simulaci ustáleného chodu DS byly relativní odchylky naměřených a vypočtených hodnot pod přijatelnou hranicí 5 %. S hodnocením příčiny větších diferencí při simulaci zemního spojení souhlasím. Shody nastavení zhášecí tlumivky nebylo možné docílit, jelikož matematický model nebyl schopen postihnout nesymetrii napěťových převodů napájecího transformátoru. Přesto student i v numerickém modelu docílil optimální nastavení kompenzace nabíjecích kapacitních proudů vedení. Větší diference výstupních hodnot byly zjištěny při simulaci zkratu. Jejich příčina však není v rozdílném charakteru zátěží pro fyzikální a numerický model sítě, jak student uvádí, ale v nesymetrii impedancí nakrátko napájecího transformátoru, což je vyplývá z naměřených hodnot napětí nakrátko v jednotlivých fázích. Velikost zkratového proudu totiž ovlivňují zejména podélné impedance přenosových prvků. Přínosem předložené BP pro praxi vidím především v demonstraci důsledků nesymetrie parametrů obvodových prvků distribuční soustavy a jejich dopad na nesymetrii proudových a napěťových poměrů. Problém nabývá na významu zejména v podmínkách stále rostoucího podílu decentralizované výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů a vlivem nahodilého charakteru zatížení. Za přínos této BP pro autora programu NetCalc3 a pro ÚEEN považuji poznatek, že mají-li být v budoucnu konfrontovány výstupy z fyzikálního a numerického modelu (např. v rámci téma DP), bude nezbytné vytvořit v programu NetCalc3 obecný matematický model napájecího transformátoru, který bude schopen postihnout nesymetrii jeho parametrů. Tím by numerický model DS posléze mohl poskytnout relevantnější výsledky zejména v poruchových stavech sítě. Student rovněž správně zmiňuje problém odečtu hodnot měřených fázorů proudu a napětí v nestejném časovém okamžiku, což způsobuje chybu měření vlivem jejich kolísání v čase. Při daném přístrojovém vybavení však tento jev nelze jednoduše eliminovat. Po jazykové stránce bych vytknul snad jen několik překlepů, gramatických chyb a také věcných nepřesností. • V bibliografické citaci doporučuji aktualizovat počet stran, který narostl z 59 stran na 86 stran. • V seznamu symbolů a zkratek je na str. 12 u symbolu Iv3f nedokončený text. • Na str. 15 ve výčtu možností výpočtu chodu sítě s lineárními a nelineárními zátěžemi a vysílači HDO student zjednodušil výklad v tom smyslu, že za lineární zátěž považuje odporovou zátěž a za nelineární zátěž pak indukčnost nebo kapacitu. Nelineární zátěží je zde míněn spotřebič, který odebírá ze sítě proud základní harmonické avšak zpětně do sítě generuje spektrum harmonických proudů (typicky měniče frekvence). • Na str. 17 u výpočtu frekvenční charakteristiky uzlové impedance je nesprávně uvedeno, že její průběh je ovlivněn vyššími harmonickými. Průběh FCH uzlové impedance sítě je dán výhradně skladbou pasivních R, L, C komponentů obvodových prvků. • Na str. 30 je nedopatřením uvedeno, že napětí fázové se rovná nule. Správně tam má být uvedeno „napětí nulového bodu je rovno nule“. S odhlédnutím od zmíněných nedostatků však mohu formální zpracování bakalářské práce hodnotit jako zdařilé. Výběr studijních pramenů s ohledem na zadání bakalářské práce považuji za vyčerpávající, jejich větší využití v BP však nelze očekávat s ohledem na značný rozsah a teoretickou náročnost problematiky popisované zejména v referenční příručce programu NetCalc3, která daleko převyšuje znalosti odpovídající bakalářskému studiu. Hodnocení BP: Práci doporučuji k obhajobě. výsledná známka: A výsledný počet bodů: 90 Kritérium hodnocení Známka Body Max. body Splnění požadavků zadání A 20 20 Odborná úroveň práce A 45 50 Interpretace výsledků a jejich diskuse A 15 20 Formální zpracování práce A 10 10
eVSKP id 99476