Bachelor's Thesis

Technical dispatching of renewable energy sources in the power system

Final Thesis 7.82 MB

Author of thesis: Jan Kalina

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Michal Ptáček, Ph.D.

Reviewer: Ing. Lukáš Radil, Ph.D.

Abstract:

This thesis deals with the technical dispatch center for renewable energy sources operated by ČEZ, a.s. at the ČEZ OZE Málkov site, with particular emphasis on the AVEVA dispatching system, which is used as the main dispatching interface of this facility, and on its links to photovoltaic power plants. At the same time, it describes the systems deployed at selected photovoltaic sites controlled from the Málkov dispatch center and places the origin and significance of this facility in the context of the development of the power system and the growing share of renewable energy sources. The analytical part of the thesis focuses on the analysis of operational data from selected photovoltaic power plants over a chosen time period. The thesis also includes the processing and evaluation of the most frequent alarms indicated in the AVEVA dispatching system at the selected sites.

Keywords:

technical dispatch center, AVEVA, photovoltaic power plant, operational data analysis, renewable energy sources, ČEZ OZE Málkov

Date of defence

17.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student prezentoval výsledky své závěrečné práce. Dr. Ptáček představil komisi posudek vedoucího a doptal se studenta na otázky vedoucího, student pohotově odpověděl. Následně seznámil dr. Ptáček komisi s významnými body oponentského posudku a vyjádřením zástupce společnosti ČEZ, a položil otázky oponenta. Student řádně odpověděl na otázky. Následnou rozpravu zahájila doc. Orságová s dotazem na způsob stanovení „performance ratio“ a funkci technického dispečinku ČEZ, student popsal strukturu fungování dispečinku v jednotlivých úrovních. Dr. Sikora položil otázku k poškozením panelů, které vzniklo na sledované elektrárně, student popsal nastalý stav elektrárny.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Power Electrical and Electronic Engineering (BPC-SEE)

Composition of Committee

doc. Ing. Jaroslava Orságová, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Karel Katovský, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Michal Krbal, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Ilona Lázničková, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Ptáček, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Škoda, Ph.D. (člen)
Ing. Tadeusz Sikora, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Michal Ptáček, Ph.D.

Bakalářská práce se zabývá technickým dispečinkem obnovitelných zdrojů elektrické energie v elektrizační soustavě se zaměřením na technický dispečink ČEZ OZE Málkov, dispečerský systém AVEVA a jeho vazby na řízení vybraných fotovoltaických elektráren. Práce je strukturována od úvodního rozboru role OZE v české elektrizační soustavě a problematiky připojování FVE přes podrobný popis koncepce a realizace technického dispečinku Málkov a systému AVEVA až po analýzu technologického řešení tří konkrétních FVE a zpracování provozních dat a alarmů pro posouzení jejich dlouhodobého chování.
Teoretická část práce poskytuje přehled vývoje energetického mixu v ČR, růstu podílu OZE, zejména FVE, a souvisejících legislativních a systémových požadavků na jejich integraci do ES. Autor se přitom nevěnuje pouze obecné problematice, ale vhodně ji směřuje k tématu technického řízení, tedy k otázkám napěťové a frekvenční stability, řízení výkonu FVE, dispečerského řízení v distribučních soustavách a tržních a provozních aspektů rozvoje FVE. Tato část práce vytváří solidní východisko pro pochopení důvodů vzniku dispečerského centra ČEZ OZE Málkov a jeho role v portfoliu obnovitelných zdrojů společnosti ČEZ.
Za stěžejní považuji praktickou část, kde je detailně popsán koncept a realizace technického dispečinku Málkov, dispečerské pracoviště a zejména systém AVEVA včetně hlavních obrazovek, alarmového hospodářství, trendování a nástrojů pro analýzu provozních dat. Autor zde přehledně ukazuje, jak jsou z jednotlivých lokalit přenášena data, jak jsou v systému strukturována a jaké funkce systém poskytuje pro dispečerské řízení a dohled. Na tuto část vhodně navazuje popis tří vybraných FVE (Křižany, Okrouhlička, Vrskmaň) včetně jejich systémové koncepce, topologie, použitých technologií a způsobu integrace do dispečerského systému. Je patrné, že autor dokázal podrobné technické informace z praxe převést do srozumitelného a systematického textu.
Významná je rovněž analytická část práce, zaměřená na vyhodnocení provozních dat z vybraných FVE za zvolené období. Autor zpracovává data o výrobě elektrické energie, osvitu, teplotě panelů a dalších veličinách, vyhodnocuje měsíční výrobu a úhrnné ozáření, vztah mezi ozářením a výrobou, performance ratio jednotlivých lokalit i detailní průběhy výkonu a osvitu v typických letních a zimních měsících. Součástí je také analýza průběhu teplot panelů a jejich vlivu na normalizovaný výkon a rozbor nejčastějších alarmů v systému AVEVA, což doplňuje výkonová data o stavový kontext jednotlivých technologií. Tato kombinace kvantitativního a stavového pohledu dobře odpovídá zadání a umožňuje kvalifikovaně posoudit dlouhodobou spolehlivost a efektivitu sledovaných FVE.
Pozitivně hodnotím i použitou metodiku práce s daty, kde je srozumitelně popsáno, jak byla vybrána datová období, jaké datové zdroje byly využity a jakým způsobem byla data dále zpracována a vyhodnocována. Práce se neopírá pouze o popis, ale v analytické části přináší vlastní interpretaci výsledků a ukazuje, jaké provozní závěry lze pro dispečerské řízení z těchto dat vyvodit. Využitá literatura a zdroje kombinují obecné odborné podklady, statistiky a provozní informace s interními materiály a dokumentací k systémům, což je vzhledem k praktickému zaměření tématu adekvátní.
Za výrazně pozitivní považuji také to, že student na výsledky bakalářské práce navázal příspěvkem na studentské konferenci STUDENT EEICT 2026, který vycházel z analytické části této práce. Aktivní zapojení do odborné konference s tématem přímo souvisejícím s obsahem bakalářské práce považuji za jednoznačně přínosné a svědčící o jeho zájmu a motivaci v dané oblasti.
Případné dílčí připomínky směřují spíše k tomu, že některé části textu by mohly být stručnější a více syntetické, případně doplněné o ještě výraznější komparaci mezi jednotlivými lokalitami či typy alarmových stavů. Tyto výhrady však nesnižují celkově velmi dobrou úroveň práce. Zadání práce bylo podle mého názoru splněno ve všech bodech a výstupy mají praktický dopad pro technický dispečink obnovitelných zdrojů. Bakalářskou práci doporučuji k obhajobě a hodnotím ji známkou A (např. 96 b.).

Otázka 1: Jaké vlastnosti by podle vás měl splňovat „dobrý“ technický dispečerský systém pro řízení portfolia FVE a v čem vidíte u systému AVEVA největší silné stránky a případná omezení?

Otázka 2: V analytické části práce vyhodnocujete performance ratio jednotlivých lokalit. Které faktory podle vás nejvíce ovlivňují rozdíly tohoto ukazatele mezi sledovanými FVE?

Otázka 3: Jak lze podle vašich výsledků využít informace o nejčastějších typech alarmů pro zlepšení dlouhodobé spolehlivosti a efektivity provozu fotovoltaických elektráren řízených z dispečinku? Points proposed by supervisor: 96

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Lukáš Radil, Ph.D.

Pan Kalina zpracoval svoji bakalářskou práci na téma technického dispečinku obnovitelných zdrojů elektrické energie v elektrizační soustavě, a to ve spolupráci se společností ČEZ, a.s., konkrétně s pracovištěm ČEZ OZE Málkov. Práce je členěna do šesti hlavních kapitol doplněných úvodem a závěrem a svým rozsahem patří k nadprůměrně obsáhlým bakalářským pracím.

Kapitoly 1 a 2 zasazují téma do kontextu rozvoje obnovitelných zdrojů v ČR, vývoje výroby a spotřeby elektrické energie a problematiky připojování a řízení FVE v distribučních soustavách. Nicméně zejména první kapitola se nese v duchu úvodu práce a považuji ji za zcela zbytnou, která pouze nafukuje celkový objem práce. Druhá kapitola popisně líčí připojování zdrojů FVE do elektrizační soustavy, ale tato problematika je mnohem složitější.

Kapitoly 3 až 5, které tvoří více než polovinu rozsahu práce, jsou věnovány popisu dispečerského centra Málkov, dispečerského systému AVEVA (obrazovka po obrazovce, včetně alarmového hospodářství a trendování) a technickému popisu tří fotovoltaických elektráren – FVE Křižany, FVE Okrouhlička a FVE Vrskmaň – po jednotlivých komponentách od modulů přes střídače, rozvody a transformační stanice až po řídicí systémy. Má výtka směřuje opět ke zbytečnému detailnímu popisu jednotlivých komponent. Přičemž dále se tyto popisy v práci neuvažují (ani vzhledem ke snížení výkonu, viz. dále). Dalo by se i říci, že i přes podrobnou znalost elektráren, se jedná o katalogový výčet.

Těžištěm práce je kapitola 6, ve které jsou ukázány provozní charakteristiky vybraných FVE. Konkrétně se jednalo o: měsíční výrobu, úhrnné ozáření, jejich vzájemný vztah, ukazatel performance ratio (PR), vybrané denní průběhy výkonu, osvitu a teploty panelů a dvanáct nejčastějších alarmů v systému AVEVA. Volbu metodiky odpovídající zjednodušenému garančnímu testu považuji za vhodnou a práce s reálnými ročními daty tří lokalit má nespornou hodnotu. Grafické závislosti výkonu většinou kopírují křivky ozáření – což je ale princip výroby FVE. Obrázek 6.15 a 6.16 mají jiná měřítka, proto vypadá, že druhá FVE má lepší bilanci (mimochodem výčet hodnot panelů nepracuje s teplotním koef. panelu).

Po formální stránce je práce na dobré úrovni, přehledně členěná a bohatě doprovázená obrazovým materiálem. Stylisticky je místy rozvláčná a obsahově se opakuje, což dále zvětšuje rozsah bez odpovídajícího přínosu.
Celkově jde o pečlivě zpracovanou práci s dobrou znalostí provozního prostředí, ale bez hlubších analýz i vzhledem k dispečinku.

Práci doporučuji k obhajobě a hodnotím stupněm C – 75 bodů. Topics for thesis defence:
  1. Co bylo hlavním přínosem práce?
  2. FVE Okrouhlička vykazuje celoročně nejnižší performance ratio. Které technické či provozní faktory to mohou způsobovat a jaký postup jejich identifikace byste v rámci garančního testu zvolil?
  3. Jak byste kvantitativně posoudil vypovídací hodnotu alarmového hospodářství, například podíl falešných hlášení u alarmu ZF02, a jaká opatření pro nastavení alarmových mezí by z toho mohla vyplynout?
Points proposed by reviewer: 75

Grade proposed by reviewer: C

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová