Kombinované studium

4 roky

prof. RNDr. Vladimír Aubrecht, CSc.

Předseda :
prof. RNDr. Vladimír Aubrecht, CSc.
Člen interní :
doc. Ing. Petr Mastný, Ph.D.
prof. Ing. Jiří Drápela, Ph.D.
doc. Ing. Pavel Vorel, Ph.D.
doc. Ing. Ondřej Vítek, Ph.D.
prof. Ing. Petr Toman, Ph.D.
Člen externí :
prof. Ing. Radomír Goňo, Ph.D.
Ing. Petr Modlitba, CSc.
prof. Ing. Aleš Richter, CSc.
Ing. Zdeněk Wolf

Studijní program doktorského studia je zaměřen na přípravu špičkových vědeckých a výzkumných specialistů v nejrůznějších oblastech výkonové elektrotechniky, řídicí techniky, návrhu elektrických strojů, výroby a rozvodu elektrické energie, a užití elektrické energie.
Cílem je poskytnout ve všech těchto dílčích zaměřeních doktorské vzdělání absolventům vysokoškolského magisterského studia, prohloubit jejich teoretické znalosti, dát jím též potřebné speciální vědomosti i praktické dovednosti a naučit je metodám vědecké práce.

Cílem postgraduálního doktorského studia programu "Silnoproudá elektrotechnika a elektroenergetika" je výchova k vědecké práci v oboru silnoproudé elektrotechniky a elektroenergetiky. Absolventi se uplatní jednak ve výzkumu a vývoji, včetně průmyslového vývoje, jednak jako vědecko-pedagogičtí pracovníci na vysokých školách a rovněž ve vyšších manažerských funkcích.

Absolvent doktorského studijního programu "Silnoproudá elektrotechnika a elektroenergetika" získá hluboké 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.

Studium doktoranda probíhá podle individuálního studijního plánu, který zpracuje v úvodu studia školitel doktoranda ve spolupráci s doktorandem. V individuálním studijním plánu jsou specifikovány všechny povinnosti stanovené v souladu se Studijním a zkušebním řádem VUT, které musí doktorand k úspěšnému ukončení studia splnit. Tyto povinnosti jsou časově rozvrženy do celého období studia, jsou bodově ohodnoceny a v pevně daných termínech probíhá kontrola jejich plnění.
Student si zapíše a vykoná zkoušku z povinného kurzu Zkouška z angličtiny před státní doktorskou zkouškou, z povinně volitelných předmětů ohledem na zaměření jeho disertační práce, přičemž alespoň dva jsou voleny z: Matematické modelování v elektroenergetice, Vybrané problémy z výroby elektrické energie, Vybrané statě z výkonové elektroniky a elektrických pohonů, Vybrané statě z elektrických strojů a přístrojů, a dále minimálně dvou volitelných předmětů (Angličtiny pro doktorandy; Citování ve vědecké praxi; Řešení inovačních zadání; Vědecké publikování od A do Z).
Ke státní doktorské zkoušce se může student přihlásit až po vykonání všech zkoušek předepsaných jeho individuálním studijním plánem. Před státní doktorskou zkouškou student vypracuje pojednání k disertační práci, v němž detailně popíše cíle práce, důkladné zhodnocení stavu poznání v oblasti řešené disertace, případně charakteristiku metod, které hodlá při řešení uplatňovat.
Obhajoba pojednání, které je oponováno, je součástí státní doktorské zkoušky. V další části zkoušky musí student prokázat hluboké teoretické i praktické znalosti v oblasti elektrotechniky, elektroniky, elektrických strojů a elektrických přístrojů. Státní doktorská zkouška probíhá ústní formou a kromě diskuze nad pojednáním k disertačním práce se také skládá z tematických okruhů týkajících se povinných a povinně volitelných předmětů.
K obhajobě disertační práce se student hlásí po vykonání státní doktorské zkoušky a po splnění podmínek pro ukončení, jakými jsou účast na výuce, vědecká a odborná činnost (tvůrčí činnost), a minimálně měsíční studijní nebo pracovní stáž na zahraniční instituci anebo účasti na mezinárodním tvůrčím projektu.

Studium doktoranda probíhá podle individuálního studijního plánu (dále jen ISP), který zpracuje v úvodu studia školitel doktoranda ve spolupráci s doktorandem. Individuální studijní plán je pro doktoranda závazný. Jsou v něm specifikovány všechny povinnosti stanovené v souladu se Studijním a zkušebním řádem VUT, které musí doktorand k úspěšnému ukončení studia splnit. Tyto povinnosti jsou časově rozvrženy do celého období studia, jsou bodově ohodnoceny a v pevně daných termínech probíhá kontrola jejich plnění. Průběžné bodové hodnocení všech aktivit doktoranda je vedeno v dokumentu „Celkové bodové hodnocení doktoranda“ a je součástí ISP. Při zahájení dalšího roku studia pak školitel do ISP zaznamená případné změny. Nejpozději do 15. 10. každého roku studia odevzdává doktorand vytištěný a podepsaný ISP na vědeckém oddělení fakulty ke kontrole a založení.
Během prvních čtyř semestrů skládá doktorand zkoušky z povinných, povinně volitelných anebo volitelných předmětů pro splnění bodových limitů ze Studijní oblasti, a současně se intenzivně zabývá vlastním studiem a analýzou poznatků v oboru stanoveném tématem disertační práce a průběžným publikováním takto získaných poznatků a vlastních výsledků. V dalších semestrech se doktorand již více soustřeďuje na výzkum a vývoj, který souvisí s tématem disertační práce, na publikování výsledků své tvůrčí práce a na vlastní zpracování disertační práce.
Do konce druhého roku studia skládá doktorand státní doktorskou zkoušku, kterou prokazuje široký rozhled a hluboké znalosti v oboru, souvisejícím s tématem disertační práce. K této zkoušce se musí přihlásit nejpozději do 30. dubna ve druhém roce svého studia. Státní doktorské zkoušce předchází zkouška z anglického jazyka.
Ve třetím a čtvrtém roce svého studia provádí doktorand potřebnou výzkumnou činnost, publikuje dosažené výsledky a zpracovává svoji disertační práci. Součástí studijních povinností v doktorském studijním programu je absolvování části studia na zahraniční instituci nebo účast na mezinárodním tvůrčím projektu s výsledky publikovanými nebo prezentovanými v zahraničí nebo jiná forma přímé účasti studenta na mezinárodní spolupráci, což je nutné doložit nejpozději při odevzdání disertační práce.
Doktorandi ve čtvrtém roce studia předkládají do konce zimního zkouškového období svému školiteli rozpracovanou disertační práci, který ji ohodnotí. Disertační práci doktorand odevzdává do konce 4. roku studia.
Student prezenční formy doktorského studia je v průběhu studia povinen absolvovat pedagogickou praxi, tj. působit v procesu výuky. Zapojení doktoranda do pedagogické činnosti je součástí jeho vědecké přípravy. Pedagogickou praxí doktorand získává zkušenosti v předávání poznatků a zdokonaluje prezentační dovednosti. Skladbu pedagogických aktivit (cvičení, laboratorní cvičení, vedení projektů apod.) určí doktorandovi vedoucí daného ústavu po dohodě se školitelem. Povinnost pedagogické praxe se nevztahuje na doktorandy-samoplátce a na doktorandy v kombinované formě studia. Zapojení do výuky v rámci pedagogické praxe potvrdí po jejím splnění školitel v IS VUT.

3. kolo (podání přihlášek od 01.12.2024 do 15.12.2024)

1. Integrace grid-forming měničů s asymetrickým řízením

   Problematika integrace grid-forming měničů a měničů s asymetrickým řízením je v současnosti mimořádně aktuální vzhledem k rychle rostoucímu podílu obnovitelných zdrojů energie (OZE) a decentralizované výroby v distribučních sítích. Tradiční koncepce síťového řízení založená na konvenčních synchronních strojích se stává nedostatečnou pro efektivní řízení moderních sítí, které jsou charakterizovány výraznými výkyvy ve výrobě i spotřebě energie. Grid-forming měniče, které dokážou samostatně tvořit síťové napětí, se proto jeví jako klíčové technologie pro udržení stability sítě v případě výpadků nebo při vyšší míře decentralizace. Zároveň, měničové zdroje se na úrovni distribučních sítí musí vyrovnat s požadovanou nesymetrií řízení, či v případě grid-forming měničů s přirozenou nesymetrií zatěžování. Asymetrické řízení těchto měničů přináší potenciální přínosy v oblasti energetické účinnosti a robustnosti systému, neboť umožňuje flexibilnější reakci na dynamické podmínky v síti, včetně nesymetrických odběrových nebo výrobních charakteristik. Dále je téma aktuální i z legislativního hlediska, kdy přísnější normy na kvalitu elektrické energie vyžadují efektivní řešení pro zvládání nesymetrií v síti a minimalizaci zpětných vlivů na elektroměry a distribuční síť. Výzkum v této oblasti má tedy vysoký potenciál přispět k vytvoření pokročilých řídicích strategií pro udržení stability, efektivity a kvality dodávek elektrické energie v budoucích inteligentních sítích. Téma doktorského studie se zaměřuje na komplexní analýzu integrace asymetrického řízení grid-forming měničů s cílem optimalizace jejich výkonnostních parametrů a splnění náročných požadavků moderních elektrických sítí. Primární oblastí výzkumu je asymetrické řízení zatížení měniče a jeho vliv na dimenzování výkonových komponent měničů, jejich životnost, stabilitu řízení a odolnost vůči provozním odchylkám. V rámci analýzy budou zkoumány možnosti implementace asymetrického řízení v kontextu měničů řízených jako zdroje proudu, s důrazem na rozdílné chování těchto systémů oproti přirozené asymetrii u grid-forming měničů. Součástí práce bude také vyhodnocení přípustné míry asymetrie v distribučních sítích, s ohledem na zatížení sítě, a dopadů dynamiky řízení na registraci průchozí energie elektroměry, vzhledem k žádanému stavu. Studie bude navíc analyzovat spotřební charakteristiky různých odběratelských segmentů, včetně domácností, komerčních provozů a vnořených výrobních jednotek, což umožní definovat energetické požadavky na systémovou stabilitu a robustnost. Dalším cílem je posoudit koexistencí asymetrického řízení a chování měničů s funkcionalitami jako peak-shaving.

   Školitel: Morávek Jan, Ing., Ph.D.

1. kolo (podání přihlášek od 01.04.2024 do 30.04.2024)

1. Optimalizace, minimalizace a recyklace radioaktivního odpadu z jaderných elektráren

   Po ukončení i během provozu jaderné elektrárny vzniká v různých formách nízko a středně radioaktivní odpad. Tyto odpady musí být charakterizovány, tříděny, zpracovávány a ukládány do určeného úložiště nebo uvolňovány do životního prostředí, pokud to jejich povaha a právní předpisy dovolují. Cílem každého provozovatele jaderné elektrárny je minimalizovat množství těchto odpadů, a tedy i využití úložiště, zátěž životního prostředí, ale také optimalizovat nakládání s těmito odpady tak, aby se snížila radiační zátěž pracovníků, kteří s těmito odpady nakládají. Nové výpočetní a měřicí metody, techniky zpracování, automatizace, umělá inteligence atd. umožňují v tomto směru dosáhnout významného pokroku. Cílem práce je výzkum a vývoj v oblasti nakládání s nízko a středně aktivním radioaktivním odpadem, zejména kontaminovanou izolací a plastovým radioaktivním odpadem, včetně zmapování nejnovějších světových trendy v nakládání s definovanými druhy radioaktivních odpadů a související legislativy a navržení inovativního způsobu optimalizace a zejména recyklace vybraných konkrétních typů odpadů. Student se v rámci svého doktorského studia bude podílet na řešení projektů centra CANUT2, spolupracovat s firmami MIFRE ENERGY, a.s.r., ČEZ, a.s., vědeckými a akademickými institucemi v ČR i v zahraniční (SÚRO, v.v.i., FJFI ČVUT v Praze, STU Bratislava, IAEA Vídeň). Zahraniční stáž proběhne ve firmách JAVYS, a.s. (Jadrová a vyraďovacia spoločnosť, a.s., Jaslovské Bohunice, Slovensko), EWN (Entsorgungswerk für Nuklearanlagen GmbH, Greifswald, Německo) a PreussenElektra GmbH (Isar, Německo).

   Školitel: Mukherjee Surjit, Dr.

2. Stabilita elektrizační soustavy v ostrovních provozech

   Dané téma se zaměřuje na posuzování stability ostrovních provozů, přičemž dílčím cílem, jakožto i nezbytným podkladem pro analýzy, je příprava vhodných dynamických modelů spolu s identifikací jejich parametrů a zajištění potřebných dat. Předpokládá se zaměření na základní oblasti stability elektrizační soustavy, tedy zejména frekvenční stabilitu pro různé ostrovní provozy, a dále napěťovou, příp. úhlovou stabilitu již pro konkrétní ostrovní provoz. Z hlediska dynamického modelování se počítá i s modelováním nových technologií pro podporu sítě a jejich využití pro zlepšení situace. Jedná se zejména o nabíjecí stanice pro elektromobily nebo další moderní technologie, které vstupují na trh, případně jsou předmětem výzkumu pro zajištění podpory sítě. Student bude moct absolvovat stáž na TU Graz – Institute of Electrical Power Systems, případně praxi u provozovatele přenosové soustavy Entso-e.

   Školitel: Bátora Branislav, Ing., Ph.D.