Cilj:Sticanje teorijskih i praktičnih znanja u oblasti inteligentnih elektroenergetskih mreža.
Ishod:Studenti će biti osposobljeni da primene teorijska i praktična znanja iz oblasti inteligentnih elektroenergetskih mreža.
Sadržaj predmeta
Teorijska nastava:
Pametne elektroenergetske mreže (Smart Grid) – Definicije. Razlozi za razvoj i uvođenje. Osnovni elementi, lokacijska i funkcijska povezanost. Pregled tehnologija potrebnih za pametne elektroenergetske mreže. Emisija ugljen dioksida i značaj pametnih elektroenergetskih mreža.
Pregled međunarodnih standarda iz oblasti pametnih elektroenergetskih mreža.
Digitalizacija trafostanica i razvodnih postrojenja. Tehnologije koje podržavaju automatsku i fleksibilnu distributivnu električnu mrežu. Sistemi automatizacije razvodnih postrojenja. Inteligentni elektronski uređaji IED. Digitalni zaštitni releji
Savremeni senzori za električne i ne-električne veličine sa komunikacijskim interfejsom za umrežavanje. Optički strujni senzori. Prikupljanje i obrada podataka iz elektroenergetske mreže.
Osnovne i napredne funkcije automatizacije distribucije električne energije, uključujući ulogu sistema za upravljanje distribucijom (Distribution Management System – DMS) u pametnim elektroenergetskim mrežama. Osnovna šema aktivnog upravljanja distributivnom mrežom.
Automatizacija srednjenaponske distributivne mreže sa vazdušnim vodovima. Automatski vakumski riklozer. Opis. Spoljašnji prekidački moduo. Izolatori glavnog strujnog kola. Upravljačka i komunikacijska oprema (RTU). Elementi zaštite. Funkcija ponovnog uključenja.
Pametna brojila. Osnovne funkcije i njihovo komunikacijsko umrežavanje.
Topologije energetskih pretvarača za integraciju obnovljivih izvora energije. Kružni dijagram snaga i konvencije za prikazivanje tokova snaga kod izvora i potrošača električne energije.
Pametne funkcije obnovljivih izvora koji se baziraju na energetskim pretvaračima. Pametni invertori i njihove napredne karakteristike. Algoritmi za upravljanje radom obnovljivih izvora energije. Regulacija aktivne i reaktivne snage invertora. Održavanje rada u toku trajanja kvara.
Regulacija napona u distributivnim mrežama sa malim solarnim elektranama primenom upravljivih pametnih invertora. Koordinacija zaštite u mreži obnovljivih izvora sa invertorima. Havarijsko pokretanje obnovljivih izvora sa invertorima.
Elementi komunikacije i umrežavanja u pametnim elektroenergetskim mrežama: arhitektura, standardi i adaptacije komunikacije preko energetskih kablova (PLC), zigbee mreže, GSM i drugo; komunikacioni modeli za pametnu mrežu; kućne računarske mreže (Home area networks - HAN) i mreže pametnih brojila električne energije (Neighborhood area networks - NAN); pouzdanost, redundantnost i bezbednosni aspekti.
Električna vozila i pametne elektroenergetske mreže. Konfiguracije energetskih pretvarača kod punjača za električna vozila. Nove tehnologije u bežičnom prenosu električne energije na malim rastojanjima. Wireless punjači za električna vozila.
Baterijski sistemi za skladištenje energije. Fleksibilnost između proizvodnje i potrošnje. Konfiguracije pretvarača. Modularnost baterijskih sistema. Cena i radni vek.
Ne-baterijski sistemi za skladištenje energije. Pumpni hidroelektrični sistemi za skladištenje energije. Sistemi za skladištenje energije pomoću komprimovanog vazduha. Mehanički sistemi za skladištenje energije pomoću obrtnih masa. Gravitacioni sistemi za skladištenje energije pomoću vertikalnog kretanja masa. Sistemi za skladištenje energije pomoću superkondenzatora.
Energetski pretvarači u visokonaponskim mrežama (fleksibilne visokonaponske mreže).
Praktična nastava:
Praktična nastava prati program predavanja. Primena odgovarajućih besplatnih softverskih alata.
Literatura
J. B. Ekanayake, N. Jenkins, K. Liyanage, J. Wu, A. Yokoyama, Smart Grid: Technology and Applications, John Wiley & Sons, 2012 - Technology & Engineering
C. Wang, J. Wu, J. Ekanayake, N. Jenkins: Smart Electricity Distribution Networks, CRC Press 2016.
James Momoh, Smart Grid Fundamentals of Design and Analysis, Wiley, 2012.
Ali Keyhani, Muhammad Marwali: Smart Power Grids, Springer 2011.
Tavrida electric: “KTR series Automatic Cirkuit Recloser-Instalation and operation manuel”, 2008.
