• Volba rektora
  • Události
  • Sem patřím
  • Centrum sportovních aktivit VUT v Brně
  • Výzkumná centra

  • Pravděpodobně máte vypnutý JavaScript. Některé funkce portálu nebudou funkční.

Detail oboru

Silnoproudá elektrotechnika a elektroenergetika


Zkratka: PP-SEE
Zaměření: -
Délka studia: 4 roky
Program: Elektrotechnika a komunikační technologie
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Akademický rok: 2017/2018
Akreditace od: 25.7.2007
Akreditace do: 31.12.2020
Profil oboru:
Cílem postgraduálního doktorského studia je výchova k vědecké práci v oboru silnoproudé elektrotechniky a elektroenergetiky. Absolventi se uplatní jednak na vědecké a výzkumné dráze, včetně průmyslového vývoje, jednak jako vědecko-pedagogičtí pracovníci na vysokých školách a rovněž ve vyšších manažerských funkcích
Klíčové výsledky učení:
Absolvent získá vysoké teoretické znalosti a naučí se samostatně řešit složité vědecké a technické úkoly Absolvent je připraven k dalšímu odbornému růstu s vysokou mírou adaptibility Absolventi se uplatní jednak na vědecké a výzkumné dráze, včetně průmyslového vývoje, jednak jako vědecko-pedagogičtí pracovníci na vysokých školách a rovněž ve vyšších manažerských funkcích
Profesní profil absolventů s příklady:
Absolvent získá vysoké teoretické znalosti, osvojí si základy vědecké práce a naučí se samostatně řešit složité problémy z oblasti vědy a techniky, s využitím celosvětových informačních zdrojů v daném oboru.
Absolvent je připraven k dalšímu vědeckému a odbornému růstu s vysokou mírou adaptibility a najde široké společenské uplatnění jednak v oblasti vědy a výzkumu, včetně výzkumu a vývoje v průmyslových společnostech, a to i jako perspektivní pracovník pro vyšší manažerské funkce, jednak i jako vědecko-pedagogický pracovník na technických univerzitách.
Garant oboru: prof. RNDr. Vladimír Aubrecht, CSc.
Vypsaná témata doktorského studijního programu:
  1. Analýza možností využití akumulačních systémů a obnovitelných zdrojů energie pro podporu provozu distribuční sítě

    Práce se zabývá návrhem a vývojem modelu reprezentující spolupráci bateriových a fotovoltaických systémů připojených prostřednictvím hybridních střídačů do distribuční sítě (DS). Hlavním předmětem výzkumu je specifikace možného využití takového konceptu v rámci podpory provozu distribuční sítě, tj. pro regulaci napětí v DS, pro kompenzaci jalového výkonu v síti, pro omezení přetížení, pro kompenzaci asymetrie v DS, pro omezení mikrovýpadků, jako záložního zdroje krizového řízení, jako náhrady distribuční kapacity apod. Přepokládanými výsledky výzkumu je definování a stanovení kritérií pro řízení střídačů a pro využití konceptu spolupráce v rámci systémových služeb sítí na hladině nízké a vysokého napětí. Kromě standardních možností systémových služeb je výzkum cílen také na identifikaci a vývoj dalších nových podporných možností pro distribuční sítě.

    Školitel: Toman Petr, doc. Ing., Ph.D.
  2. Analýza spínacích dějů polovodičových prvků ve výkonové elektronice

    Experimentální část práce se bude týkat podrobné analýzy zapínacího a vypínacího děje ve výkonových tranzistorech IGBT a MOS-FET, s důrazem na extrémně rychlé tranzistory vyrobené z materiálu SiC a GaN. S ohledem na extrémní rychlost těchto součástek bude nutno, pro účely oscilografického snímání, vyvinout snímače proudu s mimořádně velkou šířkou pásma, alespoň do 300MHz. Teoretická část práce se bude zabývat návrhem matematického modelu vypínacího a zapínacího děje v tranzistoru. Model bude vytvořen s pomocí experimentálně získaných dat. Smyslem modelu bude přesný výpočet spínacích ztrát tranzistoru v libovolném provozním režimu.

    Školitel: Procházka Petr, Ing., Ph.D.
  3. Analýza urychlovačem řízeného jaderného reaktoru

    Cílem práce studenta bude komplexně studovat využitelnost a vlastnosti urychlovačem řízených jaderných reaktorů, ať už jako specifických neutronových zdrojů či jako soustav na transmutaci thoria, ochuzeného uranu nebo vyhořelého jaderného paliva. Student bude studovat nejen neutronové pole tohoto systému a výtěžky jednotlivých transmutačních reakcí, ale zejména fyzikální chování, vývin tepla, analýzy inventáře, koncepce řešení atp. Jedním z cílů bude analýza proveditelnosti malého modulárního reaktoru s tekutými solemi řízeného urychlovačem.

    Školitel: Katovský Karel, Ing., Ph.D.
  4. Asynchronní motor s plným rotorem

    Asynchronní motor malého výkonu jako zvláštní provedení elektrického stroje. Parametry, charakteristiky, možnosti použití. Teoetická a experimentální analýza motoru. Návrh a ověření parametrů na funkčním vzorku.

    Školitel: Hájek Vítězslav, prof. Ing., CSc.
  5. Asynchronní motor s plným rotorem

    Asynchronní motor malého výkonu jako zvláštní provedení elektrického stroje. Parametry, charakteristiky, možnosti použití. Teoetická a experimentální analýza motoru. Návrh a ověření parametrů na funkčním vzorku.

    Školitel: Hájek Vítězslav, prof. Ing., CSc.
  6. Centralizovaný systém chránění distribuční sítě

    Centralizovaný systém chránění je založen na monitoringu proudových a napěťových poměrů v distribuční síti pomocí moderních převodníků s digitalizovaným výstupem v souladu s protokolem Sampled Values (SV) dle standardu IEC 61850-9-2. Práce je zaměřena na výzkum nových ochranných funkcí využívající jednak možnosti zmíněných převodníků (vysoká linearita a přesnost měření, dynamické korekce měřených veličin) a jednak koncentrace měřených veličin v jednom místě (Process Bus). Jejím cílem je naprogramovat funkční aplikaci pro monitoring a chránění konkrétní části distribuční sítě, která bude využívat zdokonalené algoritmy chránění i zcela nové funkcionality pro centralizované systémy chránění, řízení a optimalizaci elektroenergetických systémů. Téma práce kromě oblasti elektroenergetiky zasahuje významně do oboru informačních technologií. Při řešení se budou aplikovat znalosti z oblasti počítačových sítí, tvorby realtime aplikací a návrhu uživatelského rozhraní pro prezentaci dat. Proto je práce doporučena také zájemcům, kteří absolvovali tento obor.

    Školitel: Orságová Jaroslava, doc. Ing., Ph.D.
  7. Definice a měření komponent elektrické energie v budoucích distribučních sítích

    Koncept měření elektrické energie se rozvíjel současně se vznikem elektrizační soustavy jako odezva na potřebu měřit její množství pro obchodní účely. Z historických a zřejmých technických důvodů se obchodní měření elektrické energie ustálilo na měření činné a tzv. jalové energie. Oba tyto komponenty jsou ale definovány pro ustálené stavy a určitým způsobem specifické průběhy signálů, které korespondují s provozními podmínkami v elektrických sítích před masovým rozmachem polovodičových měničů a postupnou integrací rozptýlených/obnovitelných zdrojů. Ty výrazně mění průběhy měřených veličin a výsledky měření poskytované standardní metrikou elektroměrů, nebo i analyzátory elektrické energie, tak přestávají za určitých podmínek odpovídat představě, co by mělo být, s ohledem na známé chování pozorovaných souvisejících systému, změřeno. Uvedené měřící prostředky sice splňují požadavky příslušných standardů. Ty však nerespektují změny v přenosu elektrické energie, které postupný vývoj směrem k nelineárním, dynamickým a aktivním distribučním sítím přináší. Práce je zaměřena na kritickou revizi výkonové teorie se zohledněním fyzikální podstaty měřených dějů aplikací stávajících a vývojem nových výkonových teorií aplikovatelných do metriky především elektroměrů pro skutečný smart metering. Předpokládaná spolupráce s provozovateli DS a výrobci měřící techniky a zahraničními universitami. Informace: drapela@feec.vutbr.cz.

    Školitel: Drápela Jiří, doc. Ing., Ph.D.
  8. DIAGNOSTIKA ELEKTROMECHANICKÝCH SYSTÉMŮ A ZLEPŠOVÁNÍ JEJICH PROVOZNÍCH PARAMETRŮ

    Vývoj elektromechanických systémů je zejména v současné době spojen s požadavkem vysoké spolehlivosti a definované životnosti, v souvislosti s přechodem na vyšší hladiny výkonů a otáček. Proto téma je zaměřeno na posouzení vlivu poruch jednotlivých částí elektromechanického systému na jeho provozní vlastnosti. Cílem je komplexní studium a diagnostika elektromagnetických a mechanických vlastností na základě generování vibrací a s uplatněním napájecího proudu. Práce sestává z teoretické, experimentální a aplikační části. Problematika je na ÚVEE průběžně řešena v rámci několika projektů.

    Školitel: Veselka František, doc. Ing., CSc.
  9. Diagnostika vibrací elektrických strojů

    Téma je zaměřeno na měření a analýzu vibrací elektrických strojů. Konkrétně na diagnostiku frekvenčního spektra měřených amplitud a zrychlení chvění asynchronních motorů. Hlavním cílem je vytvoření metody založené na neuronových sítích, která má rozpoznávat různé typy poruch elektrických strojů a umožní jejich predikci.

    Školitel: Janda Marcel, Ing., Ph.D.
  10. Elektrizační soustava s akumulací elektrické energie

    S výrobou elektrické energie z obnovitelných zdrojů (především z větrných a fotovoltaických elektráren) je úzce spojen pojem stabilita dodávky elektrické energie. Výzkum bude zaměřen na možnosti akumulace elektrické energie vyrobené z obnovitelných zdrojů pomocí moderních technologií, se zaměřením na využití vodíku (VRB systémy), akumulátory na bázi Lithia a přečerpávacích vodních elektráren pro její akumulaci. Výsledkem práce bude návrh opatření v energetické soustavě, který bude řešit časovou disproporci mezi dodávkou a odběrem elektrické energie z obnovitelných zdrojů. Řešení je spojeno s modelováním (Matlab) na PC a experimentálním měřením na funkčním modelu.

    Školitel: Mastný Petr, doc. Ing., Ph.D.
  11. Elektromobilita v konceptu smart technologií v energetice

    Téma je zaměřeno na výzkum potenciálu elektromobilů resp. obecně elektrických vozidel všeho druhu v rámci implementací chytrých technologií, tzv. smart. Elektromobilita zahajuje celosvětově novou éru vývoje a to nejen v oblasti mobility, ale také v oblasti informačních technologií a energetických systémů. Elektromobil dnes integruje celou řadu výkonných technologií a je zřejmé, že jeho konektivita na okolí bude stále narůstat. Běžné je dnes již plné připojení k internetu a začíná být standard autonomní řízení vozů. Jelikož ale tyto vozidla budou vyžadovat ke svému provozu energii, bude nutné řešit kompletní infrastrukturu nabíjecích stanic. V rámci disertace by se však řešily možnosti, jak elektrická vozidla dále zdokonalovat ve smyslu např. obousměrného toku energie, sdílení potenciálu energie a výkonu, souběžný provoz více vozidel, integrace do inteligentních měst, využití obnovitelných zdrojů – akumulace a monitorování, vytváření sítí dopravních prostředků, efektivní sdílení zdrojů apod. Student by v první části studia implementoval podrobný měřicí a monitorovací systém, který by umožnil sledování vybraného vozidla v reálném čase a vyhodnocení nejdůležitějších parametrů. V druhé části by pracoval na využití měřených dat a sdílení prostředků v rámci smart technologií, např. dostupnost zdrojů elektrické energie a potenciál OZE v daný okamžik. Předpokládaným výstupem práce by měl být funkční koncept menšího rozsahu s návazností na globální platformy, které se nyní celosvětově budují.

    Školitel: Baxant Petr, doc. Ing., Ph.D.
  12. Fotometrie komponentů pro distribuci denního světla

    Téma studia je zaměřeno na hodnocení komponentů, určených k distribuci denního světla do vnitřních prostorů budov. Jedná se zejména o tubusové světlovody, u kterých je fotometrie výrazně závislá na tvaru optické cesty. Výstupní fotometrické charakteristiky jsou převážně ovlivněny materiálovými vlastnostmi zúčastněných komponentů, délkou a tvarem světlovodu a v neposlední řadě i povahou vstupního světla. Vzhledem k velké variabilitě a množství kombinací, které tyto systémy nabízí, je obtížné předpovědět jejich výstupní parametry. Cílem studia by proto mělo být nalezení vhodného popisu, podle kterého by se daly dostatečně přesně předpovídat fotometrické parametry (účinnost, směrové a spektrální charakteristiky atd.). Na základě těchto fotometrických parametrů lze navrhnout osvětlovací soustavy využívající vetší podíl denní složky, což povede k nižším energetickýcm nárokům na umělou osvětlovací soustavu.

    Školitel: Škoda Jan, Ing., Ph.D.
  13. Jaderná data pro bezpečnostní analýzy lehkovodních jaderných reaktorů

    Neurčitosti bezpečnostních analýz jaderných zařízení jsou mimo jiné dané vstupními jadernými daty. Náplní práce studenta bude pracovat s databázemi jaderných dat, zahrnovat jejich neurčitosti do modelů, provádět citlivostní analýzy, analýzy vlivu teploty, hodnotit stabilitu výpočtu. Student bude připravovat specifické knihovny jaderných dat z knihoven obecných (pomocí výpočetních kódů k tomu určených). Cílem práce bude vyvinout robustní systém hodnocení vlivu jaderných dat na analýzy aktivních zón jaderných reaktorů, bazénů skladování či kontejnerů na použité jaderné palivo. Předmětem práce bude i detailní analýza teplotních polí s použitím CFD programů, úprava jaderných dat pro dané teploty, práce se skripty a práce s programy na bázi metody Monte Carlo.

    Školitel: Katovský Karel, Ing., Ph.D.
  14. Kvalita napětí v DC sítích

    S rozvojem DC a smíšených AC/DC sítí a mikro-sítí, jako jsou DC sítě datových center, lokální AC/DC i DC sítě s OZE, velmi výrazně roste ze strany provozovatelů těchto systémů potřeba měření, monitoringu a hodnocení kvality napětí (DC nebo AC/DC) v souvislosti s dodavatelsko-odběratelskými vztahy při obchodu s DC elektrickou energií a kvalitou výroby elektrické energie a napájecích podmínek pro provoz zařízení v DC sítích. Práce je v konečné fázi zaměřena na návrh systému indicií hodnotících kvalitu napětí v DC sítích, vycházejících ze současné praxe hodnocení napětí v trakčních DC sítích a AC veřejných distribučních sítí. Téma je součástí řešení výzkumného úkolu. Předpokládaná spolupráce s firmou K M B systems, s.r.o. Informace: drapela@feec.vutbr.cz.

    Školitel: Drápela Jiří, doc. Ing., Ph.D.
  15. Lokalizace poruch v distribučních sítích 110 kV

    V současné době jsou pro chránění vedení 110 kV využívány výhradně distanční ochrany, které mají zároveň funkci lokátoru poruchy. Tyto ochrany mohou poměrně přesně a spolehlivě určit vzdálenost poruchy pouze za předpokladu, že chráněné vedení má v celé své délce homogenní parametry, které jsou současně použity pro nastavení lokátoru. To předpokládá, že je použito v celé délce vedení stejných fázových vodičů a také stejných zemních lan a je provedena kompletní transpozice vodičů. V reálné síti je tento předpoklad splněn jen zřídkakdy a zároveň se do funkce lokátoru poruch promítá řada dalších negativních vlivů spojených s provozem současných sítí 110 kV – provedení tzv. “T” odbočení pro připojení zdroje nebo zátěže, souběh dalších vedení v trase vedení chráněného atd. Cílem disertační práce je jednoznačně specifikovat negativní vlivy na funkci lokátoru poruch a vytvořit algoritmus lokalizace, který je bude respektovat a umožní tak přesněji určit místo poruchy na vedení.

    Školitel: Orságová Jaroslava, doc. Ing., Ph.D.
  16. Malé a speciální elektromotory

    Výzkum a vývoj nové generace malých a speciálních elektromotorů s vyššími technickými parametry. Výsledkem práce budou návrhy funkčních vzorků a jejich ověření.

    Školitel: Hájek Vítězslav, prof. Ing., CSc.
  17. Malé asynchronní motory s nižší energetickou náročností

    Cílem práce je výzkum a vývoj představitelů řady motorů jednofázových a třífázových. Zvláštní pozornost bude věnována především výzkumu ve smyslu optimalizace magnetického obvodu z hlediska ztrát. Výsledkem řešení projektu se předpokládá moderní malý asynchronní stroj na vysoké technické úrovni, který splňuje v maximální možné míře požadavky výrobců např. obráběcích strojů. Analýza a minimalizace ztrát.

    Školitel: Hájek Vítězslav, prof. Ing., CSc.
  18. MEŘENÍ FYZIKÁLNÍCH VELIČIN NA ROTUJÍCÍCH ČÁSTECH

    Téma je orientováno na měření velmi malých vzdáleností a deformací rotujících částí el. strojů, které mají významný vliv na provozní vlastnosti strojů a zařízení. K měření je využito moderní měřící, záznamové a vyhodnocovací techniky. Cílem je posouzení a optimalizace dílčích vlivů fyzikálních veličin na vlastnosti a parametry elektromechanických soustav. Práce sestává z teoretické, experimentální a aplikační části. Problematika je na ÚVEE průběžně řešena v rámci grantového projektu, připravuje se mezinárodní spolupráce.Výsledky jsou průběžně publikovány.

    Školitel: Veselka František, doc. Ing., CSc.
  19. Modelování jevů v elektrickém oblouku

    Nízkoteplotní plazma nachází mnohostranné technologické využití. Jedním z jeho možných zdrojů je generátor plazmatu (plazmatron), který k produkci plazmatu využívá elektrický oblouk. Cílem práce je vytvořit matematicko-fyzikální model oblouku a provést srovnání se zjednodušeným modelem. K ověření modelu budou využity hodnoty naměřené na plazmatronu.

    Školitel: Lázničková Ilona, doc. Ing., Ph.D.
  20. Modelování vjemu chromatického blikání v měřičích blikání

    Jedním z největších problémů v oblasti kvality elektrické energie jsou rychlé změny napětí, tedy jeho kolísání, způsobující blikání světelných zdrojů, které může následně vést k nežádoucímu vjemu blikání s nepříznivým vlivem na zrakový vjem. Kolísání napětí je způsobeno řadou známých mechanizmů způsobujících u světelných zdrojů kolísání zářivého výkonu ale i změnu spektra. Vjem těchto změn je u člověka dán mimo jiné fyziologií zraku. Práce je zaměřena na analýzu procesu přenosu kolísání napětí na kolísání zářivého výkonu a změnu spektra zdrojů, a dále využití výsledků analýzy pro vývoj a realizaci a verifikaci objektivního měřiče blikání respektujícího vedle jasového i chromatický flikr. Práce tedy zahrnuje teoretickou-analytickou, vývojovou i realizační část. Předpokládaná mezinárodní vědecká spolupráce. Informace: drapela@feec.vutbr.cz.

    Školitel: Drápela Jiří, doc. Ing., Ph.D.
  21. Moderní způsoby estimace parametrů elektrických strojů

    Téma dizertační práce je zaměřeno na analýzu možností estimace parametrů elektrických strojů při různých provozních stavech se zaměřením na asynchronní motory. Výsledky budou sloužit pro konstrukci přesnějších matematických modelů, které dále poslouží při návrhu moderních řídicích struktur, např. prediktivní řízení.

    Školitel: Cipín Radoslav, Ing., Ph.D.
  22. Možnosti regulace frekvence v elektrických sítích nové generace

    Nové technologie pro elektrické sítě sebou přinášejí nové možnosti poskytování systémových a podpůrných služeb i na úrovni distribuční soustavy. Cílem práce je na základě podrobné analýzy možností nových technologií vytvoření modelů pro ověření dynamického chování a analýza možností využití pro systémové a podpůrné služby při změně frekvence v elektrizační soustavě.

    Školitel: Toman Petr, doc. Ing., Ph.D.
  23. Nabíjecí stanice pro elektromobily jako prvek elektrizační soustavy

    V souvislosti se současným postupným rozvojem hybridních automobilů a elektromobilů (EVs) se stále naléhavěji ukazuje potřeba rozvoje nabíjecích stanic pro tento typ dopravy. Téma je zaměřeno na návrh a energetickou analýzu konceptu nabíjecí stanice s integrovanou akumulací a s podporou obnovitelného zdroje energie. Na základě navržené koncepce budou sestaveny matematické modely jednotlivých částí systému a bude provedena energeticko-ekonomická analýza s cílem ověřit možnost využití takto koncipované sestavy pro snížení zátěže sítě v odběrném místě. Předpokládá se přímá možnost spolupráce na konkrétním řešení s energetickou společností.

    Školitel: Mastný Petr, doc. Ing., Ph.D.
  24. Návrh a optimalizace asistovaných vysokomomentových reluktančních motorů

    Výzkum a vývoj synchronních reluktančních asistovaných motorů zaznamenal za posledních dvacet let pozoruhodný vývoj. Zejména velké zdražení permanentních magnetů ze vzácných zemin vyvolalo velký zájem výrobců o tento typ strojů. Synchronní reluktanční asistované motory se liší od synchronních reluktančních motorů přidáním permanentních magnetů do speciálně vyrobených vzduchových mezer v magnetickém obvodu rotoru, které působí jako bariery magnetického toku. Pro dosažení maximální účinnosti je nutná komplexní optimalizace stroje, zejména optimalizace tvaru barier magnetického toku. Cílem disertace bude návrh a optimalizace vysokomomentového stroje. Bude vyroben funkční vzorek, na kterém budou výsledky optimalizace ověřeny. Disertační téma je součástí řešení projektu TAČR a firmy Baumueller.

    Školitel: Ondrůšek Čestmír, doc. Ing., CSc.
  25. Nové funkcionality elektronických elektroměrů provozovaných v podmínkách SmartMetering

    Rostoucí uplatnění elektronických elektroměrů, jako náhrada za staré mechanické elektroměry, v sobě nese daleko větší potenciál využití, než je ten v současné době využívaný. Z tohoto důvodu je toto téma zaměřeno na posouzení možných dalších přínosů elektroměrů vyplývající z možnosti měření a zpracování okamžitých hodnot proudu a napětí v předávacích místech v podmínkách provozu SmartMeterů. Cílem práce bude zmapování vhodných funkcionalit, které budou mít benefit jak pro konečné odběratele (technické i netechnické ztráty, kvalita napětí, dálková parametrizace hlavního jističe - rezervovaného příkonu apod.), tak i distribuční společnosti v oblasti kvality napětí, provozu a optimalizace sítí nejen na úrovni nízkého napětí, ale i v nadřazených napěťových hladinách (vzdálená správa a odhalení "škodlivých" odběrných míst, krizové řízení, předcházení stavu nouze apod.). Výsledkem práce bude rovněž návrh nových funkcionalit a jejich odzkoušení na modelech charakteristické distribuční soustavy se závěrečným zhodnocením přínosů. Součástí řešení této problematiky je oblast ověření správnosti měřené energie a analýza proudových převodníků v systémech měření elektrické energie, pro případy náhodných revizí odběrného místa.

    Školitel: Topolánek David, Ing., Ph.D.
  26. Optická diagnostika elektrického oblouku

    Určení teploty elektrického oblouku a koncentrace částic pomocí optické emisní spektroskopie. Sledování vývoje tvaru a polohy vodivého kanálu pomocí vysokorychlostní kamery. Vyhodnocení pronikání konstrukčních materiálů do výbojového prostoru a jejich vliv na vlastnosti elektrického oblouku.

    Školitel: Kloc Petr, Mgr., Ph.D.
  27. Optimalizace energetického managementu budov s obnovitelnými zdroji energie

    V současné době je téma řízení toků energií v budově aktuální, zejména z pohledu minimalizace provozních nákladů. Vzájemná interakce obnovitelných zdrojů, akumulace a řídicích systémů přináší nové možnosti úspor a otázka komplexní optimalizace řízení tohoto systému je výzvou pro budoucí standard udržitelného provozu budov. Cílem práce je analyzovat možnosti současných systémů pro řízení a vizualizaci BEMS (Building and Energy Management), možnosti využití obnovitelných zdrojů energie (OZE) a akumulace energie pro energeticky úsporné budovy a možnosti využití UNS, Fuzzy logiky a GA v oblasti řízení budov. Dále navrhnout algoritmus pro optimální řízení BEMS pro minimalizaci provozních nákladů s uvažováním vnějších vlivů (predikce počasí, pohybu osob, interakce s budovami v okolí) a tento experimentálně ověřit v reálném prostředí.

    Školitel: Toman Petr, doc. Ing., Ph.D.
  28. Optimalizace výpočtů přenosu záření v plazmatu

    Výpočet optimálního rozložení středních absorpčních koeficientů pro výpočet záření v plazmatu. Hodnocení vlivu prostorové konfigurace elektrického oblouku a složení plazmatu na hranice frekvenčních intervalů. Porovnání různých algoritmů pro numerickou optimalizaci a jejich aplikace na problém přenosu záření v plazmatu.

    Školitel: Kloc Petr, Mgr., Ph.D.
  29. Ostrovní DC síť pro objekty s obnovitelnými zdroji energie

    Koncepční řešení ostrovní DC sítě, kde zdrojovou základnu tvoří hybridní energetický systém (fotovoltaika, větrná turbína, akumulace). Cílem je navrhnout technické řešení energetického systému umožňujícího v případě nedostatku/přebytku energie spolupráci s AC sítí a současně zabezpečení bezpečného napájení objektu. Součástí řešení bude i návrh a testování řídícího a monitorovacího algoritmu. Pro základní modelování bude využito programového prostředí Matlab.

    Školitel: Mastný Petr, doc. Ing., Ph.D.
  30. Ostrovní provoz sítí s distribuovanými zdroji

    S množstvím zdrojů distribuovaných v distribučních sítích (DS) vzniká nově i možnost přechodu části DS do ostrovního provozu (OP), což může být chápáno mimo jiné i jako cesta ke zvyšování spolehlivosti dodávky ve vymezené části DS. Kromě jistě nesporných benefitů, je to však spojeno s řadou technických výzev, zahrnujících především vymezení oblasti, která bude splňovat podmínky pro úspěšný přechod do OP, správnou a spolehlivou detekci stavu pro přechod do OP a zpět, vymezení strategie řízení zdrojů (spotřebičů) pro zajištění stabilního chodu oblasti s odpovídající kvalitou elektrické energie, atp. Je ale třeba vzít v úvahu i bezprostředně spjatá témata související s bezpečností a legislativním rámcem, který provoz DS upravuje. Práce je zaměřena především na technickou realizovatelnost a tedy vytvoření a ověření komplexního konceptu. Předpokládaná spolupráce s provozovateli DS a mezinárodní vědecká spolupráce. Informace: drapela@feec.vutbr.cz.

    Školitel: Drápela Jiří, doc. Ing., Ph.D.
  31. Podmínky pro integraci a provoz stochastických zdrojů s výkonem do 10 kW v podmínkách ČR – opatření pro omezení vlivu na kvalitu elektrické energie

    Současné podmínky pro připojování mikrozdrojů s výkonem do 10 kW umožňují připojit takový typ zdroje jen na ohlášení (není potřeba klasické řízení o připojení do elektrizační soustavy). Nárůst těchto instalací s sebou přináší několik provozních problémů, jako je např. ovlivnění kvality elektrické energie v místě připojení nebo přetoky energie do elektrizační soustavy. Cílem výzkumu je definovat podmínky pro korektní připojování a provozování těchto zdrojů s důrazem na zachování kvality elektrické energie. V kontextu definice uvedených pravidel je dále potřebné provést revizi současných legislativních pravidel a v návaznosti na nová zjištění provést úpravu těchto pravidel. Součástí práce budou mimo základní matematické modelování také ověřování teoretických zjištění na reálných aplikacích a také s využitím experimentální hybridního systému, který je v provozu v laboratořích UEEN.

    Školitel: Mastný Petr, doc. Ing., Ph.D.
  32. Pokročilá diagnostika vysokonapěťových kabelů

    Dnešní diagnostika silových kabelů vysokých a velmi vysokých napětí je založena na měření částečných výbojů a můstkových měření. Metodiky měření v těchto oblastech se neustále zdokonalují a přizpůsobují moderním vývojovým trendům i požadavkům zákazníků. Cílem práce je sjednocení metod měření podle platných norem, optimalizace měřicích postupů a vývoj nových principů měření na základě získaných znalostí v dané problematice.

    Školitel: Orságová Jaroslava, doc. Ing., Ph.D.
  33. Pokročilá jaderná paliva

    Cílem práce studenta bude teoretický a experimentální výzkum tzv. havarijně odolného inovovaného jaderného paliva (Accident Tolerant Fuel). Student bude výpočetně studovat vlivy různých aditiv na tepelnou vodivost keramické uranové matrice, počítat vliv těchto příměsí na neutronově-fyzikální charakteristiky jaderného paliva a na základě teoretických analýz navrhne experimentální ověření těchto predikcí. Student vytvoří inovované pelety požadovaných vlastností a bude experimentálně studovat jejich vlastnosti, hodnotit jejich potenciální přínos pro praxi s ohledem na efektivní využití paliva, ekonomiku palivového cyklu a zejména jadernou bezpečnost. Student bude provozovat a využívat unikátní experimentální zařízení budované na Ústavu elektroenergetiky FEKT VUT pro studium krize přestupu tepla v lehké vodě při středně nízkých tlacích. Cílem výzkumu je dát zásadní informace o vlivu inovovaných nebo jinak modifikovaných povrchů palivových proutků na rozvoj krize varu, což je důležité zejména pro bezpečnostní a havarijní analýzy tlakovodních a varných jaderných reaktorů. Téma bude řešeno v úzké spolupráci s Fakultou strojního inženýrství VUT.

    Školitel: Katovský Karel, Ing., Ph.D.
  34. Pravděpodobnostní přístup pro hodnocení bezpečnosti zemnících soustav

    Disertační práce bude zaměřena na výzkum nového přístupu pro posouzení bezpečnosti zemnících soustav vycházejícího z výpočtu a posouzení pravděpodobnosti fibrilace osob nacházejících se v okolí posuzované zemnící soustavy. Vlastní metodika bude vycházet jak z již aplikovaných, tak i nových přístupů optimalizovaných tak, aby co nejlépe odrážely provozní vlastnosti nejen národních, ale i zahraničních distribučních sítí. Dané téma disertační práce zasahuje do několika oblastí, které jsou zaměřeny na problematiku výpočtu úrovně poruchových proudů, jejich doby trvání a četnosti výskytu, dále pak oblast výpočtu a analýzy rozložení potenciálu povrchu zemně pro zhodnocení možné úrovně dotykových a krokových napětí, problematika transferu potenciálu do zemnících soustav nízkého napětí a v neposlední řadě oblast pravděpodobnostního posouzení přítomnosti osob a koincidence dotyku a vzniku poruchy.

    Školitel: Topolánek David, Ing., Ph.D.
  35. Radiační transport energie v plazmatu elektrického oblouku

    Řešení energetické bilance v plazmatu oblouku se zaměřením na stanovení energie vyzářené. Studium vlivu spektrálního intervalu a vliv molekulárních složek na radiační transport energie. Návrh programu pro výpočet koeficientu absorpce vybraného typu termického plazmatu.

    Školitel: Aubrecht Vladimír, prof. RNDr., CSc.
  36. Regulace napětí v distribučních sítích s vysokým podílem stochastických zdrojů

    Stále rostoucí podíl stochastických zdrojů v sítích má vliv na stabilitu napětí v průběhu dne. V důsledku proměnlivé dodávky výkonu do elektrizační soustavy z těchto zdrojů dochází ke kolísání odchylek napětí v průběhu denního diagramu. Současné prostředky používané k regulaci napětí v některých případech nedokáží zajistit požadovanou úroveň napětí ve všech odběrných místech sítě. Cílem práce je zmapovat nové možnosti a prostředky pro regulaci napětí v distribuční soustavě a navrhnout koncepci této regulace s ohledem na současný vývoj zdrojové základny.

    Školitel: Mastný Petr, doc. Ing., Ph.D.
  37. Rušení šířená po vedení výkonových sítí v audio pásmu

    Zvyšující se počty polovodičových měničů v distribučních sítích, na straně spotřebičů i v podobě střídačů fotovoltaických zdrojů, vedou ke vzniku a zvyšování úrovně vysoko-frekvenčních rušení šířených po vedení, které mají původ ve spínacích procesech měničů. Výsledkem jsou spínací rušení projevující se především ve frekvenčním pásmu 2-150 kHz, které je také označované jako audio pásmo. Současné zkušenosti s interferencí ukazují, že takové rušení může způsobit dysfunkci snímacích, měřících a řídících systémů, připojených do sítě, s vážnými důsledky. Jelikož se jedná o poměrně novou oblast zájmu, neexistuje dostatečný přehled o charakteru, úrovních, a výskytu diferenciálních rušení v distribučních sítích. Výsledky měření, které byly do současnosti publikovány, jsou pro přehled o stavu nedostatečné a mnohdy neporovnatelné. V této frekvenční oblasti se setkávají dva základní přístupy/metodiky měření využívané na jedné straně pro měření ukazatelů PQ a na straně druhé pro měření úrovní VF rušení, jejichž výsledky jsou navzájem nesouměřitelné. S tím souvisí i značná mezera v koordinaci EMC a související standardizaci. Práce je zaměřená na vývoj odpovídající měřící techniky a procedury pro monitorování inkriminovaného rušení v distribučních sítích. Dále je cílem studium vzniku a šíření daného rušení a v neposlední řadě návrh konceptu koordinace EMC. Předpokládaná spolupráce s provozovateli DS a mezinárodní vědecká spolupráce. Informace: drapela@feec.vutbr.cz.

    Školitel: Drápela Jiří, doc. Ing., Ph.D.
  38. Řídicí algoritmy pro vysokootáčkové stroje

    Analýza moderních řídicích algoritmů pro vysokootáčkové motory. Návrh nových algoritmů s ohledem na účinnost pohonu a minimalizaci nutného výpočetního výkonu.

    Školitel: Pazdera Ivo, Ing., Ph.D.
  39. Řízení a chránění AC/DC hybridních mikrosítí

    Budoucí trendy v elektroenergetice předpokládají rozvoj decentralizované výroby, akumulace a mikrosítí. S ohledem na výstupní napětí fotovoltaických panelů a akumulátorů je nedílnou součástí i rozvoj DC instalací a hybridních AC/DC sítí. Cílem práce je analyzovat klíčové výzvy provozu hybridních AC/DC sítí a navrhnout metodiku pro ekonomicky přijatelné měření napětí a proudu pro systémy adaptivního řízení a chránění respektující např. rozdílné úrovně zkratového výkonu v různých provozních stavech a specifické vlastnosti DC proudu při vypínání poruch.

    Školitel: Toman Petr, doc. Ing., Ph.D.
  40. STUDIUM DYNAMICKÝCH VLASTNOSTÍ KLUZNÉHO KONTAKTU

    Téma zahrnuje problematiku kluzného kontaktu ve špičkových aplikacích elektromechanických systémů, provozovaných v dynamických provozních podmínkách ( spouštění, regulace, apod.) s vysokými jmenovitými hodnotami proudu, napětí, otáček, výkonu, rychlosti a definovanými parametry okolního prostředí. Vzhledem k tomu, že vývoj elektromechanických systémů je zejména v současné době spojen s požadavkem vysoké spolehlivosti a definované životnosti, mělo by být cílem práce prodloužení životnosti kluzného kontaktu, snížení degradace stacionární i pohybující se části kluzného kontaktu, eliminace vlivu okolí na vedení proudu mezi stacionární a pohyblivou částí kluzného kontaktu. Dílčí informace budou získávány i analýzou průběhu budicího proudu

    Školitel: Veselka František, doc. Ing., CSc.
  41. Systém pro řízení kvality a toků elektrické a tepelné energie v budovách s obnovitelnými zdroji energie.

    Zhodnoťte současné možnosti (celosvětově) řízení a monitoringu energetických systémů budov s obnovitelnými zdroji energie. Navrhněte a vytvořte jednotný systém regulace a řízení, který bude zahrnovat tepelné čerpadlo, solární termický kolektor a hybridní energetický systém s akumulací (fotovoltaika, větrná turbína) tak, aby bylo dosaženo maximální možné interakce mezi jednotlivými zdroji a zařízeními s ohledem na okolní vlivy. Výchozím předpokladem navrženého systému je koncepce založená na využití PLC.

    Školitel: Mastný Petr, doc. Ing., Ph.D.
  42. Systémy chránění distribučních sítí s velkým podílem zdrojů rozptýlené výroby

    Integrace velkého počtu obnovitelných zdrojů energie při malé velikosti výrobních zdrojů do struktury výroby elektřiny bude vyžadovat nové struktury rozvodných sítí a nové strategie pro jejich provoz a řízení s cílem zajistit jejich účinnost, bezpečnost, udržitelnost, spolehlivost a kvalitu dodávky. Lze předpokládat, že v distribučních sítích (DS) se bude řešit: • změna toku energie - chránění distribučních sítí se bude více podobat chránění přenosových systémů, do kterých v současné době pracuje většina zdrojů, • nové algoritmy ochran, které budou schopny se vyrovnat s nižšími hodnotami zkratových proudů v důsledku malých zkratových příspěvků generátorů s měniči, • nové řídící aplikace pro zdroje rozptýlené výroby připojené k distribuční síti pro jejich ovládání, rekonfigurace, synchronizace a opětného zapnutí, • rozvoj silných komunikačních sítí v s integrací dat na základě IEC 61850, • spolehlivá detekce ostrovů a schopnost záměrného vytvoření ostrovního provozu v části sítě.

    Školitel: Orságová Jaroslava, doc. Ing., Ph.D.
  43. Testovací systém pro hodnocení elektronických proudových a napěťových převodníků

    Cílem práce je vytvoření testovacího systému, který umožní detailní analýzu řetězce sestaveného z proudového a napěťového převodníku s digitalizovaným výstupem SampleValue dle IEC 61850-9-2, sestavujícího se z proudového/napěťového převodníku, digitalizační jednotky (A/D převodníku) a slučovací jednotky. Výsledkem testovacího systému bude zhodnocení reálného časového zpoždění primárního signálu, přesnosti amplitudy a fáze, a to nejen celého systému, ale i jeho jednotlivých částí. Navržený systém bude možné využít nejen pro provedení standardních testů, ale i testů pro určení frekvenční charakteristiky, teplotní závislosti apod. tak, aby na základě těchto výsledků mohly být navrženy korekce pro zlepšení přesnosti měření. Vlastní systém bude postaven primárně na platformě LabView.

    Školitel: Topolánek David, Ing., Ph.D.
  44. Vliv osvětlovací techniky na životní prostředí

    Téma je zaměřeno na důkladný rozbor vlivu světelných zdrojů, svítidel a jejich řízení na životní prostředí. Hlavní část by se měla zabývat analýzou energetické a ekologické bilance světelných zdrojů a svítidel při výrobě, provozu a následné ekologické likvidaci. Téma v současné době, kdy je vhodné hospodárně nakládat s energiemi, nabývá na důležitosti. Výsledkem by mělo být ohodnocení jednotlivých komponentů potřebných k výrobě osvětlovací techniky z různých hledisek (energetického, ekologického apod.).

    Školitel: Škoda Jan, Ing., Ph.D.
  45. Výpočetní analýzy pokročilých reaktorů s roztavenými solemi

    Jaderné reaktory s chladivem či palivem na bázi fluoridových nebo chloridových roztavených solí jsou velmi perspektivním systémem v rámci reaktorů 4. generace, které mohou v provedení malého modulárního reaktoru přinést mnoho zajímavých bezpečnostních i provozních předností do jaderné energetiky. K výzkumu a vývoji těchto reaktorů se v tomto roce oficiálně (znovu) přidala i Česká republika díky iniciativě CVŘ s názvem Energy Well. Reaktory s tekutými solemi jsou i prakticky jedinou rozumnou variantou pro udržitelné a smysluplné nasazení transmutačních technologií, ať už v rámci řešení thoriového palivového cyklu či v rámci snah o transmutaci vyhořelého jaderného paliva. Student bude s použitím výpočetních metod na bázi CFD (např. OpenFoam) a metod Monte Carlo modelovat vybrané části systému a jeho cílem bude detailně popsat a upravit metodiku výpočtů MSR.

    Školitel: Katovský Karel, Ing., Ph.D.
  46. Vysokootáčkové synchronní stroje s permanentními magnety

    Vysokootáčkové elektrické stroje se v posledních desetiletích dostaly do centra zájmu řady výzkumných organizací, universit a nyní také průmyslových podniků. Vedle asynchronních strojů jsou synchronní stroje s permanentními magnety jedním z nejčastěji používaných typů vysokootáčkových elektrických strojů. Cílem práce je definovat problematické oblasti, zpracovat metodu návrhu/výpočtu těchto strojů, metodu ověřit na konkrétním zadání, vypracovat modely strojů metodou konečných prvků, připravit relizaci laboratorního vzorku, ověřit měřením parametry navrženého stroje a chybu metody návrhu.

    Školitel: Vítek Ondřej, doc. Ing., Ph.D.
  47. Využití částečných výbojů pro identifikaci poruchových jevů v distribučních sítích

    Spolehlivost dodávky elektrické energie patří k dlouhodobým prioritám vyspělé společnosti. S tím souvisí potřeba rychlé a spolehlivé lokalizace poruch vznikajících na prvcích elektrizační soustavy. V řadě případů je možné poruchu identifikovat v začátečním stadiu a předejít tak jejímu rozšíření a následným výpadkům. Cílem práce je analýza současných metod využívajících analýzu částečných výbojů pro hodnocení stavu jednotlivých zařízení a následně využití získaných poznatků pro detekci vznikajících poruch v distribuční soustavě. Příkladem může být zhoršený izolační stav transformátorů, průchodek, jednopólová porucha na vedení s izolovanými vodiči, atd.

    Školitel: Toman Petr, doc. Ing., Ph.D.
  48. Využití moderních spínacích prvků ve výkonové elektronice

    Jádrem práce bude analýza specifických problémů při konstrukci vysokonapěťových zdrojů pro různé aplikace. Hlavním výstupem práce je vytvoření několika unikátních vzorků vysokonapěťových zdrojů s velkým impulsním výkonem pro výzkumné účely.

    Školitel: Červinka Dalibor, Ing., Ph.D.
  49. Využití tarifních měřidel s rozšířenou funkcí pro řízení a automatizaci distribučních soustav

    Hlavní funkcí elektroměrů je měřit elektrickou energii v definovaném místě elektrické sítě. Kromě toho však mohou elektroměry plnit řadu dalších funkcí. Například mohou být využity pro měření dalších elektrických veličin vypovídajících o stavu elektrické sítě a následně použitelných, v rámci konceptu Smart Grids, pro její řízení. Cílem je definovat potřebné funkce měřidel a jejich začlenění do jednotlivých bezpečnostně-technických vrstev řízení distribučních sítí. Dále optimalizovat měřící funkce a koncentraci dat pro jednotlivé úlohy. Téma je součástí řešení výzkumného úkolu. Předpokládaná spolupráce s provozovateli DS a mezinárodní vědecká spolupráce. Informace: drapela@feec.vutbr.cz.

    Školitel: Drápela Jiří, doc. Ing., Ph.D.
  50. Vývoj ochranných a optimalizačních funkcí pro precizní elektronické proudové a napěťová převodníky

    Předmětem této disertační práce je vývoj rozšířených funkcionalit ochranných funkcí optimalizovaných pro distribuční soustavy, které by využívaly výhod proudových či napěťových převodníků s digitalizovaným výstupem. Tyto typy převodníků disponují díky možnosti korekce monitorovaného signálu a beze-ztrátového přenosu řadou výhod v porovnání s konvenčním řešením založeným na bázi přístrojových transformátorů, jako je vysoká linearita, vysoká třída přesnosti ve velkém frekvenčním rozsahu, možnost teplotní, fázové a amplitudové korekce apod. Díky těmto precizním převodníkům je možné využít data monitorovaná s precizní přesností v rozsahu od provozních proudů do oblasti proudů zkratových bez nebezpečí jejich přesycení. Díky návaznosti na moderní proudové převodníky s digitalizovaným výstupem budou výzkumné aktivity zaměřeny rovněž na výzkum metodiky pro hodnocení přesnosti a provozních vlastností nových typů elektronických proudových a napěťových převodníků.

    Školitel: Topolánek David, Ing., Ph.D.
  51. Výzkum oslnění od svítidel s neuniformní plochou vyzařování

    Metodika hodnocení oslnění vnitřních a venkovních osvětlovacích soustav je založena na předpokladu uniformní vyzařovací plochy svítidla. S nástupem svítidel s LED zdroji, je tento předpoklad mnohdy nedosažitelný a proto dochází na úrovni Mezinárodní komise pro osvětlování (CIE) k revizi metodik určených k hodnocení oslnění. Cílem studia je nalezení souvislostí mezi mírou oslnění a neuniformitou vyzařovací plochy svítidla, které povedou ke zpřesnění metodik hodnocení oslnění.

    Školitel: Škoda Jan, Ing., Ph.D.

Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

Ročník 1, zimní semestr

Kód Název J. Kr. Sem. Pov. Uk. Sk. Ot.

Volitelný oborový
FEKT-DET1 Elektrotechnické materiály, materiálo... cs  4  zimní VO drzk   ano
FEKT-DEE1 Matematické modelování v elektroenerg... cs  4  zimní VO drzk   ano
FEKT-DME1 Mikroelektronické systémy cs  4  zimní VO drzk   ano
FEKT-DTK1 Moderní síťové technologie cs  4  zimní VO drzk   ano
FEKT-DRE1 Návrh moderních elektronických obvodů cs  4  zimní VO drzk   ano
FEKT-DFY1 Rozhraní a nanostruktury cs  4  zimní VO drzk   ano
FEKT-DTE1 Speciální měřicí metody cs  4  zimní VO drzk   ano
FEKT-DMA1 Statistika. stochastické procesy, ope... cs  4  zimní VO drzk   ano
FEKT-DAM1 Vybrané kapitoly řídicí techniky cs  4  zimní VO drzk   ano
FEKT-DVE1 Vybrané statě z výkonové elektroniky ... cs  4  zimní VO drzk   ano
FEKT-DBM1 Vyšší metody zpracování a analýzy obrazů cs  4  zimní VO drzk   ano

Volitelný všeobecný
FEKT-DJA6 Angličtina pro doktorandy cs  4  zimní VV drzk   ano
FEKT-DRIZ Řešení inovačních zadání cs  2  zimní VV drzk   ano
FEKT-DEIZ Vědecké publikování od A do Z cs  2  zimní VV drzk   ano
 


Ročník 1, letní semestr

Kód Název J. Kr. Sem. Pov. Uk. Sk. Ot.

Volitelný oborový
FEKT-DTK2 Aplikovaná kryptografie cs  4  letní VO drzk   ano
FEKT-DMA2 Diskrétní procesy v elektrotechnice cs  4  letní VO drzk   ano
FEKT-DME2 Mikroelektronické technologie cs  4  letní VO drzk   ano
FEKT-DRE2 Moderní digitální bezdrátová komunikace cs  4  letní VO drzk   ano
FEKT-DTE2 Numerické úlohy s parciálními diferen... cs  4  letní VO drzk   ano
FEKT-DFY2 Spektroskopické metody pro nedestrukt... cs  4  letní VO drzk   ano
FEKT-DET2 Vybrané diagnostické metody, spolehli... cs  4  letní VO drzk   ano
FEKT-DAM2 Vybrané kapitoly měřicí techniky cs  4  letní VO drzk   ano
FEKT-DBM2 Vybrané problémy biomedicínského inže... cs  4  letní VO drzk   ano
FEKT-DEE2 Vybrané problémy z výroby elektrické ... cs  4  letní VO drzk   ano
FEKT-DVE2 Vybrané statě z elektrických strojů a... cs  4  letní VO drzk   ano

Volitelný všeobecný
FEKT-DJA6 Angličtina pro doktorandy cs  4  letní VV drzk   ano
FEKT-DCVP Citování ve vědecké praxi cs  2  letní VV drzk   ano
FEKT-DRIZ Řešení inovačních zadání cs  2  letní VV drzk   ano
 


Ročník 1, celoroční

Kód Název J. Kr. Sem. Pov. Uk. Sk. Ot.

Povinný
FEKT-DQJA Zkouška z angličtiny před státní dokt... cs  4  celoroční P drzk   ano