Bachelor's Thesis

Alternative calculations of steady-state operation of the LV distribution network in the municipality of Hrušky respecting the MV and LV network concepts

Final Thesis 23.35 MB

Author of thesis: Erik Slatinský

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Michal Ptáček, Ph.D.

Reviewer: Ing. Jan Koudelka, Ph.D.

Abstract:

The thesis is divided into five main sections. The first part deals with the description of the rules and procedures used in the reconstruction of existing distribution networks or the construction of new ones. The second part is dedicated to a technical description of the existing LV distribution network in the village of Hrušky, including the types and locations of distribution transformer stations, network topology, and connection methods for supply points. Furthermore, it presents the power demands of supply points according to different distribution tariffs and evaluates the municipality’s urban development plan in the field of energy. The third part focuses on creating a parameterized model of the local LV network, followed by its steady-state calculation and a steady-state calculation with the reserved capacity of photovoltaic power plants reduced to 60 %. The objective of this is to identify changes in network parameters (primarily voltage). This finding has a direct impact on the further integration of PV plants without the need for additional investments in the DS. The fourth part deals with the development of a new LV network model for the village of Hrušky, adhering to the technical implementation guidelines of the company EG.D. It is followed by steady-state calculations of the network conducted separately for the cases of 100 % permitted (agreed-upon) source capacities and for the case of their reduction to 60 %. The final section provides an evaluation of the results achieved and recommendations for the distribution system operator.

Keywords:

Distribution network, renewable energy sources, power engineering, steady state analysis, Grizzly software, LV and MV network concepts

Date of defence

18.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Student prezentoval výsledky své závěrečné práce. Dr. Ptáček představil komisi posudek vedoucího i oponenta a požádal studenta o zodpovězení otázek, student správně odpověděl. Rozpravu otevřela doc. Orságová s dotazem na výpočet ustáleného chodu, student správně odpověděl. Doc. Orságová položila doplňující dotaz na zavedení nového vedení do stávající situace, student odpověděl.

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)
Ing. Michal Krbal, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Ilona Lázničková, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Škoda, Ph.D. (člen)
Ing. Pavel Valíček, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Ptáček, Ph.D. (místopředseda)

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

Bakalářská práce se zabývá posouzením distribuční sítě NN v obci Hrušky při respektování koncepčních pokynů EG.D pro sítě NN a VN a při uvažování různých variant rezervovaného výkonu obnovitelných zdrojů. Práce je rozdělena na část zaměřenou na popis koncepčních pravidel a na část praktickou, ve které autor popisuje stávající síť, pracuje s jejím výpočtovým modelem v prostředí Grizzly a porovnává výsledky simulací pro několik variant provozního a návrhového stavu.
Přínos práce spočívá především v její návaznosti na konkrétní technický problém z distribuční praxe. Autor shrnuje stávající stav sítě v obci Hrušky, zohledňuje rozmístění transformačních stanic, strukturu odběrných míst i rozvojové plochy podle územního plánu a na tomto základě provádí výpočty ustáleného chodu. Praktická část tak směřuje k formulaci závěrů využitelných při posouzení dalšího rozvoje sítě a možností připojování zdrojů.
Výpočty vycházejí z popsaných předpokladů a jejich výsledky odpovídají očekávanému chování sítě. V práci jsou identifikovány části sítě s méně příznivými napěťovými poměry a jsou porovnány rozdíly mezi stávajícím a nově navrženým řešením. V závěru autor současně upozorňuje i na omezení použitého postupu, zejména na práci se zjednodušenými soudobými příkony a na skutečnost, že některé závěry mají charakter kvalifikovaného odhadu založeného na simulaci.
Slabší stránkou práce je teoretická část, která má převážně popisný charakter a jen v omezené míře obsahuje vlastní rozbor nebo kritické zhodnocení prezentovaných zásad. Zdroje použité v práci mají převážně interní, technicko-provozní a aplikační charakter, což je vzhledem k tématu do značné míry pochopitelné. Pro vyšší odbornou přesvědčivost by však bylo vhodné doplnit práci i o obecnější odbornou literaturu a relevantní technické normy. V praktické části je software Grizzly využit především jako existující výpočtový nástroj pro konkrétní síť, nikoliv jako základ pro obecněji pojatý parametrický model. Práce také jen v omezené míře rozvíjí hlubší analýzu citlivosti výsledků na vstupní parametry.
Celkově práce splňuje stanovené cíle a odpovídá požadavkům kladeným na bakalářskou práci. Autor prokázal schopnost orientovat se v problematice distribučních sítí a pracovat s odborným technickým zadáním. Předloženou bakalářskou práci doporučuji k obhajobě a hodnotím ji 82 body, tedy známkou B.

Otázka 1: Které vstupní předpoklady modelu považujete za nejcitlivější z hlediska výsledných napěťových poměrů v síti?

Otázka 2: Které části navržené nové koncepce sítě považujete za nejdůležitější z hlediska budoucího připojování nových odběrných míst a zdrojů?

Otázka 3: Jak by se podle vašeho názoru změnily výsledky, pokud by místo 60 % rezervovaného výkonu OZE byla uvažována jiná hodnota, například 70 %? Points proposed by supervisor: 82

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
Ing. Jan Koudelka, Ph.D.

Bakalářská práce Erika Slatinského se věnuje problematice posouzení návrhu sítě v obci Hrušky z hlediska požadavků rozšiřování sítě a instalace nových zdrojů. Zadání bylo splněno. Jádro práce je členěno do 7 kapitol, členění je zdánlivě logické, nicméně zejména v návrhových částech je práce méně přehledná a text není zcela logicky členěn. Práci hodnotím jako přínosnou z praktického hlediska, jde o konkrétní případovou studii. Závěry práce mohou být přínosné pro provozovatele distribuční soustavy z hlediska jejího dalšího rozvoje. Metodika řešení práce byla vhodně zvolena, nicméně v práci je méně popsána. Narážím tím zejména na použité zjednodušující předpoklady a zvolené scénáře. Autor popisuje vytváření modelu distribuční sítě, ale o samotném modelu je jen stručná zmínka a ještě to částečně působí, že model byl jen odkudsi importován. Vyhodnocení se omezuje na extrémní hodnoty napětí a činné zatížení transformátorů. Navíc prezentace výsledků je nejednotná - některé varianty mají napětí ve voltech, jiné v procentech.

Práce trpí gramatickými i stylistickými chybami. V odborném textu je nevhodné pomáhat si neodbornými vyjádřeními v uvozovkách. V prvních kapitolách autor používá plurálu, není tedy zřejmé, zda práci realizoval sám nebo v kolektivu. V textu pozoruji určitou nekonzistentnost vyjadřování. Seznam symbolů žádné symboly neobsahuje, byť jsou v práci použity, a seznam zkratek není seřazený. Použitých zdrojů je velmi málo, jedná se jen o dva interní dokumenty a dále mapové podklady, očekával bych alespoň normativní odkazy.

Ačkoliv byl návrh realizován podle koncepčních interních dokumentů, doporučil bych autorovi se nad nimi kriticky zamyslet, resp. kriticky se zamyslet nad použitými předpoklady. Topics for thesis defence:
  1. V textu se zmiňuje kategorizace DTS K0-K5 (str. 15), ale následně jsou uvedeny jen kategorie K1-K5 (str. 16). Prosím vysvětlete.
  2. Pro použití paralelních vývodů jsou uvedeny požadavky na ustálený chod, manipulaci a paralelní chod transformátorů (str. 16). Jsou kladeny požadavky i z hlediska poruchových stavů, resp. systémů chránění?
  3. Rozhodnutí o počtu vývodů schvaluje provozovatel soustavy (str. 18). Podle mého názoru však provozovatel danou síť i navrhuje, realizuje a provozuje. Proč tedy explicitně uvádíte, že toto schvaluje?
  4. Výkony jsou obecně časově proměnné. O jakou hodnotu se jedná v Tab. 3.1. a proč byla použita tato?
  5. V Tab. 3.1. je uvedena hodnota jalového výkonu, dále však v práci není jalový výkon řešen. Zabýval jste se jím při výpočtu?
  6. V kap. 5 hovoříte o technicko-ekonomicko nejvýhodnějším řešení. Jak jste posuzoval ekonomickou stránku návrhu?
  7. Co konkrétně myslíte vysokou stabilitou sítě na str. 42? Jakého typu stability elektrizační soustavy se týká?
Points proposed by reviewer: 76

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová