Problematika provozu energeticky soběstačných domů Jindřich Stuchlý VŠB TUO, FEI, EE
Topics Jindřich Stuchlý 2015 Active Demand Side Management Power Quality New Protection System Power Flows Meteo Variables 2/22 Time http://smartpower.vsb.cz/
Rok 2005 2 x VTE 2 x FV panel 2 x LED svítidla MaR 3/22 http://smartpower.vsb.cz/
Rok 2005 První funkční ostrovní systém sloužil k napájení veřejného osvětlení rok 2005 -výkony cca stovky wattů -energetická soběstačnost cca 3 dny -měření účinnosti jednotlivých komponentů (NI crio) -testování jednotlivých zdrojů -měření meteorologických poměrů v dané lokalitě 4/22 http://smartpower.vsb.cz/
Rok 2010 VTE FVE1 Solární kolektor Meteo FVE2 5/22 http://smartpower.vsb.cz/
Na základě zkušeností z provozem ostrovního systému pro napájení veřejného osvětlení byl vybudován model ostrovního systému pro napájení rodinného domu rok 2010. -Výkon do cca 10 kw -Větrná + fotovoltaická elektrárna -Akumulace elektrické energie Rok 2010 -Měření výkonových profilů rodinných domů (po spotřebičích) 6/22 http://smartpower.vsb.cz/
Rok 2015 7/22 http://smartpower.vsb.cz/
Rok 2015 Na základě zkušeností z provozem ostrovního systému pro napájení modelu rodinného domu je v současné době budován ostrovní systém pro napájení automatického dopravního centra rok 2015 -Výkon do cca 100 kw -Fotovoltaická elektrárna -Akumulace elektrické energie -Možnost dobíjení elektromobilů 8/22 http://smartpower.vsb.cz/
Vývoj inteligentních systémů 2005 Veřejné Osvětlení 500 W 2010 Rodinný dům 10 kw 2015 ADC 100 kw 2020 Kampus? MW? 9/22 http://smartpower.vsb.cz/
Jindřich Stuchlý 2015 Fyzikální Platforma RD v areálu VŠB TU OStrava 10/22 http://smartpower.vsb.cz/
12/22 http://smartpower.vsb.cz/
PV only PV and WPP Month With ADSM Missing Energy (kw h) Without ADSM Differences (%) Missing Energy (kw h) With ADSM Without ADSM Differences (%) January 333 512 35 197 311 37 February 374 524 29 219 356 38 March 342 474 28 132 298 56 April 189 297 36 72 149 52 May 155 234 34 9 92 90 June 67 157 57 0 47 100 July 82 197 58 11 72 85 August 106 209 49 17 96 82 September 113 221 49 67 108 38 October 141 215 34 72 104 31 November 279 399 30 145 228 36 December 569 745 24 268 383 30 Total 2,750 4,184 34 1,209 2,244 46 13/22 http://smartpower.vsb.cz/
14/22 http://smartpower.vsb.cz/
Power Quality in Off-Grid system 15/22 http://smartpower.vsb.cz/
Ostrovní provoz vize z hlediska kvality elektrické energie Jako doplněk systému řízení vyvinout metody pro predikci kvalitativních parametrů elektrické energie tak, aby na základě topologie ostrovního systému a predikce výroby z obnovitelných zdrojů bylo možné predikovat hodnoty jednotlivých kvalitativních parametrů a v případě možného překročení navrhnout opatření k zamezení těchto abnormálních stavů. Predikce výroby Predikce spotřeby Predikce kvality elektrické energie OK Vyhovuje normám Topologie sítě KO Návrhy na nápravná opatření Nevyhovuje normám 16/22 http://smartpower.vsb.cz/
Ostrovní provoz srovnání kvalitativních parametrů pro off a on grid provoz 51,0 f (Hz) 50,8 50,6 50,4 50,2 50,0 49,8 49,6 Paralelní provoz se sítí 49,4 49,2 49,0 24.1 25.1 26.1 27.1 28.1 29.1 30.1 31.1 53,0 f (Hz) 52,5 52,0 51,5 51,0 Ostrovní provoz 50,5 50,0 49,5 49,0 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 17/22 http://smartpower.vsb.cz/
Ostrovní provoz srovnání kvalitativních parametrů pro off a on grid provoz 5,0 P ST (-) 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 50 P SB (W) 0-50 -100-150 -200-250 -300-350 Průběh flikru a výkonu FVE v režimu on-grid (leden) 0,0-400 24.1 25.1 26.1 27.1 28.1 29.1 30.1 31.1 12,0 P ST (-) 10,0 500 P SB (W) 0 8,0-500 Průběh flikru a výkonu FVE v režimu off-grid (květen) 6,0 4,0-1000 -1500-2000 2,0-2500 0,0-3000 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 18/22 http://smartpower.vsb.cz/
Long Term Flicker Severity (-) Jindřich Stuchlý 2015 55 Power frequency (Hz) 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 1000 1100 1200 1300 1400 1500 Forecasted Value Measured Value Time poriod (15 min) Predikce frekvence v Off-Grid systému 14 12 10 Predikce dlouhodobé míry vjemu Flickeru 8 6 4 2 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 Time (15 min step) 19/22 Predicted Value Real Value http://smartpower.vsb.cz/
Příklady dalších oblastí výzkumu -koncepce chránění pro Off-Grid a Smart-Grid systémy -možnosti sdílení akumulační kapacity pomocí elektromobilů - 20/22 http://smartpower.vsb.cz/
Jindřich Stuchlý 2015 21/22 http://smartpower.vsb.cz/
Děkuji za pozornost jindrich.stuchly@vsb.cz 22 http://smartpower.vsb.cz/ www.vsb.cz