dizertační práce

Analýza a optimalizace PLC/BPL datových systémů pro energetiku

Text práce 2.94 MB Teze 2.94 MB

Autor práce: Ing. Lukáš Benešl, Ph.D.

Ak. rok: 2025/2026

Vedoucí: doc. Ing. Petr Mlýnek, Ph.D.

Oponenti: Ing. Martin Koutný, Ph.D., doc. Ing. Jiří Vodrážka, Ph.D.

Abstrakt:

Disertační práce se zabývá inovativním využitím technologie širokopásmové komunikace po silnoproudém vedení, známé jako Broadband over Power Line (BPL), pro diagnostiku technického stavu kabelových vedení na hladině vysokého napětí (VN). Cílem práce je prokázat, že tato technologie, primárně určená pro přenos dat, může plnit i sekundární funkci senzoru pro on-line monitorování a včasnou detekci degradačních procesů v~distribuční síti.

Práce představuje novou diagnostickou metodu Condition Diagnostics over Broadband Power Line (ConDi-BPL), která integruje fyzikální a topologické parametry kabelové trasy, získané z geografického informačního systému (GIS), s reálně naměřenými komunikačními daty. Výstupem metody je jednotný koeficient technického stavu, který kvantifikuje míru degradace a umožňuje provozovatelům sítí efektivně prioritizovat údržbu. Aplikovatelnost a funkčnost metody je demonstrována na případové studii reálných tras z distribuční sítě.

Klíčovou experimentální částí práce je validace schopnosti BPL technologie detekovat částečné výboje, jež jsou raným indikátorem poruch izolace. V rámci kontrolovaných laboratorních měření bylo jednoznačně prokázáno, že přítomnost uměle generovaných částečných výbojů, i o nízké intenzitě 50\,pC, způsobuje statisticky významný a opakovatelný pokles propustnosti protokolu Transmission Control Protocol (TCP).

Výsledky této práce potvrzují, že technologie BPL představuje nízkonákladový a efektivní nástroj pro přechod od reaktivní k proaktivní, daty řízené údržbě. Přispívá tak ke zvýšení spolehlivosti distribučních sítí a rozvoji konceptu inteligentních sítí.

Klíčová slova:

BPL (Broadband over Power Line), ConDiBPL, Částečné výboje (ČV), Diagnostika kabelů, Online monitorování, PLC (Power Line Communication), Prediktivní údržba, Vysoké napětí (VN)

Termín obhajoby

12.12.2025

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaPznamka

Průběh obhajoby

Doktorand měl zajímavou prezentaci. Jasně a stručně předvedl vědecké výsledky své disertační práce. Na všechny klíčové otázky oponetů a členů komise odpověděl správně.

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Teleinformatika (DKC-TLI)

Složení komise

prof. Ing. Zdeněk Smékal, CSc. (předseda)
doc. Ing. Vladimír Soběslav, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jakub Arm, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Ptáček, Ph.D. (člen)
Ing. Ondřej Krajsa, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jiří Vodrážka, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Koutný, Ph.D. (člen)

Dizertační práce s názvem „Analýza a optimalizace PLC/BPL datových systémů pro energetiku“ je zaměřena na oblast návrhu, nasazení a ověření speciální metody pro určení technického stavu kabelového vedení na hladině vysokého napětí pomocí sběru dat z BPL modemů (Broadband over Power Line). Toto téma je velmi aktuální, zejména v souvislosti s digitalizací energetiky a nutnosti údržby kabelových vedení u distribučních společností (asset management).

Práce má dva klíčové cíle, první návrh metody ConDi-BPL pro stanovení technického stavu kabelového vedení na základě fyzických, topologických a komunikačních parametrů a druhý, návrh metodiky měření parametrů BPL komunikace za účelem dlouhodobého monitorování tras.

Cíle práce považuji za splněné. Student uvádí podrobný popis jak návrhu, tak ověření na reálných datech z distribuční sítě. Výsledky práce jsou publikovány v rámci uznávaných konferencí či impaktovaných článků a slouží také jako vstupy do dalších výzkumných projektů.

Významným přínosem dizertační práce je její aplikovatelnost do praxe – výsledky byly dosaženy ve spolupráci s komerčním sektorem (distribučními společnostmi).

Po formální stránce práce odpovídá požadavkům na dizertační práci, jedná se o ucelený dokument popisující celý výzkum, návrh a ověření. Dílčí části jsou vhodně citovány, zároveň jsou odděleny autorovy citace a citovány k jednotlivým cílům.

Celkově odevzdaný dokument, publikační aktivity, definované cíle a jejich naplnění dle mého názoru splňují požadavky na dizertační práci, tedy doporučuji dizertaci k obhajobě.
viz pdf
Soubor vložený oponentem Velikost
Posudek oponenta [.pdf] 3,31 MB

viz pdf
Soubor vložený oponentem Velikost
Posudek oponenta [.pdf] 1,53 MB

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová