Detail předmětu

Power Systems Control

FEKT-MPA-RESAk. rok: 2025/2026

Cílem kurzu je, jak zajistit co nejvyšší spolehlivost zásobování odběratelů elektrické energie a udržení jmenovitého kmitočtu a napětí. Optimalizace nákladů na výrobu a přenos elektrické energie. Problematika mezinárodní spolupráce elektrizačních soustav, řízení výměny výkonů a energie v normálním provozu a v havarijních situacích.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

6

Vstupní znalosti

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia elektrotechnického zaměření. Jde zejména o znalosti následující problematiky: základní elektrické veličiny a jejich jednotky, základní obvodové zákony a základní metody analýzy elektrických obvodů, sinusové veličiny, fázory a operace s nimi, výkon v jednofázové a třífázové soustavě, početní operace s reálnými i komplexními výrazy a čísly, elementární funkce.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Předmět je hodnocen za aktivitu ve cvičení, samostatné úkoly, zakončen hodnocením závěrečné zkoušky s částí příkladovou a teoretickou.
Studující mohou získat:
až 40 bodů ze cvičení (numerické a počítačové)
až 60 bodů ze zkoušky (praktická a teoretická část)
Konkrétní bodové hodnocení jednotlivých aktivit a požadavky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. 

Učební cíle

Znalost základních matematických modelů pro řízení propojených elektrizačních soustav, zejména: Výpočty toku výkonů a regulace napětí, řízení kmitočtu, hospodárná výroba výkonů, hodnocení spolehlivosti ES a dispečerské řízení.
Absolvent předmětu je schopen:
- využít metody uzlových napětí s eliminací bilančního uzlu pro řešení ustáleného chodu elektrizační soustavy jako lineární úlohy
- vysvětlit a aplikovat Newton-Raphsonovu, zjednodušenou Newtonovu a Gauss-Seidlovu iterační metodu pro výpočet ustáleného chodu v elektrizační soustavě jako nelineární úlohy
- aplikovat hospodárné rozdělení výroby elektráren
- popsat způsoby regulace kmitočtu v elektrizační soustavě
- vysvětlit způsob regulace předávaných výkonů v propojených elektrizačních soustavách
- vyjmenovat a popsat zdroje a spotřebiče jalového výkonu
- vysvětlit způsob regulace napětí jalovým výkonem

Základní literatura

Duncan Glover, J., Sarma, S. M.: Power System Analysis and Design, USA, ISBN 0-534-95367-0 (EN)
Weedy, B. M.: Electric Power Systems, 1967,The University of Southampton, England (EN)

Doporučená literatura

Arrillaga J.,Arnold C.P.:Computer analysis of pow.syst.,John Wiley 1992 (EN)
Stagg G.W.,El-Abiad A.H.:Computer methods in pow.syst.analysis,McGraw Hill 1968 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPA-EAK magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinný
  • Program MPA-EEN magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Metody výpočtu ustáleného chodu.
Newton-Raphsonova iterační metoda.
Zjednodušená Newtonova iterační metoda.
Hospodárné rozdělování výroby výkonů.
Komplexní optimalizace.
Zobecněná úloha optimalizace.
Regulace kmitočtu-primární,sekundární,terciární.
Regulace kmitočtu a předávaných výkonů v propojených soustavách.
Regulace napětí transformátory.
Zdroje a spotřebiče jalového výkonu.
Regulace napětí jalovým výkonem.
Metody hodnocení spolehlivosti provozu ES.
Dispečerské řízení.

Cvičení odborného základu

8 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Hospodárné rozdělování výroby výkonů.
Havarijní výpomoc v propojených ES.
Regulace napětí.
Výpočet pravděpodobnostních stavů ES a její spolehlivosti.

Cvičení na počítači

18 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Modelování el. sítí a soustav pro jejich analýzu
Metody výpočtu střídavého chodu sítě
Výpočet sítí stejnosměrným (DC) a střídavým modelem (AC)
Regulace napětí v přenosové síti
Regulace napětí v distribučních sítích - modelování, analýza
Kolaps napětí v přenosové síti
Řízení toků výkonů v sítích transformátory s příčnou regulací
Řídcí dispečerské systémy