Циљ:Стицање теоријских и практичних знања у области интелигентних електроенергетских мрежа.
Исход:Студенти ће бити оспособљени да примене теоријска и практична знања из области интелигентних електроенергетских мрежа.
Садржај предмета
Теоријска настава:
Паметне електроенергетске мреже (Smart Grid) – Дефиниције. Разлози за развој и увођење. Основни елементи, локацијска и функцијска повезаност. Преглед технологија потребних за паметне електроенергетске мреже. Емисија угљен диоксида и значај паметних електроенергетских мрежа.
Преглед међународних стандарда из области паметних електроенергетских мрежа.
Дигитализација трафостаница и разводних постројења. Технологије које подржавају аутоматску и флексибилну дистрибутивну електричну мрежу. Системи аутоматизације разводних постројења. Интелигентни електронски уређаји IED. Дигитални заштитни релеји
Савремени сензори за електричне и не-електричне величине са комуникацијским интерфејсом за умрежавање. Оптички струјни сензори. Прикупљање и обрада података из електроенергетске мреже.
Основне и напредне функције аутоматизације дистрибуције електричне енергије, укључујући улогу система за управљање дистрибуцијом (Distribution Management System – DMS) у паметним електроенергетским мрежама. Основна шема активног управљања дистрибутивном мрежом.
Аутоматизација средњенапонске дистрибутивне мреже са ваздушним водовима. Аутоматски вакумски риклозер. Опис. Спољашњи прекидачки модуо. Изолатори главног струјног кола. Управљачка и комуникацијска опрема (RTU). Елементи заштите. Функција поновног укључења.
Паметна бројила. Основне функције и њихово комуникацијско умрежавање.
Топологије енергетских претварача за интеграцију обновљивих извора енергије. Кружни дијаграм снага и конвенције за приказивање токова снага код извора и потрошача електричне енергије.
Паметне функције обновљивих извора који се базирају на енергетским претварачима. Паметни инвертори и њихове напредне карактеристике. Алгоритми за управљање радом обновљивих извора енергије. Регулација активне и реактивне снаге инвертора. Одржавање рада у току трајања квара.
Регулација напона у дистрибутивним мрежама са малим соларним електранама применом управљивих паметних инвертора. Координација заштите у мрежи обновљивих извора са инверторима. Хаваријско покретање обновљивих извора са инверторима.
Елементи комуникације и умрежавања у паметним електроенергетским мрежама: архитектура, стандарди и адаптације комуникације преко енергетских каблова (PLC), zigbee мреже, GSM и друго; комуникациони модели за паметну мрежу; кућне рачунарске мреже (Home area networks - HAN) и мреже паметних бројила електричне енергије (Neighborhood area networks - NAN); поузданост, редундантност и безбедносни аспекти.
Електрична возила и паметне електроенергетске мреже. Конфигурације енергетских претварача код пуњача за електрична возила. Нове технологије у бежичном преносу електричне енергије на малим растојањима. Wireless пуњачи за електрична возила.
Батеријски системи за складиштење енергије. Флексибилност између производње и потрошње. Конфигурације претварача. Модуларност батеријских система. Цена и радни век.
Не-батеријски системи за складиштење енергије. Пумпни хидроелектрични системи за складиштење енергије. Системи за складиштење енергије помоћу компримованог ваздуха. Механички системи за складиштење енергије помоћу обртних маса. Гравитациони системи за складиштење енергије помоћу вертикалног кретања маса. Системи за складиштење енергије помоћу суперкондензатора.
Енергетски претварачи у високонапонским мрежама (флексибилне високонапонске мреже).
Практична настава:
Практична настава прати програм предавања. Примена одговарајућих бесплатних софтверских алата.
Литература
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.
