Upravljanje mikromrežama

Opis predmeta

Funkcionalnost i naponsko-strujne karakteristike osnovnih komponenata u mikromreži: fotonaponskih panela, vjetroagregata, olovnih i litij-ionskih baterijskih sustava te gorivnih ćelija, kao i tipičnih profila potrošnje električne energije. Otočni rad i projektiranje dimenzija pojedinih komponenata mikromreže u promjenjivim uvjetima proizvodnje i potrošnje električne energije. Funkcionalnost tipičnih AC i DC pretvarača te učinkovitosti u odnosu na radna područja. Hijerarhijski upravljački sustav komponentama mikromreže. Strujne regulacijske petlje pretvarača, regulacija napona istosmjerne ili izmjenične sabirnice, usklađivanje tokova energije proizvodnje, skladištenja i potrošnje. Sinteza regulatora u hijerarhijskom upravljačkom sustavu, jednostavni transaktivni regulatori za dvostranu razmjenu energije s mrežom. Prilagodba isprekidanih izvora energije i sustava skladištenja u promjenjivim uvjetima na tržištu električnom energijom. Matematička formulacija optimizacijskog problema balansiranja energije u mikromreži i optimalnog punjenja i pražnjenja sustava pohrane uz linearni program te matematički opis fizikalnih ograničenja sustava. Mogućnosti sudjelovanja mikromreže u regulaciji elektroenergetskog sustava. Postojeći i izgledno nadolazeći poslovni modeli integracije mikromreže u elektroenergetski sustav putem agregatora ili izravne (peer-to-peer) komunikacije. Informacijsko-komunikacijske metode za integraciju mikromreže zasnovane na razmjeni profila cijena i električne energije.

Ishodi učenja

  1. Objasniti način rada i karakteristike komponenata mikromreže: obnovljivih izvora energije, pretvarača i sustava za skladištenje energije
  2. Demonstrirati upravljanje tipičnim DC i AC frekvencijskim pretvaračima
  3. Koristiti jednostavne algoritme prediktivnog upravljanja u balansiranju energetskih tokova u mikromreži
  4. Demonstrirati otočni rad mikromreže
  5. Dizajnirati hijerarhijski upravljački sustav komponentama mikromreže te cjelokupnim sustavom mikromreže
  6. Odabrati komponente mikromreže te preporučiti osnovne dimenzije
  7. Povezati mikromrežu s elektroenergetskim sustavom putem prediktivnih algoritama
  8. Integrirati mogućnosti mikromreže u elektroenergetski sustav
  9. Odabrati odgovarajući poslovni model integracije jedne ili više mikromrežnih sustava u elektroenergetski sustav

Oblici nastave

Predavanja

Auditorne vježbe

Laboratorij

Tjedni plan nastave

  1. Otočni rad i upravljanje mikromrežama
  2. Otočni rad i upravljanje mikromrežama
  3. Otočni rad i upravljanje mikromrežama
  4. Hijerarhijsko upravljanje mikromrežama
  5. Hijerarhijsko upravljanje mikromrežama
  6. Hijerarhijsko upravljanje mikromrežama
  7. Hijerarhijsko upravljanje mikromrežama
  8. Međuispit
  9. Ograničenja i ciljevi pri koordinaciji mikromreža na razini distribucijske mreže
  10. Ograničenja i ciljevi pri koordinaciji mikromreža na razini distribucijske mreže
  11. Koncept upravljanja razmjenom energije između mikromreže i mreže putem cijena
  12. Koncept upravljanja razmjenom energije između mikromreže i mreže putem cijena
  13. Koncept ograničavanja energije razmjene između mikromreže i mreže
  14. Koncept ograničavanja energije razmjene između mikromreže i mreže
  15. Završni ispit

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
Audiotehnologije i elektroakustika (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar)
Elektroničko i računalno inženjerstvo (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar)
Elektronika (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar)
Elektrostrojarstvo i automatizacija (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar)
Informacijsko i komunikacijsko inženjerstvo (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar)
Komunikacijske i svemirske tehnologije (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar)
Programsko inženjerstvo i informacijski sustavi (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar)
Računalno inženjerstvo (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar)
Računalno modeliranje u inženjerstvu (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar)
Računarska znanost (profil)
Slobodni zborni predmeti (1. semestar)
Znanost o mrežama (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar)
Znanost o podacima (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar)

Literatura

(.), -,
(.), G. M. Masters, Renewable and Efficient Electric Power Systems (2004), John Wiley & Sons,
(.), C. Bordons, F. Garcia-Torres, M. Ridao, Model Predictive Control of Microgrids (2019), Springer,

Za studente

Izvedba

ID 223707
  Zimski semestar
5 ECTS
R3 Engleski jezik
R1 E-učenje
30 Predavanja
10 Laboratorijske vježbe