Električne mreže i postrojenja

Voditelj grupe

prof. dr. sc. Ranko Goić

Suradnici

izv. prof. dr. sc. Petar Sarajčev
doc. dr. sc. Damir Jakus
dr. sc. Josip Vasilj
Ivan Penović, stručni suradnik
mag. ing. Stipe Vodopija, asistent

Opis područja istraživanja i specifičnih aktivnosti

  1.  obnovljivi izvori električne energije
  2. tehnički izazovi integracije obnovljivih izvora u elektroenergetski sustav
  3. razvoj naprednih metoda za analizu i optimizaciju rada elektroenergetskog sustava
  4. analize prenaponskih stanja povezanih s obnovljivim izvorima energije

Opis laboratorija i opreme

Dva laboratorija za provedbu znanstvenih istraživanja opremljeni su većim brojem specijaliziranih programskih alata, od kojih su neki komercijalnog karaktera (DigSILENT PowerFactory, EMTP-ATP, MATLAB), dok su drugi razvijeni od strane istraživačke grupe (PowerCAD, WINdis, Prenap…). Koriste se za provedbu znanstvenih istraživanja i stručnih projekata sa gospodarstvom.

Kontakti s akademskim i drugim institucijama:

Znanstveno-istraživačka suradnja
Fraunhofer ISE, Freiburg, Njemačka
Anna University, Chennai, India

Suradnja sa gospodarstvom:
HEP d.d.
HEP Proizvodnja d.o.o.
HEP ODS d.o.o.
HOPS d.o.o.
HROTE d.o.o.
Projektni biro Split d.o.o.

Opis dosadašnje suradnje s akademskim i drugim institucijama

Fraunhofer ISE: Aktivnosti na uspostavi zajedničkog projektnog centra za obnovljive izvore energije

Anna University: Odražen zajednički istraživački projekt “Models for effective utilization of energy sources in India and Croatia”

Suradnja sa gospodarstvom, HEP d.d. i tvrtke u vlasništvu HEP d.d.: suradnja na izradi studija i elaborate za potrebe razvoja elektroenergetske mreže, izgradnje i revitalizacije elektrana itd.

Suradnja sa ostalim tvrtkama: izrada studija i elaborata

opis istraživanja

Interakcija obnovljivih izvora energije sa elektroenergetskom mrežom (IOIEM)

Opis istraživanja za razdoblje od 5 godina

Istraživanje je usmjereno u nekoliko pravaca sukladno dosadašnjim znanstvenim aktivnostima istraživačke grupe, te određenim novim aktualnim pravcima moderne elektroenergetike bazirane na obnovljivim izvorima energije, pametnim mrežama, energetskoj efikasnosti, potpomognuti sa IT i komunikacijskim tehnologijama. Pri tome je primarni naglasak na interakciji obnovljivih izvora energije sa elektroenergetskom mrežom, kako na razini prijenosnih sustava i velikih elektrana na obnovljive izvore energije (primarno vjetroelektrane i fotonaponske elektrane, te djelomično hidroelektrane u smislu revitalizacije postojećih postrojenja).

  1. Istraživanje je podijeljeno u četiri grupe:

    1. Razvoj numeričkih modela i optimizacijskih metoda za analizu elektroenergetskih sustava, na razini prijenosne mreže, sa visokim udjelom obnovljivih izvora energije
    2. Razvoj numeričkih modela i optimizacijskih metoda za analizu distribucijske mreže, sa međuutjecajem distribuiranih izvora energije i distribucijske mreže
    3. Energetsko-ekonomski modeli na tržištu električne energije sa značajnim udjelom obnovljivih izvora energije
    4. Specijalistički tehnički aspekti pogona obnovljivih izvora energije u elektroenergetskoj mreži (analiza prenaponskih stanja i ostale tranzijentne analize, kvaliteta električne energije, analiza uzemljivačkih sustava, analiza kabelskih mreža)

    Istraživanja će biti usmjerena na dvije razine:

    • Bazna istraživanja na usavršavanju postojećih (s obzirom na prethodne dugogodišnje aktivnosti istraživačke grupe), te razvoju novih modela.
    • Primijenjena istraživanja na primjeru elektroenergetskog sustava Hrvatske.

    U istraživanju će se poseban naglasak dati na tehnologijama pametnih mreža (smart grid) u skladu sa aktualnim trendovima u svijetu.

Program rada za razdoblje od 5 godina

Istraživanjem u petogodišnjem razdoblju se razmatraju aktualni izazovi integracije obnovljivih izvora energije u elektroenergetske mreže (prijenosne i distribucijske), primarno u slučaju visoke razine integracije vjetroelektrana i solarnih elektrana u sustav s već postojećim visokim udjelom hidroelektrana. Takvom sustavu u visokoj mjeri pripada i hrvatski EES, pri čemu se posebno izdvaja Dalmacija kao dio tog sustava. Takav sustav zahtijeva napredniji pristup aspektima planiranja, pogona i vođenja elektroenergetske mreže u odnosu na konvencionalni pristup koji je primjenjiv u slučaju niske integracije varijabilnih stohastičkih izvora električne energije kao što su vjetroelektrane i solarne elektrane. U tom smislu, ovaj istraživački projekt usmjeren je na sljedeće aspekte spomenute problematike:

  1. Mogućnosti postojeće elektroenergetske mreže za prihvat novih obnovljivih izvora i potrebne rekonstrukcije.
  2. Utjecaj novih obnovljivih izvora energije na pogon i vođenje postojećeg hidroenergetskog sustava te prijedlog naprednijih modela vođenja istog.
  3. Interakciju novih obnovljivih izvora energije sa elektroenergetskom mrežom u smislu generiranja sklopnih prenapona i utjecaja na kvalitetu električne energije.

Pristup navedenoj problematici uključuje napredne metode analize elektroenergetskog sustava i optimizacije istog, temeljene na neizvjesnosti kao temeljenom obilježju obnovljivih izvora energije. Probabilistički tokovi snaga, stohastička optimizacija i godišnje simulacije rada elektroenergetskog sustava neke su od metoda kojima se pristupa razmatranom problemu. Nadalje, pristup ovoj problematici uključuje i razvoj numeričkih modela obnovljivih izvora (posebno vjetroelektrana i solarnih elektrana) prikladnih za analizu sklopnih prenapona i njihovu interakciju s mrežom, te utjecaj na kvalitetu električne energije.

Važnost ovdje predloženog istraživanja je u ovom trenutku značajnije zbog velikog broja novoizgrađenih vjetroelektrana, posebno na području Dalmacije i općenito elektroenergetskog sustava Hrvatske, čiji je utjecaj na elektroenergetski sustav, koji ima visoki udio hidroelektrana, time izraženiji. Važan aspekt kojeg je potrebno uvažiti je i integracija obnovljivih izvora energije u susjednim elektroenergetskim sustavima.    

Kao poseban, u određenoj mjeri izdvojeni dio u ukupnom programu rada, istraživati će se energetsko-ekonomski modeli na tržištu električne energije sa značajnim udjelom obnovljivih izvora energije, pri čemu je također naglasak na specifičnoj lokalnoj situaciji relativno slabo razvijenog tržišta s jedne strane, te visokom udjelom proizvodnje električne energije iz postojećih hidroelektrana.