Fakultet tehničkih nauka

Predmet: Softverska realizacija ekploatacije elektroenergetskih sistema (17.ESI114)

Matične organizacione jedinice predmeta:
Osnovne informacije:
 
Kategorija Akademsko-opšteobrazovni
Uža naučna oblast Elektroenergetika
Multidisciplinarna Ne
ESPB 6
Cilj:

Sagledavanje osnovnih aspekata eksploatacije elektroenergetskih sistema (EES-a), odnosno metodologija i algoritama kojima se optimiziraju pojedini problemi eksploatacije proizvodnih i prenosnih kapaciteta. Jedan od ciljeva je i obučavanje studenata za korišćenje gotovih programskih paketa za optimizaciju pogona kroz menadžment EES-a (EMS - Energy Management System), kao i učešće u timovima za razvoj EMS softvera. Cilj je i sagledavanje uticaja deregulacije tržišta električne energije i elektroprivrede na proces optimalne eksploatacije EES-a. Softverske potrebe za optimizaciju pojedinih funkcija eksploatacije EES-a.

Ishod:

Na kraju kursa studenti su u mogućnosti da: - Sagledaju osnovne tehničko-ekonomske karakteristike najvažnijih elemenata EES-a: klasične proizvodne jedinice (hidro i termo elektrane), prenosna i distributivna mreža (vodovi i transformatori), potrošačka područja i novi i obnovljivi izvori energije. - Koriste pojedine softverske pakete za optimizaciju i simulaciju dispečerskog upravljanja u realnim proizvodno-prenosnim mrežama. - Algoritamski i softverski reše osnovne analitičke funkcije eksploatacije EES-a. - Donose odgovarajuće zaključke na bazi dobijenih rezultata, u cilju optimizacije eksploatacije EES-a.

Sadržaj:

- Pregled raspoloživih komercijalnih i nekomercijalnih softverskih paketa za rešavanje optimizacionih problema (GAMS, GUROBI, CPLEX, Intel Pardiso, Matlab i drugi). - Optimizacione tehnike na koje se tipično svode problemi eksploatacije EES-a: rešavanje retkih sistema linearnih jednačina velikog reda, linearno programiranje, kvadratno programiranje, mešovito-celobrojno programiranje i konveksna optimizacija. - Energetsko-eksploatacione karakteristike potrošača. Dijagrami i krive trajanja opterećenja. Aproksimacije krive trajanja. - Energetsko-eksploatacione karakteristike hidroelektrana. Hidrogram i kriva trajanja protoka. Modelovanje hidrauličkih turbina i hidroagregata. Pogonska ograničenja. Proračun snage i energije. - Energetsko-eksploatacione karakteristike termoelektrana, gasno-turbinskih i termoelektrana sa kombinovanim ciklusom. - Energetsko-eksploatacione karakteristike novih i obnovljivih izvora električne energije: vetroelektrane i fotonaponske elektrane. - Sigurnost EES-a i koeficijenti osetljivosti. Implementacija linearnih faktora osetljivosti u tehnici retkih matrica. - Ekonomski aspekti eksploatacije EES-a. Funkcija pogonskih troškova i ograničenja. Optimalna raspodela opterećenja u termo i hidro sistemima. Svođenje problema na kvadratno programiranje sa ograničenjima i njegovo rešavanje kroz integraciju sa ranije pomenutim gotovim softverskim paketima. - Optimalni tokovi snaga. Funkcije cilja i ograničenja. Metode rešavanja (Newton kvadratni metod i linearno programiranje) i rešavanje kroz integraciju sa ranije pomenutim gotovim softverskim paketima. - Osnovni pojmovi o regulaciji učestanosti i aktivnih snaga. Primarna, sekundarna i tercijarna regulacija. - Tržište električne energije i i eksploatacija deregulisanih EES-a. Tržište energije i tržište pomoćnih usluga. Lokalna marginalna cena. Troškovi tranzita energije. Svođenje problema na linearno programiranje sa ograničenjima i rešavanje kroz integraciju sa ranije pomenutim gotovim softverskim paketima.

Metodologija izvođenja nastave:

Predavanja; auditorne vežbe; konsultacije.

Literatura:
Autori Naziv Godina Izdavač Jezik
M.P. Hajiabbas and B. Mohammadi-Ivatloo Optimization of Power System Problems: Methods, Algorithms and MATLAB Codes 2020 Springer Engleski
A. Soroudi Power System Optimization Modeling in GAMS 2017 Springer Engleski
M. S. Ćalović, A. T. Sarić i P. Č. Stefanov Zbirka rešenih zadataka iz eksploatacije elektroenergetskih sistema, Drugo prošireno izdanje 2006 Tehnički fakultet, Čačak Srpski jezik
S. Boyd and L.Vandenberghe Convex Optimization 2004 Cambridge University Press Engleski
M. S. Ćalović, A. T. Sarić i P. Č. Stefanov Eksploatacija elektroenergetskih sistema u uslovima slobodnog tržišta 2005 Tehnički fakultet, Čačak Srpski jezik
Formiranje ocene:
Predmetna aktivnost Predispitna Obavezna Broj poena
Kolokvijum Ne Da 20.00
Kolokvijum Ne Da 20.00
Prisustvo na predavanjima Da Da 5.00
Pismeni deo ispita - kombinovani zadaci i teorija Ne Da 50.00
Prisustvo na računarskim vežbama Da Da 5.00
Izvođači nastave:
Auditorne vežbe
Auditorne vežbe
Predavanja
Predavanja