dizertační práce

Systém chránění s využitím výstupu z elektronického senzorického systému měření proudu a napětí

Hlavní dokument 6.53 MB Teze 1.06 MB

FEKTdizertační práceStudent: Ing. Tomáš BajánekAk. rok: 2017/2018

Vedoucí: doc. Ing. Jaroslava Orságová, Ph.D.

Oponenti: Ing. Jana Jiřičková, Ph.D., prof. Ing. František Janíček, Ph.D.

V súčasnosti dochádza k rozšírenému použitiu alternatívnych technológií merania v elektrických sieťach, medzi ktoré je možné zaradiť prúdové a napäťové senzory. S ich použitím úzko súvisí využitie štandardu IEC 61850-9-2 z dôvodu prenášania meraných hodnôt v rámci rozvodne pre účely ochranných funkcií a merania. Použitie senzorov a využitie komunikačného štandardu IEC 61850 spolu s vysokorýchlostným Ethernetom umožní zjednodušenie koncepcie usporiadania ochranných terminálov v rozvodných zariadeniach a umožňuje rozvíjať nový systém chránenia založený na centrálnej ochrane.
Dizertačná práca je zameraná na ochranné algoritmy, ktoré využívajú SV podľa
IEC 61850-9-2 a ich implementáciu do modelu centrálnej ochrany. V úvode je rozpracovaný doterajší vývoj v oblasti chránenia rozvodných zariadení a súčasne dostupné riešenie využívajúce IEC 61850-9-2 a princíp centrálnej ochrany. Práca obsahuje popis algoritmov pre vybrané ochranné funkcie – nadprúdová ochrana, ochrana pri nesymetrii, logická ochrana prípojníc a diferenciálna ochrana. Následne sa práca venuje programovaniu algoritmov ochranných funkcií vo vývojovom prostredí LabView vo forme modelu centrálnej ochrany. Model spracováva dáta z procesnej zbernice podľa štandardu IEC 61850-9-2 a v prípade poruchy posiela GOOSE správu prostredníctvom Ethernetu výkonovému vypínaču. Pre overenie správnej funkcie naprogramovaných ochranných algoritmov bol navrhnutý postup testovania v spolupráci s využitím testovacieho zariadenia OMICRON 256plus, prúdového senzora a merging unit. Výsledky testovania modelu centrálnej ochrany a navrhnutých algoritmov boli porovnané s výsledkami testovania súčasne používaných ochrán.
V závere sa práca zaoberá zhodnotením prínosu centrálnej ochrany pre chránenie rozvodných zariadení a možnosťami ďalšieho využitia vytvoreného modelu centrálnej ochrany. Práca poukazuje na nový spôsob chránenia elektrizačnej sústavy využívajúc digitálne dáta z MU prostredníctvom procesnej zbernice popísanej v IEC 61850-9-2.

Jazyk

slovenština

Stav

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

Hodnocení známka

P

Fakulta

Ústav

Obor studia

Silnoproudá elektrotechnika a elektroenergetika (PK-SEE)

Ing. Tomáš Bajánek zahájil doktorské studium na Fakultě elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně v roce 2013. V roce 2015 složil státní doktorskou zkoušku a letos v srpnu odevzdal disertační práci.
Ve své disertační práci se zaměřil na řešení centralizovaného systému chránění elektrické stanice s využitím SV podle IEC 61850-9-2. Práce obsahuje popis algoritmů vybraných ochranných funkcí a jejich programování ve vývojovém prostředí LabView ve formě modelu centrální ochrany, který zpracovává data z procesní sběrnice podle standardu IEC 61850-9-2. Kromě toho, že student naprogramoval jednotlivé ochranné funkce, navrhl dále i postup jejich testování a to buď s využitím testovacího zdroje OMICRON 256plus, proudového senzoru a merging unit, kdy je otestován celý měřicí a vyhodnocovací řetězec, nebo pouze spolehlivost zpracování dat v samotné softwarové aplikaci. Výsledky testování modelu centrální ochrany a navržených algoritmů jsou porovnány s výsledky testovaní současně používaných ochran. Považuji za důležité uvést, že model centrální ochrany se v současné době dále využívá v pilotní instalaci ve spolupráci se senzorovým systémem měření v rozvodně 22 kV distribuční společnosti EO.N.
Student jednoznačně prokázal schopnost samostatné vědecké práce a úroveň zpracování teoretické i praktické části práce svědčí o jeho přehledu ve zpracovávané tématice a značném vědeckém potenciálu.
Ing. Tomáš Bajánek je autorem nebo spoluautorem 8 článků ve sbornících mezinárodních a národních konferencí a již zmíněné softwarové aplikace centrální ochrany v prostředí programu LabView. Tato vznikla v rámci řešení společného projektu aplikovaného výzkumu ABB-VUT v Brně podporovaného TAČR v letech 2013-2016, kterého byl student aktivním spoluřešitelem.  Dále během studia vytvořil také dva výukové materiály pro předmět Elektrárny a teplárny magisterského studia v oboru Elektroenergetika.
Jsem přesvědčena, že uchazeč splňuje všechny předpoklady pro udělení akademického titulu doktor.
Disertační práci doporučuji k obhajobě.



Hodnocení oponenta
Ing. Jana Jiřičková, Ph.D.

viz posudek ve formátu pdf



Soubor vložený oponentem Velikost
Posudek oponenta [.pdf] 541.8 kB B

viz posudek ve formátu pdf



Soubor vložený oponentem Velikost
Posudek oponenta [.pdf] 1.53 MB B

Klíčová slova

Sampled Values, IEC 61850-9-2, nadprúdová ochrana,
ochrana pri nesymetrii, diferenciálna ochrana, smerové relé, ochranné relé, LabView, merging unit