Obnovitelné zdroje v elektroenergetice

Decentralizovaná výroba elektrické energie z fotovoltaických elektráren má vliv na provoz a regulaci elektrizační soustavy České republiky. Cílem disertační práce je zhodnocení možnosti regulace frekvence a napětí v ostrovních mikrosítích pomocí fotovoltaických elektráren. Úvodní část práce se zabývá stručným popisem současného využití fotovoltaických elektráren v České republice, charakteristikou mikrosítí a principem napěťových střídačů. Dále je zde vysvětlena primární a sekundární regulace frekvence a napětí pomocí klasických statických charakteristik a virtuálních metod. Ve druhé části práce jsou vytvořeny matematické modely regulačního obvodu střídače pro obě diskutované virtuální metody. Vhodnost použitých metod je ověřena simulacemi v programu MATLAB Simulink. Nejdůležitějším přínosem práce je modifikace a analýza metody virtuální frekvence a napětí a její porovnání s metodou virtuálních výkonů. Třetí část je věnována regulaci napětí pomocí více fotovoltaických systémů v mikrosítích napájených vedením ze dvou stran nebo z jedné strany dvěma paralelními zdroji. Následně je navržena úprava regulačního obvodu střídače. V závěrečné části disertační práce jsou shrnuty teoretické a praktické přínosy, vyhodnocení výsledků simulací, zhodnocení porovnání virtuálních metod a ověření hypotéz.NeobhájenoThe decentralized electricity generation from photovoltaic power plants is accompanied by unfavourable consequences on the operation and regulation of the Czech Republic electricity system. The aim of the doctoral thesis is to evaluate the possibilities of the frequency and voltage control in the microgrids island mode powered by the photovoltaic power plants. The introductory part deals with a brief description of the current use of photovoltaic power plants in the Czech Republic, characteristic of the microgrid and the principle of the voltage source inverters. Next, there is explained the primary and secondary control of frequency and voltage by means of the conventional static characteristics and virtual methods. In the second part, there are created mathematical models of the inverter control circuit for both of discussed virtual methods. The suitability of the used methods is verified by the simulations in MATLAB Simulink. The most important benefit of this work it is the modification and analysis of the virtual frequency and voltage method and their comparison with the virtual powers method. The third part is concentrated on the voltage regulation by using multiple photovoltaic power systems in the microgrids which are powered from the power line from two sides or from only one side by means of two parallel sources. Subsequently the modification of the inverter control circuit is proposed. In the final part of the dissertation, there are summarized the theoretical and the practical evaluation benefits of the simulations results, the virtual methods comparison and verification of the hypotheses