Навигација

13М011ПФН - Пројектовање фотонапонских система

Спецификација предмета
НазивПројектовање фотонапонских система
Акроним13М011ПФН
Студијски програмЕлектротехника и рачунарство
Модулмодул Енергетска ефикасност
Тип студијамастер академске студије
Наставник (предавач)
Наставник/сарадник (вежбе)
Наставник/сарадник (ДОН)
Број ЕСПБ6.0Статус предметаизборни
Условљност другим предметимаТеорија електричних кола, Енергетски претварачи, Обновљиви извори енергије
Циљеви изучавања предметаЦиљ курса је да полазницима пружи знања о концептима и елементима система за фотонапонско претварање енергије. Студенти ће се упознати и са специфичном структуром енергетских претварача за ову намену, са основним карактеристикама и функцијама мерних, управљачких и заштитних кола, као и са избором дигиталних сигналних процесора. Поред основних карактеристика енергетских претварача, студенти ће бити обучени да пројектују фотонапонске системе - компоненте за само генерисање енергије (користећи опрему доступну на тржишту) и елементе електричне инсталације у објектима у којима се ови системи постављају. Студенти ће бити упознати са стандардима које морају да испуне системи и претварачи за фотонапонске системе. Упознаће се и са релевантним економским аспектима, и то како за off-grid системе (случајеви удаљене дистрибутивне мреже и високе цене полагања дистрибутивног вода), тако и за grid connected системе (када је за процену исплативости постављања соларних система од највеће важности feed-in тарифа).
Исходи учења (стечена знања)Студенти упознати са елементима фотонапонских система, проценом њихове исплативости, могућим применама, управљачким функцијама и алгоритмима имплементираним у инверторима и другим претварачима који се користе, као и о пројектовању - избору фотонапонске опреме и остале опреме која се користи у електричној инсталацији фотонапонских система.
Садржај предмета
Садржај теоријске наставеВрсте и карактеристике соларних панела и танкослојних модула уграђених у фасадне делове објекта. Специфичности енергетских претварача у зависности од снаге фотонапонског система (димензије, начин монтирања, интегрисани са панелом или не). Основне карактеристике топологија енергетских претварача који се користе у овој области и критеријуми за избор оптималне топологије претварача. Управљачке функције: одржавање тачке максималне снаге (MPP tracker), управљање DC/DC претварачем, управљање напоном на спрежном кондензатору, PLL (синхронизација са мрежним напоном и праћење напона мреже), струјни регулатор Безбедносне функције: детекција испада мреже, заштита од прегревања. Врсте система са фотонапонским елементима: аутономна напајања и системи повезани на дистрибутивну мрежу. Процена очекиване енергије применом соларног калкулатора и одабир основних компоненти система. Процена оптималног техничког решења за хибридне системе напајања (комбинација соларних система са ветрогенератором, батеријама акумулатора и дизел-електричним агрегатом) као резултат техно-економске анализе. Принципи пројектовања система и пратеће управљачке, заштитне, мерне и мониторинг опреме. Реализација управљања: дигитални и аналогни регулатори и управљање стањима процеса („state-flow“ управљање).
Садржај практичне наставе1) Рачунарске симулације рада соларног генератора (фотонапонски панели, чопер са функцијом MPP tracker-а, bulk кондензатор, инвертор, мрежа. 2) Пројекат фотонапонског система на згради. 3) Имплементација заштитних и управљачких функција унутар претварача.
Литература
  1. Скрипта ће се формирати на основу извештаја за иностраног Немачког партнера (пројекат од 2007 године, укупно 53 извештаја; оријентациони обим сваког од извештаја 15 страна), као и студије (117 страна) и касније реализованог пројекта хибридног напајања за Теленор.
Број часова активне наставе недељно током семестра/триместра/године
ПредавањаВежбеДОНСтудијски и истраживачки радОстали часови
211
Методе извођења наставеКласична предавања и вежбе на табли, симулације на рачунару, израда пројекта и програмирање заштитних и управљачких алгоритама.
Оцена знања (максимални број поена 100)
Предиспитне обавезеПоенаЗавршни испитПоена
Активности у току предавањаПисмени испит50
Практична настава15Усмени испит
Пројекти
Колоквијуми
Семинари35