Navigacija

13M011PFN - Projektovanje fotonaponskih sistema

Specifikacija predmeta
Naziv Projektovanje fotonaponskih sistema
Akronim 13M011PFN
Studijski program Elektrotehnika i računarstvo
Modul modul Energetska efikasnost
Tip studija master akademske studije
Nastavnik (predavač)
Nastavnik/saradnik (vežbe)
Nastavnik/saradnik (DON)
Broj ESPB 6.0 Status predmeta izborni
Uslovljnost drugim predmetima Teorija električnih kola, Energetski pretvarači, Obnovljivi izvori energije
Ciljevi izučavanja predmeta Cilj kursa je da polaznicima pruži znanja o konceptima i elementima sistema za fotonaponsko pretvaranje energije. Studenti će se upoznati i sa specifičnom strukturom energetskih pretvarača za ovu namenu, sa osnovnim karakteristikama i funkcijama mernih, upravljačkih i zaštitnih kola, kao i sa izborom digitalnih signalnih procesora. Pored osnovnih karakteristika energetskih pretvarača, studenti će biti obučeni da projektuju fotonaponske sisteme - komponente za samo generisanje energije (koristeći opremu dostupnu na tržištu) i elemente električne instalacije u objektima u kojima se ovi sistemi postavljaju. Studenti će biti upoznati sa standardima koje moraju da ispune sistemi i pretvarači za fotonaponske sisteme. Upoznaće se i sa relevantnim ekonomskim aspektima, i to kako za off-grid sisteme (slučajevi udaljene distributivne mreže i visoke cene polaganja distributivnog voda), tako i za grid connected sisteme (kada je za procenu isplativosti postavljanja solarnih sistema od najveće važnosti feed-in tarifa).
Ishodi učenja (stečena znanja) Studenti upoznati sa elementima fotonaponskih sistema, procenom njihove isplativosti, mogućim primenama, upravljačkim funkcijama i algoritmima implementiranim u invertorima i drugim pretvaračima koji se koriste, kao i o projektovanju - izboru fotonaponske opreme i ostale opreme koja se koristi u električnoj instalaciji fotonaponskih sistema.
Sadržaj predmeta
Sadržaj teorijske nastave Vrste i karakteristike solarnih panela i tankoslojnih modula ugrađenih u fasadne delove objekta. Specifičnosti energetskih pretvarača u zavisnosti od snage fotonaponskog sistema (dimenzije, način montiranja, integrisani sa panelom ili ne). Osnovne karakteristike topologija energetskih pretvarača koji se koriste u ovoj oblasti i kriterijumi za izbor optimalne topologije pretvarača. Upravljačke funkcije: održavanje tačke maksimalne snage (MPP tracker), upravljanje DC/DC pretvaračem, upravljanje naponom na sprežnom kondenzatoru, PLL (sinhronizacija sa mrežnim naponom i praćenje napona mreže), strujni regulator Bezbednosne funkcije: detekcija ispada mreže, zaštita od pregrevanja. Vrste sistema sa fotonaponskim elementima: autonomna napajanja i sistemi povezani na distributivnu mrežu. Procena očekivane energije primenom solarnog kalkulatora i odabir osnovnih komponenti sistema. Procena optimalnog tehničkog rešenja za hibridne sisteme napajanja (kombinacija solarnih sistema sa vetrogeneratorom, baterijama akumulatora i dizel-električnim agregatom) kao rezultat tehno-ekonomske analize. Principi projektovanja sistema i prateće upravljačke, zaštitne, merne i monitoring opreme. Realizacija upravljanja: digitalni i analogni regulatori i upravljanje stanjima procesa („state-flow“ upravljanje).
Sadržaj praktične nastave 1) Računarske simulacije rada solarnog generatora (fotonaponski paneli, čoper sa funkcijom MPP tracker-a, bulk kondenzator, invertor, mreža. 2) Projekat fotonaponskog sistema na zgradi. 3) Implementacija zaštitnih i upravljačkih funkcija unutar pretvarača.
Literatura
  1. Skripta će se formirati na osnovu izveštaja za inostranog Nemačkog partnera (projekat od 2007 godine, ukupno 53 izveštaja; orijentacioni obim svakog od izveštaja 15 strana), kao i studije (117 strana) i kasnije realizovanog projekta hibridnog napajanja za Telenor.
Broj časova aktivne nastave nedeljno tokom semestra/trimestra/godine
Predavanja Vežbe DON Studijski i istraživački rad Ostali časovi
2 1 1
Metode izvođenja nastave Klasična predavanja i vežbe na tabli, simulacije na računaru, izrada projekta i programiranje zaštitnih i upravljačkih algoritama.
Ocena znanja (maksimalni broj poena 100)
Predispitne obaveze Poena Završni ispit Poena
Aktivnosti u toku predavanja Pismeni ispit 50
Praktična nastava 15 Usmeni ispit
Projekti
Kolokvijumi
Seminari 35