Prezenční 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.

1. Decentralizované energetické komunity: Technologie a implementace v ČR

   Komunitní energetika představuje inovativní přístup k výrobě, distribuci a spotřebě energie, zaměřený na zapojení místních komunit do energetického trhu. Tento koncept využívá decentralizované zdroje energie, jako jsou fotovoltaické systémy, malé větrné elektrárny a bateriová úložiště, k zajištění energetické soběstačnosti a snížení environmentálních dopadů. Klíčovými výzvami jsou technologická integrace chytrých sítí a systémů řízení spotřeby a legislativní prostředí. V českém prostředí nabízí komunitní energetika potenciál k posílení energetické nezávislosti obcí, snížení emisí skleníkových plynů a zapojení občanů do přechodu na udržitelnější energetické systémy. Práce se zaměří na analýzu konceptu, návrh technologických řešení a simulaci pilotního projektu v kontextu České republiky. Součástí doktorského studia bude stáž na zahraničním výzkumném pracovišti (předpokládaná univerzita Tampere University). Cíle práce: - Analýza konceptu komunitní energetiky. - Ananlýza aktuálních technologií používaných v komunitní energetice, včetně decentralizovaných zdrojů energie. - Analyzovat možnosti řízení a optimalizace energetických toků v komunitách, například pomocí systémů řízení spotřeby, IoT a chytrých sítí. - Vypracovat koncepční návrh modelové energetické komunity pro specifickou lokalitu v ČR. - Realizovat simulaci provozu modelové komunity, zahrnující optimalizaci energetických toků.

   Školitel: Mastný Petr, doc. Ing., Ph.D.

2. Estimace výkonové rezervy nesymetrické soustavy pro potřeby využití flexibility

   Práce se zabývá stavovou estimací dostupného proudového/výkonového zatížení v jednotlivých fázích pro potřeby posouzení disponibilního výkonového zatížení v odběrných a předávacích místech (OPM). Tyto informace jsou nezbytným podkladem pro využití flexibility, respektive konceptů řízení zatížení OPM s využití vícetarifních struktur či flexibilních tarifů. Pro stanovení disponibilního zatížení budou využity nesymetrické modely soustavy a výstupy jak z distribuovaného měření (okamžité i dlouhodobé měření), tak i provozovatelem stanovené diagramy zatížení. V rámci této problematiky bude mimo stavovou estimaci řešena i predikce disponibilního zatížení pro potřeby flexibility využívající informací dlouhodobého měření jak z OPM, tak i z jednotlivých distribučních stanic VN/NN. V této oblasti bude provedena analýza mezního času predikce zohledňujícího variabilní dostupnost měření, počet sledovaných parametrů a diagramy zatížení OPM. Hlavní výzvou tohoto tématu je nalezení metody minimalizující potřebu měření (počet míst a sledovaných parametrů) za účelem věrohodné estimace nesymetrického zatížení soustavy.

   Školitel: Topolánek David, doc. Ing., Ph.D.

3. Integrace akumulačních systémů do konceptu podpory elektrizační soustavy

   Se změnou konceptu energetického mixu a zvyšováním podílu stochastických zdrojů (větrné a fotovoltaické výrobny) je úzce spojen pojem stabilita dodávky elektrické energie a její kvalita. Téma je zaměřeno na možnosti akumulace elektrické energie vyrobené z obnovitelných zdrojů pomocí moderních technologií, s fokusem na chemickou akumulaci a využití přečerpávacích vodních elektráren. Výstupem práce bude návrh opatření v energetické soustavě, který bude řešit časovou disproporci mezi dodávkou a odběrem elektrické energie z obnovitelných zdrojů a návrh koncepčně-technického řešení pro vybranou část soustavy v ČR. Řešení je spojeno s modelováním na PC a experimentálním měřením na funkčním modelu. Na řešení tématu bude probíhat spolupráce s příslušnou divizí ČEZ. Předpokládá se zapojení doktoranda do řešení výzkumných projektů řešených v této oblasti (Eco&Store). Součástí doktorského studia bude stáž na zahraničním výzkumném pracovišti (předpokládaná univerzita TalTech).

   Školitel: Mastný Petr, doc. Ing., Ph.D.

4. Integrovaná metrika oslnění pro různé aplikace osvětlení

   Oslnění je nepříznivý stav zraku, který nejen že způsobuje nepříjemný pocit, ale má rovněž nepříznivý vliv na výkonnost zrakového systému. Pro hodnocení oslnění se používá několik vztahů, mající vazbu vždy na určitou aplikační sféru. Pro oslnění umělou osvětlovací soustavou v interiérech se používá UGR, pro hodnocení oslnění denním světlem skrze okna se používá DGP a DGI atd. Nevýhodou těchto metrik je to, že jsou naladěny na určitý typ osvětlení (kancelářské, sportovní, pouliční osvětlení atd.) a rovněž jsou specifikovány pro určitý typ osvětlovací soustavy (např. svítidla na bázi zářivek s opálovým difuzorem, okna atd.). Podstata všech je založena na empirických datech a nikoliv na fyziologickém či psychologickém modelu. Z tohoto důvodu není možné výše uvedené metriky rozšiřovat na libovolné aplikace, což přináší problémy zejména v době, kdy se do osvětlovací techniky dostávají LED zdroje, které generují světlo jednak z malé plochy a navíc se specifickým spektrem. Úkolem studenta tohoto doktorského tématu by mělo být alespoň částečné nalezení odpovědí na otázku: „ Jaký fyziologický nebo psychologický mechanizmus je zodpovědný za nepříjemné pocity způsobené nadměrným jasem?“ Na základě předchozí odpovědi následně vypracovat model rušivého oslnění vyplývající z nadměrných kontrastů, který by se dal následně zobecnit na další použití ve světelné technice. Toto téma je podporováno mezinárodní komisí pro osvětlování CIE a je zařazeno mezi 10 strategických výzkumných cílů ve světelné technice. Součástí doktorského studia bude stáž na zahraničním výzkumném pracovišti v Anglii či Němeku v délce min 2 měsíce.

   Školitel: Škoda Jan, Ing., Ph.D.

5. Modelování elektrického oblouku ve spínacích přístrojích

   Cílem disertační práce bude vytvořit a experimentálně validovat numerický model elektrického oblouku ve zhášecí komoře spínacího přístroje založený na magnetohydrodynamických rovnicích. Implementace doposud nevyřešených problémů do numerického modelu (chování elektrodových oblastí, interakce s konstrukčními materiály,...). Předpokládá se, že doktorand vypracuje svoji disertační práci dle následující osnovy. Osnova: - Rozbor stávajících numerických modelů elektrického oblouku prezentovaných v odborných časopisech a na světových konferencích. - Příprava numerického modelu pro zjednodušený model zhášecího systému přístroje nízkého napětí. - Experimentální validace numerického modelu a jeho odladění. - Vytvoření vlastního modelu chování elektrodových oblastí oblouku a jeho ověření. - Zahrnutí interakce oblouku s konstrukčními materiály do modelu.

   Školitel: Valenta Jiří, Ing., Ph.D.

6. Monitorování umělého světla v nočním prostředí

   Téma studia navazuje na dlouholeté aktivity výzkumné skupiny světelné techniky na UEEN v oblasti měření a hodnocení světelného znečištění. Cílem je rozšířit a uvést do praktického nasazení vyvinutou technologii pro měření a hodnocení umělého světla v nočním prostředí. Student bude rozvíjet vyvinutý prototyp, optimalizovat metodiku použití, bude provádět rozsáhlejší sběr dat na území ČR a popř. i mimo ČR v rámci studijních stáží a praxí. Pracoviště disponuje špičkouvou měřicí technikou, kterou bude mít student k dispozici a bude spolupracovat se zahraničními instucemi v dané oblasti. Jedním s cílů je srovnání výsledků jednotlivých systémů a výběr budoucí technologie pro monitorování umělého světla v nočním prostředí s ohledem na životní formy jako celku.

   Mezi cíle studia patří zavedení malosériové výroby funkčních vzorků a nasazení technologioe v širší skupině výzkumníků v rámci ČR, propojení dosavadních databázových systémů, jejich rozšíření, analýza objemných dat - pozemní, letecké a satelitní měření.

   Student bude absolvovat stáž na vybrané zahraniční univerzitě, která se tématem také zabývá. Pracovišť je na výběr desítky v Evropě a stovky po celém světě. Jako příklad lze uvést univerzitu Aalto v Espoo (Helsinky - Finsko).

   Školitel: Baxant Petr, doc. Ing., Ph.D.

7. Návrh a optimalizace systému pro integraci a řízení distribuovaných energetických zdrojů v komunitní energetice s využitím matematických modelů a simulací

   Komunitní energetika přináší zásadní změnu v přístupu k výrobě, distribuci a spotřebě elektrické energie. Decentralizované zdroje (DER), jako jsou fotovoltaické elektrárny, bateriová úložiště a další obnovitelné zdroje, se stávají klíčovými prvky energetického systému. Efektivní využití těchto zdrojů vyžaduje pokročilé metody řízení a optimalizace, které zohlední jak technické, tak ekonomické aspekty jejich provozu. Zásadním problémem zůstává správná konfigurace a řízení připojení těchto zdrojů do distribuční soustavy a komunitních energetických sítí. Cílem studia a dizertační práce je zaměření na návrh a optimalizaci systémové architektury pro řízení komunitní energetiky s využitím pokročilých automatizačních prvků, zejména programovatelných logických automatů (PLC), a optimalizačních algoritmů. Nedílnou součástí je vytvoření matematických modelů energetických toků v rámci komunitních sítí, který umožní simulaci různých scénářů sdílení elektřiny a predikci její výroby a spotřeby. Simulace umožní testování řídicích strategií pro efektivní alokaci elektřiny mezi účastníky s využitím statických, dynamických a hybridních alokačních klíčů. Součástí výzkumu bude také analýza legislativních a technických podmínek připojení DER do komunitních energetických systémů. Bude zkoumáno, jak lze distribuované zdroje efektivně začlenit do energetických komunit při respektování platných regulací a technických požadavků distribuční soustavy. Důraz bude kladen na interoperabilitu řídicích systémů, bezpečnost dat a kybernetickou odolnost platformy. Očekávanými výstupy práce by měl být návrh metodiky pro integraci a řízení DER a validovaný simulační model energetických toků. V rámci studia se předpokládá zapojení do výzkumného projektu jehož výsledkem bude experimentálně ověřený prototyp řídicí platformy pro komunitní energetiku. Výsledná dizertační práce má přispět k rozvoji efektivních strategií pro decentralizované řízení výroby a spotřeby elektřiny a podpořit širší adopci komunitní energetiky v souladu s moderními energetickými trendy.

   Školitel: Morávek Jan, Ing., Ph.D.

8. Návrh a vývoj alternativních měřičů a indikátorů částečných výbojů pro vysokonapěťová zařízení

   - Provést rozbor a rešerši aktuálních používaných i alternativních principů měření částečných výbojů, - nalezení vhodných řešení nebo i kombinaci senzorů na základě citlivosti měření, určení charakteru závady/poruchy, detekce místa závady/poruchy a složitosti řešení, - realizace vlastních návrhů, laboratorní ověřování jejich funkčnosti a rozsahu parametrů na základě simulace definovaných závad/poruch/výbojové činnosti ve stíněných buňkách, - a provést implementaci vlastních, především alternativních a nekonvenčních principů měření částečných výbojů do indikátorů a měřičů poruch ve vysokonapěťových zařízení.

   Školitel: Krbal Michal, Ing., Ph.D.

9. Osvětlovací systémy reflektující nevizuální vlivy optického záření

   S vývojem technologií se dostáváme do situace, kdy máme dostatek produktů, které by mohly potenciálně zvýšit kvalitu osvětlovacích soustav a zracionálnit procesy osvětlování jak ve vnitřních tak venkovních prostorech. Často skloňované pojmy jsou biodynamické osvětlení, Human centric lighting, adaptibilní a integrativní osvětlení, popř. jednoduše smart osvětlení. Většina populace a i projektantů, obchodníků a realizačních firem si tyto pojmy vykládá různě a často se smrsknou na pouhou regulaci intenzity a teploty chromatičnosti světla. To je však pouze základní část možností, které dnes máme. Na první pohled dobře probádaná oblast fyziologie zrakového vnímání je nyní významně rozšiřována objevy v oblasti vlivu světla na člověka, a to v oblasti biologických procesů. Byl prokázán vliv světla až na molekulární úrovni a tuto významnou skutečnost nelze v budoucích technologiích ignorovat. Současně se však objevuje extrémní tlak na úspory energií a hledání cest, jak snížit energetickou náročnost budov, což se nevyhýbá ani světelné technice. Téma doktorské práce se proto bude zabývat těmito zdánlivě protichůdnými požadavky a hledat způsob, jak naplnit oba požadavky najednou. Osvětlovací technologie budou muset respektovat nejen otázky energetické, ale i materiálové a ekologické. I tyto hlediska se budou řešit v rámci práce. Výsledkem práce by měla být nová vize řešení osvětlovacích systémů, která motivuje výrobce i uživatele se více soustředit na dlouhodobě perspektivní řešení, více než na krátkodobě ekonomická a energeticky výhodná podle velmi zjednodušených předpokladů. Např. úspory vzniklé jako sekundární v oblasti zlepšení zdraví obyvatel a nebo zlepšení environmentálních podmínek se sice špatně vyčíslují, ale mají klíčový vliv na chování společnosti. Výzkum v této oblasti by byl velmi přínosným podkladem pro projekční firmy a realizátory osvětlovacích systémů.

   Studijní výjezd do zahraničí se očekává na některou z univerzit, která již s pracovištěm spolupracuje v rámci využívání měřicí techniky jasových analyzátorů - Univerzita Shefield, Univerzita Londýn (UCL), Univerzita Aalto - Espoo, Helsinky. 

   Školitel: Baxant Petr, doc. Ing., Ph.D.

10. Pokročilé technologie pro vysokootáčkové elektrické stroje

    Téma se zaměřuje na elektromagnetický návrh a vývoj vysokootáčkových elektrických strojů určených pro pohon kompresorů v systémech chlazení palivových článků. Klíčovou výzvou je optimalizace elektromagnetického obvodu pro dosažení vysoké účinnosti, minimálních ztrát a stability při extrémních otáčkách. V rámci výzkumu budou zkoumány nové přístupy ke snížení vířivých proudů a hysterezních ztrát, optimalizace geometrie magnetického obvodu a volba vhodných materiálů pro rotor a stator. Zvláštní důraz bude kladen na aplikaci pokročilých výrobních technologií, jako je explozivní plátování, které umožňuje vytvoření vysoce vodivých a mechanicky odolných vícevrstvých materiálů, a 3D tisk, jenž otevírá nové možnosti v konstrukci aktivních částí stroje. Výzkum se zaměří na analýzu vlivu těchto technologií na elektromagnetické chování stroje, jeho mechanickou odolnost a teplotní stabilitu. V rámci práce budou vytvořeny numerické modely umožňující přesnou simulaci elektromagnetických, mechanických a tepelných jevů ve vysokootáčkových elektrických strojích. Experimentální část se zaměří na validaci těchto modelů a testování prototypů. Výstupem výzkumu bude optimalizovaný návrh elektromagnetického systému s aplikací v reálném provozu. Očekává se realizace stáže doktoranda na LUT University ve Finsku, kde proběhne spolupráce na vývoji nových konceptů vysokootáčkových elektrických strojů. Financování je předpokládáno prostřednictvím zapojení do řešení projektů souvisejících s tématem dizertační práce.

    Školitel: Bárta Jan, doc. Ing., Ph.D.

11. 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. Předpokládá se zapojení doktoranda do řešení výzkumných projektů řešených v této oblasti (Eco&Store). Součástí doktorského studia bude stáž na zahraničním výzkumném pracovišti (předpokládaná univerzita Tampere University).

    Školitel: Mastný Petr, doc. Ing., Ph.D.

12. Systém pro optimalizaci provozu distribučních soustav

    Práce bude zaměřena na vývoj adaptivního systému pro optimalizaci provozu soustavy nízkého a vysokéhonapětí s ohledem na: úroveň napětí, toky jalových výkonů, nesymetrii napětí, zatížení apod. Vlastní systém bude rovněž zajišťovat lokalizaci poruch uvnitř těchto soustav a automatickou rekonfiguraci soustavy. Pro splnění tohoto úkolu budou využívány informace z monitorovacích a ovládacích zařízení, která jsou plánována pro instalaci do distribuční soustavy provozovatelem (smartmetering, reclosery, smart DTS apod.). Ke splnění tohoto úkolu bude využito řešení založené na opensource platformě, které v budoucnu nevyloučí i integraci navrženého řešení do dispečerských řídících a plánovacích systémů. Podmínkou úspěšného obhájení této práce je absolvování nejméně měsíční stáže na zahraniční univerzitě. V současnosti lze považovat za relevantní univerzitu Aalto University (Finsko), avšak konkrétní místo stáže bude upřesněno v průběhu Ph.D. studia.

    Školitel: Topolánek David, doc. Ing., Ph.D.

13. Využití pravděpodobnostního přístupu pro optimalizaci provozu distribučních soustav

    Disertační práce bude zaměřena na výzkum nového pravděpodobnostního přístupu pro posouzení vhodnosti provozu distribučních soustav s ohledem na bezpečnost provozu, četnost poruch a nepřetržitost dodávky elektrické energie. 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 do oblasti výpočtu a analýzy rozložení potenciálu povrchu zemně pro zhodnocení možné úrovně dotykových a krokových napětí, problematiky transferu potenciálu a v neposlední řadě do oblasti pravděpodobnostního posouzení přítomnosti osob, vzniku poruchy a koincidence dotyk/porucha. Podmínkou úspěšného obhájení této práce je absolvování nejméně měsíční stáže na zahraniční univerzitě. V současnosti lze považovat za relevantní univerzitu TU Graz (Rakousko), avšak konkrétní místo stáže bude upřesněno v průběhu Ph.D. studia. Podmínkou úspěšného obhájení této práce je absolvování nejméně měsíční stáže na zahraniční univerzitě. V současnosti lze považovat za relevantní univerzitu TU Graz (Rakousko), Aalto University (Finsko), avšak konkrétní místo stáže bude upřesněno v průběhu Ph.D. studia.

    Školitel: Topolánek David, doc. Ing., Ph.D.

14. Využití simulací v reálném čase pro navrhování pokročilých systémů chránění

    Nové technologie pro výzkum chování elektrických sítí při přechodných jevech umožňují pokročilou analýzu působení rozsáhlých systémů chránění při poruchách. Cílem práce je rozšíření možností real-time simulátoru RTDS pro realizaci simultánních testů v reálném čase se začleněním reálných zařízení, tzv. hardware in the loop simulace. Součástí doktorského studia bude stáž na zahraničním výzkumném pracovišti. Téma studia je zahrnuto do řešení projektu "Řízení, chránění a efektivní provoz distribučních sítí a průmyslových energetických systémů" řešeného v rámci Národního centra pro energetiku II.

    Školitel: Toman Petr, prof. Ing., Ph.D.

15. Zajištění stability dodávky a kvality elektrické energie z integrovaných fotovoltaických systémů v elektrizační soustavě EU se zaměřením na ČR

    Integrace fotovoltaických (PV) zdrojů do elektrizační soustavy EU je klíčovou součástí transformace energetiky směrem k udržitelném a obnovitelným zdrojům. Výrobní moduly (VM) podléhají specifickým normám a předpisům, jako jsou EN 50549 a NC RfG, které definují jejich technické požadavky a interakci se sítí. Hlavními problémy při jejich integraci jsou stabilita dodávky a kvalita elektrické energie, které ovlivňuje kolísání napětí a frekvence, harmonické zkreslení, rychlé změny zatížení a výroby a interakce s bateriovými systémy a externími ochranami. Cílem práce je analyzovat a optimalizovat stabilitu dodávky a kvalitu elektrické energie z integrovaných fotovoltaických systémů s fokusem na kategorie VM A1, A2 a B1 (do 1 MW) v elektrizační soustavě EU, se zaměřením na podmínky ČR. Práce se zaměří na matematické simulace, laboratorní testy a provozní měření pro vyhodnocení vlivu jednotlivých komponent, včetně externích síťových ochran, bateriových systémů a řídicích jednotek. Důležitou součástí je validace souladu komponent s normami a regulacemi a návrh opatření ke zlepšení stability dodávky a kvality elektřiny. Výsledkem práce budou doporučení pro optimalizaci integrace PV zdrojů do distribuční soustavy a zajištění jejich spolehlivého provozu. Přístup k řešení problematiky: • Matematické simulace integrace PV zdrojů a jejich vlivu na síť. • Experimentální měření v laboratoři specializovaného pracoviště. • Testování souladu komponent VM A1-B1. • Validace externích síťových ochran a řídicích jednotek pro PV systémy. • Vliv bateriových systémů na vyrovnání nestabilit a řízení kvality elektřiny. • Porovnání teoretických simulací a praktických měření. • Vliv jednotlivých komponent na stabilitu sítě. • Optimalizace parametrů a algoritmů řízení VM A1-B1. • Identifikace kritických bodů a doporučení pro integraci PV zdrojů. Předpokládá se zapojení doktoranda do řešení výzkumných projektů řešených v této oblasti (Eco&Store). Součástí doktorského studia bude stáž na zahraničním výzkumném pracovišti (předpokládaná univerzita TalTech/ Tampere).

    Školitel: Mastný Petr, doc. Ing., Ph.D.