Instytut Energoelektryki I-8

Transkrypt

1 Instytut Energoelektryki I-8 TEMATY PRAC DYPLOMOWYCH MAGISTERSKICH do realizacji w r.ak.2010/2011 KIERUNEK studiów: AUTOMATYKA I ROBOTYKA System studiów: STACJONARNE Stopień studiów: Jednolite studia magisterskie Specjalność: Automatyka i Sterowanie w Energetyce Lp. Temat pracy w języku polskim i angielskim 1. Sieciowe układy kompensująco-filtrujące. Network units for reactive power and harmonic compensation. 2. Cewka Rogowskiego jako człon pomiarowy zabezpieczeń. Rogowski coil as a modern sensor for protection systems. 3. Wytwarzanie energii elektrycznej w elektrowni biogazowej Producing electrical energy in biogas power plant 4. Nowoczesne metody monitoringu i sterowania w układach generacji rozproszonej. Cel i zakres pracy Zapoznanie się z problematyką kompensacji wyższych harmonicznych w sieci zasilającej. Przeprowadzenie badań symulacyjnych z wykorzystaniem wybranego programu komputerowego. Opracowanie ćwiczenia laboratoryjnego. Zapoznanie się ze spotykanymi w praktyce układami monitorowania przebiegów napięć i prądów ze szczególnym uwzględnieniem cewki Rogowskiego. Analiza możliwości wykorzystania cewki jako członu pomiarowego zabezpieczeń. Analiza techniczna rozwiązań systemów wytwarzania energii elektrycznej stosowanych w praktyce w różnych rodzajach elektrowniach biogazowych. Szczegółowa charakterystyka wybranego systemu z wykorzystanie danych rzeczywistych charakterystyka generatora, sposób wyprowadzania mocy, połączenia z siecią elektroenergetyczną, układy zabezpieczeń oraz układy rozliczeniowe. Analiza techniczna stosowanych w praktyce systemów monitoringu i sterowania wykorzystywanych w układach generacji rozproszonej z odnawialnymi źródłami energii.. Szczegółowa charakterystyka wybranego systemu rzeczywistego. Prowadzący Konsultant dr inż. Stanisław Szkółka dr inż. Grzegorz Wiśniewski dr inż. Stanisław Szkółka dr inż. Grzegorz Wiśniewski dr inż. Kazimierz Herlender dr inż. Kazimierz Herlender Dyplomant Maślankiewicz Paweł Butkiewicz Kamil Zakład naukowodydaktyczny Modern systems of monitoring and control in distracted generation systems

2 5. Współpraca małych źródeł energii elektrycznej z siecią elektroenergetyczną. Analiza techniczna stosowanych w praktyce systemów sterowania praca generatorów wykorzystywanych w małych źródłach energii elektrycznej stosowanych w układach z odnawialnymi źródłami energii. Przykład realizacji układu sterowania praca wybranego generatora. dr inż. Kazimierz Herlender Badek Grzegorz Cooperation small sources of electrical energy with the power network 6. Przepięcia łączeniowe w obwodach pojemnościowych z łącznikami próżniowymi i metody ich ograniczania Switching overvoltages in capacitance circuits with vacuum switchgears and methods of their limiting 7. Narażenia środowiskowe od pól elektromagnestycznych w pobliżu urządzeń elektroenergetycznych Environmental hazard from electromagnetic fields in vicinity of power electrical devices 8. Obliczeniowe określanie wpływu pola magnetycenego 50 Hz na organizmy żywe Chance analysis of calculative determination of 50 Hz magnetic field influence on living organisms. Performing calculations on a given example. 9. Modele diagnostyczne uszkodzeń obiektów elektroenergetycznych.. The fault diagnosis model of electrical objects. Opracowanie programu komputerowego do obliczeń przepięć łączeniowych powstających podczas komutacji baterii kondensatorów łącznikami próżniowymi oraz do doboru środków ochrony przepięciowej. Zebranie, usystematyzowanie i analiza danych literaturowych dotyczących wpływu na organizmy żywe pól elektromagnetycznych wytwarzanych przez urządzenia i obiekty elektroenergetyczne oraz ochrony człowieka i środowiska przed tymi oddziaływaniami. Analiza możliwości obliczeniowego określenia wpływu pola magnetycznego 50 Hz na organizmy żywe. Wykonanie obliczeń na wybranym przykładzie. Celem pracy jest identyfikacja modeli matematycznych przydatnych do detekcji, lokalizacji i rozpoznawania uszkodzeń diagnozowanego obiektu elektroenergetycznego oraz sprawdzenie wybranego modelu. Prof. Zbigniew Wróblewski Mgr inż. Joanna Budzisz Prof. Zbigniew Wróblewski Mgr Dariusz Sztafrowski Prof. Zbigniew Wróblewski Mgr Dariusz Sztafrowski dr inż. Grażyna Dąbrowska-Kauf

3 10. Sztuczne sieci neuronowe w diagnostyce obiektów elektroenergetycznych Artificial neural networks in diagnostics of electric power objects 11. Porównanie możliwości rozproszonych i scentralizowanych systemów sterowania stosowanych w automatyce budynkowej. Comparison of possibility of dissipated and centralized control systems using in building automation. 12. Analiza możliwości wykorzystania systemów automatyki budynkowej do poprawy bezpieczeństwa elektrycznego. Analysis of building automation system application possibility in order to improve electrical safety. W pracy zostaną określone założenia dotyczące różnych typów sieci neuronowych, które będą przydatne do budowy systemów detekcji uszkodzeń w diagnostyce obiektów elektroenergetycznych i przetestowany wybrany rodzaj sieci neuronowych. W pracy należy przedstawić przegląd stosowanych obecnie systemów automatyki budynkowej. Należy dokonać analizy przydatności poszczególnych rozwiązań systemowych, zwłaszcza pod kątem ich funkcjonalności. W pracy należy przeanalizować elementy systemów automatyki budynkowej, oraz sposoby ich pracy. Następnie należy dokonać próby wykorzystania ich do podniesienia poziomu bezpieczeństwa użytkowania instalacji i urządzeń elektrycznych. dr inż. Grażyna Dąbrowska-Kauf Dr inż. Ryszard Zacirka Dr inż. Janusz Konieczny : Dr inż. Ryszard Zacirka Dr inż. Janusz Konieczny 13. Ocena możliwości algorytmizacji zachowań człowieka w obiektach mieszkalnych przydatnych do automatycznego sterowania oświetleniem. W pracy należy dokonać analizy pracy wzrokowej wykonywanej w mieszkaniach. Dokonać próby usystematyzowania tych zachowań, oraz ocenić możliwość stworzenia algorytmu zachowań możliwego do zastosowania w urządzeniach sterujących oświetleniem elektrycznym. Dr inż. Ryszard Zacirka Dr inż. Janusz Konieczny Feasibility study for algoritmization of human behavior patterns in habitable buildings for automatic light control.

4 14. Analiza rozkładów pola elektrycznego i magnetycznego w sąsiedztwie linii napowietrznych prowadzonych równolegle w niewielkiej odległości od siebie Analysis of distribution of electric and magnetic field in the neighbourhood of overhead power transmission lines running parallel in the low distance from oneself 15. Sterowanie oświetleniem wewnątrz budynków użyteczności publicznej w celu zmniejszenia zużycia energii. The lighting control systems in public utility buildings in order to reduction of consumption energy 16. Cyfrowe pomiary mocy i składowych impedancji sygnałów odkształconych i ich wpływ na kształtowane charakterystyki decyzyjne. Digital power and impedance measurement for nonsinusoidal conditions and their influence on decision making. Celem pracy jest obliczeniowa analiza rozkładów pola elektrycznego i magnetycznego, jakie występuje wokół linii napowietrznych wysokiego napięcia biegnących równolegle prowadzonych w niewielkiej odległości od siebie. W pracy należy ustalić przy jakiej wzajemnej odległości linii dopuszczalne jest nieuwzględnienie jednoczesnej pracy obu linii. Analiza powinna być przeprowadzona dla typowych linii napowietrznych o napięciu 400, 220 i 110 kv Celem pracy jest przegląd stosowanych układów sterowania oświetleniem i analiza wpływu różnych systemów sterujących na zużycie energii elektrycznej w budynkach użyteczności publicznej. Celem jest również opracowanie optymalnego systemu sterującego oświetleniem, który zminimalizuje zużycie energii w wybranym obiekcie. Analiza teoretyczna i badania symulacyjne estymatorów według wybranych definicji mocy biernej dla sygnałów z zawartością harmonicznych. Ocena deformacji charakterystyk decyzyjnych kierunkowych i impedancyjnych. dr inż. Marek Szuba Dr inż. Marek Jaworski Dr inż. Marek Jaworski Janusz Szafran

5 17. Dobór nastaw regulatorów PID na przykładzie regulacji mocy czynnej i biernej w elektrowni wiatrowej. Tuning of PID controllers applied for active and reactive power regulation in wind farms. 18. Regulacja wzbudzenia generatora synchronicznego z regulatorem rozmytym. Synchronous generator excitation control by using of fuzzy-logic regulator. 19. Symulacyjna analiza współpracy elektrowni wiatrowej z siecią elektroenergetyczną. Simulation analysis of wind farm influence on Electric Power Network. 20. Lokalizacja zwarć wysoko-omowych w liniach przesyłowych z użyciem pomiarów z obu końców. Zapoznanie się z metodami regulacji mocy czynnej i biernej w elektrowniach wiatrowych. Poznanie zasad komputerowego modelowania takich elektrowni na przykładzie modelu ATP-EMTP. Symulacyjne badanie prostych modeli elektrowni wiatrowej. Utworzenie modeli wybranych regulatorów PID, jako układów regulacji mocy w dostępnych modelach elektrowni wiatrowej. Przeprowadzenie badań symulacyjnych proponowanych regulatorów. Zapoznanie się z problematyką pierwotnej regulacji napięcia w sieci elektroenergetycznej. Regulacja mocy czynnej i biernej w generatorze synchronicznym. Zasady modelowania generatorów synchronicznych w programie ATP-EMTP. Projekt regulatora rozmytego do regulacji wzbudzenia generatora. Utworzenie modeli symulacyjnych do badania właściwości rozpatrywanego regulatora. Przeprowadzenie eksperymentów symulacyjnych. Poznanie zasad komputerowego modelowania sieci elektroenergetycznych z generacją wiatrową: dwustronnie zasilane generatory indukcyjne, regulacja mocy. Zapoznanie się z podstawowym modelem elektrowni wiatrowej wraz z układem regulacji mocy czynnej i biernej (ATP-EMTP). Stosowna modyfikacja modelu w celu uzyskania zadanych wariantów symulacji. Przeprowadzenie badań symulacyjnych. Opracowanie cyfrowego modelu oraz symulacja zwarć wysoko-omowych w liniach przesyłowych z użyciem programu ATP-EMTP. Analiza lokalizacji takich zwarć z użyciem pomiarów synchronicznych/niesynchronicznych z obu końców linii przesyłowej. Analiza dokładności lokalizacji i wybór optymalnego algorytmu lokalizacji. Eugeniusz Rosołowski Eugeniusz Rosołowski Eugeniusz Rosołowski Jan Iżykowski Two-end fault-location algorithm for HIF in transmission lines. 21. Prądowe zabezpieczenie różnicowe linii z kompensacją prądów pojemnościowych. Current differential protection of transmission line with capacitive current compensation. Analiza prądowych zabezpieczeń różnicowych linii przesyłowych o znacznych długościach w zastosowaniu do linii przesyłowych o znacznych długościach. Należy rozważyć różne warianty kompensacji prądów pojemnościowych linii. Analizowane algorytmy należy odwzorować w programie Matlab i przeprowadzić ocenę działania zabezpieczenia z zastosowaniem sygnałów zwarciowych otrzymanych z wielowariantowych symulacji zwarć w linii przeprowadzonych z użyciem programu ATP-EMTP. Jan Iżykowski

6 22. Algorytmy korekcji nasycenia przekładników prądowych od składowej aperiodycznej. Algorithms for Compensation of DC induced CT saturation. 23. Zastosowania idei adaptacyjnych w zabezpieczeniu różnicowym transformatora. Application of Adaptive Ideas in Power Transformer Differential Protection. 24. Cyfrowe algorytmy pomiaru składowych symetrycznych dla potrzeb zabezpieczeniowych. Algorithms of digital measurement of symmetrical components for protection purposes. 25. Mikroprocesorowy sterownik optymalnego położenia ogniwa fotowoltaicznego. 26. Microprocessor controller for optimal location of photovoltaic cell. Rozmyte zabezpieczenie różnicowoprądowe transformatora. Fuzzy logic based transformer differential protection. Celem pracy są badania nad poprawą działania procedur korekcji nasycenia przekładników prądowych wywołanego znaczną składową aperiodyczną w prądzie zwarciowym. Praca obejmuje: opracowanie modelu fragmentu systemu el-en z uwzględnieniem przekładników prądowych do symulacji zwarć i innych stanów pracy chronionego obiektu (standard EMTP), implementacja algorytmu kompensacji nasycenia przekładników w środowisku MATLAB, testowanie algorytmów korekcyjnych z wykorzystaniem sygnałów uzyskanych z symulacji, opracowanie wniosków końcowych, edycja pracy dyplomowej. Celem pracy są badania nad wykorzystaniem idei adaptacyjnych w zabezpieczeniu różnicowym transformatora. Praca obejmuje: analizę pracy zabezpieczenia różnicowego transformatora na bazie sygnałów symulacyjnych (standard EMTP), zaproponowanie adaptacyjnych algorytmów zabezpieczeniowych, testowanie algorytmów adaptacyjnych z wykorzystaniem sygnałów uzyskanych z symulacji, opracowanie wniosków końcowych, edycja pracy dyplomowej. Celem pracy jest analiza i synteza cyfrowych metod filtracji (pomiaru) składowych symetrycznych prądów i napięć pochodzących z systemu elektroenergetycznego. Praca obejmuje: analiza wybranych algorytmów cyfrowego pomiaru składowych symetrycznych napięć, prądów i sygnałów pochodnych, testowanie algorytmów pomiarowych z wykorzystaniem sygnałów zdefiniowanych w programie MATLAB, ocena dynamiki i dokładności pomiaru składowych symetrycznych dla sygnałów pochodzących z modelowania sytuacji zwarciowych w prostym układzie przesyłowo rozdzielczym z użyciem EMTP, opracowanie wniosków końcowych, edycja pracy dyplomowej. Celem pracy jest zapoznanie się z budową i działaniem ogniw fotowoltaicznych oraz projekt i wykonanie sterownika optymalnego położenia ogniwa, w oparciu o istniejący sterownik mikroprocesorowy LPC2138 (32 bitowy, zmiennoprzecinkowy z 10-bitowymi przetwornikami A/C i C/A). Oprogramowanie powinno być wykonane w języku ANSI C. Opracowanie adaptacyjnego algorytmu kształtowania charakterystyki rozruchowej zabezpieczenia różnicowoprądowego z wykorzystaniem elementów teorii zbiorów rozmytych. Testowanie zaproponowanego algorytmu będzie prowadzone z użyciem programu symulacyjnego ATP-EMTP oraz programu Matlab. W tym celu opracowany zostanie trójfazowy model układu sieciowego z rozpatrywanym transformatorem oraz dokładnym odwzorowaniem toru pomiarowego przekładniki prądowe oraz filtry analogowe dolnoprzepustowe. Analiza poprawności pracy przygotowanego algorytmy będzie prowadzona dla różnych sytuacji zakłóceniowych. Opracowanie wniosków końcowych i redakcja pracy dyplomowej. dr hab. inż. Waldemar Rebizant, prof. nadzw. PWr dr hab. inż. Waldemar Rebizant, prof. nadzw. PWr dr hab. inż. Waldemar Rebizant, prof. nadzw. PWr dr inż. Janusz Staszewski Michał Gorgoń

7 27. Analiza skuteczności działania zabezpieczenia nadprądowego transformatora w warunkach udarowego magnesowania. Celem pracy jest analiza teoretyczna zjawiska udarowego magnesowania transformatora oraz jego wpływu na działanie zabezpieczenia nadprądowego transformatora. Dodatkowo zadaniem dyplomanta będzie dokonanie przeglądu oraz krytycznej oceny metod pozwalających odstroić rozpatrywane zabezpieczenia od udarowego prądu magnesowani transformatora. Opracowanie wniosków i edycja pracy dyplomowej. Performance analysis of transformer overcurrent protection under magnetizing inrush conditions. 28. Kompensacja efektu reaktancyjnego zabezpieczeń odległościowych linii przesyłowych. Celem pracy jest rozpoznanie problemów prawidłowego pomiaru impedancji zwarciowej przez zabezpieczenia odległościowe w różnych warunkach pracy. Przegląd oraz krytyczna ocena metod pozwalających odstroić zabezpieczenie odległościowe od efektu reaktancyjnego. Opracowanie wniosków i edycja pracy dyplomowej. Reactance effect compensation of the transmission lines distance protection. 29. Wykorzystanie pomiarów rozproszonych do poprawy działania zabezpieczeń elektroenergetycznych. Wide-Area measurements for improvement of protection relay operation. 30. Przegląd metod synchronizacji zabezpieczeń elektroenergetycznych. Review of synchronization methods of the protective relaying. Zadaniem Dyplomanta jest dokonanie analizy możliwości wykorzystania pomiarów rozproszonych do poprawy działania zabezpieczeń. Wynikiem pracy będzie opis proponowanych w literaturze rozwiązań wspomagania automatyki zabezpieczeniowej różnych obiektów systemu elektroenergetycznego pomiarami zlokalizowanymi w różnych miejscach sieci oraz próba krytycznej oceny tych rozwiązań. Opracowanie wniosków i edycja pracy dyplomowej. Celem pracy jest poznanie metod i narzędzi wykorzystywanych do synchronizacji zabezpieczeń elektroenergetycznych oraz wskazanie tych najczęściej używanych do zwiększenia skuteczności działania wybranych układów automatyki zabezpieczeniowej. Wynikiem niniejszego przeglądu będzie ocena korzyści płynących z synchronizacji pracy zabezpieczeń oraz rekomendacja tych metod które gwarantują uzyskanie największych korzyści w zakresie zwiększonej: czułości, szybkości oraz niezawodności działania zabezpieczeń. Opracowanie wniosków i edycja pracy dyplomowej.

8 31. Opracowanie modelu matematycznego przenośnika taśmowego z napędem wielosilnikowym. Prepare of mathematical model of band conveyor with multimotor drive. 32. Komputerowy system wizualizacji kopalnianej sieci telekomunikacyjnej dla potrzeb nadzoru i kontroli Computer aided visualization system for a mine communications network for supervisory and control 33. Wpływ elementów uziemiających punkt gwiazdowy generatora blokowego na warunki działania zabezpieczeń ziemnozwarciowych Influence of elements grounded generator neutral on operating conditions of ground-fault protection system 34. Celowość stosowania małych elektrowni wiatrowych The advisability of applying small Wind Power Stations Celem pracy jest analiza stosowanych rozwiązań przenośników taśmowych i ich układów napędowych. Zakres pracy obejmuje analizę dynamiki pracy przenośników taśmowych oraz wykonanie modelu matematycznego przenośnika z napędem wielosilnikowym. -Przeprowadzenie analizy problemów nadzoru i kontroli niezawodności w oparciu o system ekspercki (doświadczenia pracowników kopalni) -Zaproponowanie metodyki oraz narzędzi programistycznych -Zaproponowanie rozwiązania informatycznego/ programistycznego, umożliwiającego realizacje dla potrzeb służb nadzoru -Zaproponowanie interfejsu użytkownika -Sformułowanie wniosków i zredagowanie pracy Celem pracy jest określenie wpływu elementów uziemiających punkt gwiazdowy generatora blokowego na warunki działania zabezpieczeń ziemnozwarciowych stojanów generatorów Na obszarach wiejskich mogą być wykorzystywane małe elektrownie wiatrowe o mocach (1 10) kw. Zasadniczym problemem ich wykorzystywania to: stabilność napięcia, częstotliwości i generowanej mocy. Celem pracy jest przedstawienie układów pracy w wybranych zastosowaniach oraz dokonanie analizy ekonomicznej ich eksploatacji Dr inż. Marcin Habrych Prof. dr hab. Bogdan Miedziński Prof. dr hab. Mieczysław Zielichowski Paweł Budzyński ZEAZ ZEAZ ZEAZ

9 35. Wykorzystanie lokalnych cieków wodnych do wytwarzania energii elektrycznej Zagospodarowanie lokalnych cieków wodnych, w zależności od ich położenia w terenie i przepływu wody wymaga odpowiedniego doboru układu technologicznego. Celem pracy jest przedstawienie układów małych elektrowni wodnych ich doboru w danej lokalizacji oraz efektywności ekonomicznej Waldemar Jakubowski The exploitation of small rivers to the production of electric energy 36. Sieci inteligentne (Smart Grids) przyszłością energetyki 37. Smart Grids the future of the energetics Biogazownie rolnicze lokalnym źródłem energii Agricultural gas-works the local source of energy 38. Ogniwa fotowoltaiczne lokalnym źródłem energii elektrycznej Photovoltaic the local source of electric energy Rozwój lokalnych źródeł wytwarzania energii wymaga modernizacji sieci elektroenergetycznych, wprowadzenia inteligentnego opomiarowania i sterowania. Również istniejące obecne rynki energii muszą zostać dostosowane do inteligentnych sieci. Czy ten kierunek rozwoju zdominuje energetykę przyszłości? Dyrektywy Unijne obligują Polskę do zagospodarowania odpadów produkcji rolniczej, odpadów komunalnych, biomasy. Procesem przyjaznym dla środowiska jest biofermentacja i odpowiednie zagospodarowanie otrzymywanego biogazu. Celem pracy jest określenie sposobu wykorzystania biogazu : produkcja energii elektrycznej, dystrybucja biogazu oraz obliczenie efektywności ekonomicznej tych rozwiązań Kolektory słoneczne można stosować do pozyskiwania ciepła i energii elektrycznej, do zasilania odbiorców energii w sposób ciągły muszą współpracować z odpowiednimi zasobnikami energii. Jak dobrać układ z ogniwami fotowoltaicznymi by zapewnił odpowiednią ilość i jakość energii elektrycznej odbiorcom będzie zagadnieniem do rozwiązania w tej pracy Prof. Jacek Malko Adam Fiuk Dawid Matyjaszczyk Grzegorz Szurgut 39. Źródła małej mocy we współpracy z systemem elektroenergetycznym The Small Power Station in the co-operation with the Power System Zwiększający się udział małych układów technologicznych produkujących energie elektryczną wymaga stworzenia określonych warunków i kryteriów łączenia ich z systemem energetycznym. Celem pracy jest na podstawie istniejących przepisów i norm stworzenie bazy danych, by na ich podstawie można było określić sposób przyłączenia źródeł malej mocy do systemu energetycznego Tomasz Pawełka