SÝKORA, J. Začleňování střídačových výroben v režimech Grid-Forming a Grid-Following do soustavy [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2024.
Student Bc. Jan Sýkora zpravoval svoji DP na téma vlastností Grid Following (GFL) a Grid Forming (GFM) měničů v prostředí PSCAD. Práce se zabývá poměrně novým směrem v řízení měničů, které v sobě kombinují řadu specifických funkcí jako například umělou setrvačnost, podporu napětí, frekvence aj. Dále je nutné podotknout, že vzhledem k tématu práce byla myšlenka ověřit chování Grid Forming měniče společnosti Siemens, s.r.o. v reálném provozu na testovací stolici v laboratoři UEEN. Bohužel měnič nebyl k dispozici, proto body zadání nemohly být splněny z objektivních důvodů, za které student nemohl. Komunikace se zapůjčovatelem probíhala, ale požadovaný kus nebylo možné přepravit do republiky kvůli náhlé potřebě u zákazníka. Proto bylo přistoupeno k plné matematické modelaci a porovnávání obou typů měničů GFL a GFM měničů, vycházející ze zahraničních zkušeností a přenesené do prostředí PSCAD. Definitivní informace o nezápůjčce byla k dispozici až na začátku měsíce května. Aplikace kontrolních funkcí na základě Droop control byla provedena a bylo testováno několik scénářů provozu, ve kterých bylo sledováno chování měničů vzhledem k požadovaným funkcím v přípojném (předávacích) bodech. Text práce je občas těžkopádný, leč nosné informace obsahuje a popisuje danou problematiku. Konzultace byly ztíženy vzhledem ke studijnímu výjezdu mimo republiku a na práci je to patrné. Vzhledem k požadavkům práce a možnostem je práce na dobré úrovni. Dá se občas polemizovat nad tím, jak jsou výsledky simulací diskutovány (např. obrázky), ale velká samostatnost při řešení zadání (které bylo stížené),svědčí o studentově motivaci a schopnosti samostatně řešit náročné úkoly. Hodnotím stupněm C 70 bodů a doporučuji k obhajobě.
Diplomová práce se porovnává měniče s řídícími algoritmy typu „grid forming“ (GFM) a „grid following“ (GFL). V první kapitole je analyzována zdrojová základna ČR a její předpokládaný vývoj v několika scénářích. Z této analýzy plyne velký prostor pro nasazování statických měničů v distribučních sítích a vyplývá také vysoká aktuálnost tématu diplomové práce. V druhé části práce jsou vybraným zdrojům energie přiřazeny technologie generátorů a je provedena hloubková rešerše literatury, která pojednává o vlivu jednotlivých typů řízení měničových generátorů na stabilitu elektrizační soustavy. Tato část je zpracovaná kvalitně a je zřejmé, že se diplomant v dané problematice zorientoval, korektně převzal poznatky z a dal je vhodně do souvislostí. Na druhou stranu, převzaté informace neuvedl úplně, např. v převzatém Obr. 2.4., popisující vliv měničů na stabilitu systému, není popsáno, o jaké ukazatele stability se jedná a uvedený slovní komentář tak působí poněkud povrchně. Nicméně, detailní informace a kontext grafů lze dohledat v citované literatuře. V třetí kapitole je popsán rozdíl v řízení měničů GFL a GFM. Diplomant rozsáhle popsal odlišnosti a specifika obou řešení. Této kapitole bych nicméně vytknul relativně chaotický přístup k popisu, např. popis přínosů jednotlivých způsobů řízení je v rámci kapitoly roztroušený. Zvlášť bych vytknul nevhodný název podkapitoly „Rozdělení výkonu založené na synchronním regulátoru výkonu (SPC)“ na str. 36, kde se de facto jedná o popis algoritmu emulace mechanické setrvačnosti a elektromagnetických parametrů synchronního stroje, nejedná se o rozdělování výkonu. Ve čtvrté kapitole jsou popsány modely měničů s GFL a GSM a je uveden model distribuční sítě pro testování. V části popisu řízení měničů musím vytknout nekonzistenci ve schématech řízení a popisu výsledků simulace. Například z Obr. 4.1 je patrné, že měnič s GFM bude regulovat velikost napětí, zatímco ve schématu na Obr.4.6, tj. výřez z PSCADu, je patrná implementace regulátoru jalového výkonu. Obr. 4.32 a 4.33, tj. výsledky simulace vlivu měniče s GFM na napětí v místě připojení, nicméně indikují, že je nasazen regulátor napětí. U tohoto příkladu dále shledávám jako zavádějící porovnávání algoritmů GFL a GFM (kap. 4.4.5). Součástí měniče s GFM je evidentně napěťový regulátor, zatímco součástí GFL je regulátor jalového výkonu. Odezva na napětí je tedy odlišná především z tohoto důvodu a skutečné porovnání algoritmů GFL a GFM je v tomto případě nekorektní. Podobně zavádějící porovnání je v kap. 4.4.4, kdy je porovnáván algoritmus GFM včetně nadřazené automatické regulace činného výkonu oproti algoritmu GFL, který tuto funkci dle popisu v kap. 4.3 vůbec neobsahuje. Obecně problematické shledávám porovnávání algoritmů GFL a GFM na základě průběhů estimované frekvence, které jsou výstupem algoritmů a které jsou v principu estimovány odlišným způsobem. Mimo problematickou parametrizaci a nastavení modelů je struktura testovacích scénářů navržená dobře a výsledky jsou dostatečně okomentovány. Z formálního a gramatického hlediska je práce na dobré úrovni, s občasnými nepřesnými vyjádřeními (např. záměna významu slov estimace a emulace), netechnickými výrazy (například „Odezva z pohledu GFM měniče je více než přívětivá“) a opakujícími se pasážemi (např. Obr. 4.11 je shodný s Obr. 3.2.). Diplomant splnil většinu bodů zadání a z práce plyne jeho dobrá orientace v problematice. Praktická část zadání však nebyla naplněna. Práci doporučuji k obhajobě z důvodu jinak logické struktury práce a dobrého zpracování výsledků simulací. S ohledem na výše uvedené výhrady hodnotím práci stupněm D (60b.). Vzhledem k nesplnění všech bodů zadání však požaduji vysvětlení, z jakého důvodu nebyly body týkající se praktické části splněny. V případě nedostatečného vysvětlení navrhuji snížit hodnocení na F a práci doporučit k dopracování.
eVSKP id 159570