Išmaniųjų tinklų ir atsinaujinančios energetikos laboratorija (21)

Laboratorijos vadovas
Virginijus Radziukynas
Dr.

Išmaniųjų tinklų ir atsinaujinančios energetikos laboratorija

PAGRINDINĖS LABORATORIJOS TYRIMŲ KRYPTYS:

  • energetikos sistemų ir tinklų matematinis modeliavimas ir valdymo problemų tyrimas;
  • energetikos sistemų informacinių ir valdymo sistemų modeliavimas ir optimizavimo tyrimai;
  • atsinaujinančių išteklių energetikos technologijų integravimo į elektros energetikos sistemas tyrimai

LABORATORIJA SIŪLO ŠIAS TYRIMŲ, EKSPERTIZĖS IR INOVACIJŲ PASLAUGAS:

  • Energijos vartojimo auditai;
  • Atsinaujinančių išteklių energetikos technologijų vertinimas ir integravimas į elektros tinklus;
  • Atsinaujinančių išteklių energetikos technologijų taikymo galimybių techninis-ekonominis vertinimas;
  • Alternatyvių elektros ir šilumos energijos gamybos būdų vertinimas/galimybių studijos;
  • Atsinaujinančių išteklių energetikos technologijų (vėjo, saulės elektrinių), vartotojų atsako (angl. demand side response) ir paskirstytų elektros kaupiklių plėtros poveikio elektros energetikos sistemoms ir tinklų darbo režimams vertinimas;
  • Elektros energijos kokybės tyrimai ir jos gerinimo priemonių parinkimas/vertinimas;
  • Užsakovo elektros tinklo skaičiuojamojo matematinio modelio sudarymas;
  • Elektros energetikos sistemų ir tinklų tyrimai;
  • Stebėsenos ir valdymo algoritmų elektros sistemoms, tinklams ir įrenginiams sudarymas;
  • Inovatyvių informacinių ir ryšių technologijų diegimo, elektros perdavimo ir skirstomuosiuose tinkluose pasiūlymai/sprendimai;
  • Elektros skirstomųjų tinklų automatizavimo sprendimų parinkimas ir planų sudarymas;
  • Tinklų darbo patikimumo ir elektros sistemų stabilumo tyrimai: modeliavimas, skaičiavimai, sprendimai, rekomendacijos;
  • EES balansavimo ir kitų papildomų paslaugų konkurencinių mechanizmų rengimas;
  • Išmaniųjų tinklų plėtros apimčių konkrečiuose objektuose nustatymas, plėtros strategijų, planų sudarymas, kaštų-naudos analizė;
  • Išmaniosios apskaitos diegimo ir išmanių vartotojų formavimo sprendimai;
  • Rekomendacijos miestų pertvarkymui į išmaniuosius: energinio efektyvumo didinimas inovatyviomis technologijomis, miesto valdymo priemonėmis ir energijos vartotojo elgsenos pokyčiais.

IŠMANIŲJŲ TINKLŲ IR ATSINAUJINANČIOS ENERGETIKOS LABORATORIJA ATLIEKA TYRIMUS ŠIOSE SRITYSE:

  • Atsinaujinančių išteklių energetikos technologijų/elektrinių (pvz. vėjo, saulės) integravimas į EES ir elektros tinklus;
  • Išmaniųjų elektros tinklų (angl. smartgrids) sprendimai ir plėtra (vartotojų apkrovų agregavimas, išmanioji apskaita, elektros energijos kaupikliai);
  • Skaitmenizavimas, didelės apimties duomenų (angl. Big Data), dirbtinio intelekto (angl. Artificial Intelligence) ir mašininio mokymosi (angl. Machine Learning) sprendimai bei algoritmai elektros energetikos sistemose;
  • EES (elektros energetikos sistemos) režimai ir jų valdymo problemos;
  • EES ir elektros tinklų matematinis modeliavimas, valdymo algoritmų (galios ir dažnio, įtampų reguliavimui, sistemų stabilumui, avarijų prevencijai) efektyvumas;
  • EES ir tinklų pažangių valdymo metodų efektyvumas;
  • EES ir tinklų automatizacija, informacinių ir ryšių technologijų (IRT) taikymas, kibernetinis saugumas;
  • EES darbo optimizavimas konkurencinės elektros rinkos sąlygomis;
  • Perdavimo ir skirstomųjų tinklų patikimumo didinimas;
  • EES statinio ir dinaminio stabilumo vertinimas;
  • Elektros tinklų kodeksų ir kitų europinių dokumentų analizė;
  • Išmaniųjų technologijų diegimas kuriant išmaniuosius miestus ir didinant energijos vartojimo efektyvumą.

Elektros energetikos sistemos (EES) yra vienos sudėtingiausių techninių ir organizacinių sistemų, apimančios generatorius, elektros tinklus ir vartotojus bei dirbančios tarpusavyje sinchroniškai, t. y. bendru režimu ir vienodu srovės dažniu didelėse teritorijose. EES darbo režimai, apibūdinami energijos, srovių, galių, įtampų, dažnio, fazinių kampų ir kitais parametrais, pasižymi nuolatine kaita. Režimus reikia tinkamai valdyti, kad jie neviršytų leistinų parametrų ribų, ir tai yra EES operatoriaus pagrindinis uždavinys. Valdymas yra gana sudėtingas uždavinys net normalių režimų atveju, o neretai sistemose susidaro „įtempti“ režimai, kartais – avariniai ir poavariniai, kuriuos valdyti būna daug sunkiau. Nesuvaldyti režimai gali baigtis stabilumo praradimu, įtampų griūtimi ir sistemos atskirų dalių ar visišku užgesimu. Valdyti sistemas ir tinklus bei saugoti juos nuo avarijų operatoriams padeda sisteminė ir priešavarinė automatika su relinėmis apsaugomis ir įvairiais skaitmeniniais valdikliais, taip pat parametrų duomenų perdavimo realiu laiku sistemos, jungiančios generatorius ir tinklų pastotes su dispečerinio valdymo centrais.
Operatoriai valdymo priemones (įrenginių perjungimų planus, automatikos nuostatus, dispečerinio valdymo signalus) rengia remdamiesi EES modeliavimu, t. y. jos režimų skaičiavimais. Tai veikla, kuriai reikia daug mokslo žinių ir metodų išmanymo kuriant skaičiavimo algoritmus, vertinimo metodikas ir analizės procedūras.

Šiuolaikinių EES raidoje ryškėja daug naujų pokyčių. Tarpsisteminė elektros prekyba plečiasi geografija ir apimtimi. Elektros energijos gamyba tampa švaresnė dėl didėjančios atsinaujinančiais ištekliais grindžiamos generacijos. Dėl šių veiksnių iškyla režimų nebalansų, tinklų perkrovų ir dinaminio nestabilumo rizika. Sumažinti riziką padės išmaniųjų tinklų technologijos. Tik jų infrastruktūroje efektyviai veiks bendra Europos elektros rinka. Į ją įsilies daug smulkiųjų generacijos šaltinių (pirmiausia saulės ir vėjo elektrinių). Tada tradicinis pasyvus skirstomasis tinklas (prijungtiems prie jo vartotojams persiunčiantis iš perdavimo tinklo gaunamą energiją) taps aktyviu – persiųs smulkiųjų šaltinių pagamintą energiją ir į perdavimo tinklą. Rinkoje atsiras daug aktyvių vartotojų, kurie lanksčiai keis savo vartojimą/apkrovą ir turės savo mikrogeneracijos šaltinius (pastarieji vartotojai vadinami ,,prozumeriais“ (angl. prosumers) arba gaminančiais vartotojais (angl. self-consuming producers). Tinkle atsiras smulkių energijos kaupiklių, pirmiausia elektros baterijų. Dėl to išmaniajam tinklui prireiks naujų paslaugų, kurias teiks nauji verslai, kurie sukurs naujas darbo vietas.

Kuriant išmanųjį tinklą, iškyla techninių, ekonominių ir organizacinių iššūkių:

  • kaip subalansuoti apkrovas ir generacijas bei suvaldyti tinklo režimus realiu laiku, kai režimus destabilizuos „svyruojančios” generacijos ir „šokinėjančios“ apkrovos?
  • kaip padėti reguliuotojams plėtoti elektros rinką, kad prieigą prie tinklų gautų visi suinteresuoti naudotojai (gamintojai, tiekėjai, vartotojai)?
  • kaip padidinti energijos gamybos, persiuntimo ir vartojimo efektyvumą?
  • kaip išmanesniu valdymu sumažinti investicijų į tinklo infrastruktūrą poreikį?
  • kaip užtikrinti tinklo kibernetinį saugumą ir vartotojų duomenų apsaugą didėjant komunikacijų apimčiai tinkle?

Lietuvos energetikos instituto Išmaniųjų tinklų ir atsinaujinančios energetikos laboratorija siūlo ilgametę patirtį ieškant sprendimų šiems ir kitiems iššūkiams spręsti.

Publikacijos

2021

Andriušis A., Stanelytė D. [LEI], Kniukšta I., Vaičekauskas A.. Nedidelės galios saulės elektrinių inverterių tyrimas In: Aukštųjų mokyklų vaidmuo visuomenėje: iššūkiai, tendencijos ir perspektyvos. Mokslo darbai . Alytus: Alytaus kolegija, 2021, Nr. 1 (9), p. 22-26. Index Copernicus. ISSN 2029-9311.

2020

Gecevičius G., Marčiukaitis M. [LEI]. Wind Power Integration Peculiarities in the Electricity System of the Baltic States In: Environmental Research, Engineering and Management. Kaunas: Kauno technologijos universitetas, 2020, Vol. 76, No. 3, p. 6-15. ISSN 1392-1649 , eISSN 2029-2139.
Stanelytė D., Radziukynas V. [LEI]. Review of Voltage and Reactive Power Control Algorithms in Electrical Distribution Networks In: Energies. Basel: MDPI, 2020, Vol. 51, 58, p. 1-26. ISSN 1996-1073.

2019

Gecevičius G. [LEI], Marčiukaitis M. [LEI], Tamašauskienė M. [LEI]. The investigation of factors determining wind power prediction accuracy: case study of western Lithuania In: Energetika. Vilnius: Lithuanian Academy of Sciences, 2019, Vol. 65, No. 1, p. 95-102. ISSN 0235-7208.

2018

Černeckienė J., Valančius R., Stasiulienė L., Perednis E. [LEI], Vaičiūnas J.. Analysis of the criteria for selecting heating systems for residential buildings in cold climate In: Journal of sustainable architecture and civil engineering = Darnioji architektūra ir statyba. Kaunas: Kauno Technologijos universitetas, 2018, Vol. 23, Iss. 2, p. 69-78. Index Copernicus. ISSN 2029-9990, eISSN 2335-2000.
Šnipas M., Radziukynas V. [LEI], Valakevičius E.. Numerical solution of reliability models described by stochastic automata networks In: Reliability Engineering and System Safety. Didžioji Britanija, Oxfordas: Elsevier, 2018, Vol. 169, p. 570-578. ISSN 0951-8320.

2017

Šnipas M., Radziukynas V. [LEI], Valakevičius E.. Modeling reliability of power systems substations by using stochastic automata networks In: Reliability Engineering & System Safety. 2017, Vol. 157, p. 13-22. ISSN 0951-8320.

2016

Grigonytė E. [LEI], Butkevičiūtė E.. Short-term wind speed forecasting using ARIMA model In: Energetika. Vilnius: Lietuvos mokslų akademija, 2016, T. 62, Nr. 1-2, p. 45-55. ISSN 0235-7208.
Radziukynas V. [LEI], Klementavičius A. [LEI], Kadiša S. [LEI], Radziukynienė N. [LEI]. Challenges for the Baltic power system connecting synchronously to continental European Network In: Electric power systems research. Nyderlandai: Elsevier, 2016, Vol. 140, p. 54-64. ISSN 0378-7796.
Radziukynas V. [LEI], Klementavičius A. [LEI]. Išmaniojo elektros tinklo plėtra In: Energetika. Vilnius: Lietuvos mokslų akademija, 2016, T. 62, Nr. 4, p. 301-318. ISSN 0235-7208.

2015

Grigonytė E. [LEI]. Methodological and practical aspects of the adequacy assessment methodology for ENTSO-E systems In: 12th Annual international conference of young scientists on energy issues (CYSENI 2015), Kaunas, Lithuania, May 27–28, 2015. Kaunas: Lietuvos energetikos institutas, 2015, p. 197-205. ISSN 1822-7554.

2012

Augutis J. [LEI], Žutautaitė I. [LEI], Radziukynas V. [LEI], Krikštolaitis R. [LEI], Kadiša S. [LEI]. Application of Bayesian method for electrical power system transient stability assessment In: International journal of electrical power and energy systems. Amsterdam: Elsevier, 2012, Vol. 42, No. 1, p. 465-472. ISSN 0142-0615.

Projektai

Tarptautiniai projektai

Horizontas 2020

1
EnergyKeeper logo thumbnail

Projekto „Kaupkite energiją tinkamoje vietoje“ (angl. Keep the energy at the right place – EnergyKeeper) tikslas – išmaniajame tinkle sukurti ir išbandyti naują elektros energijos kauDaugiau

Septintoji bendroji programa (7BP)

1

Pagrindinis 2011 m. „Tyrėjų nakties“ tikslas – mokslininkų ir jų darbo viešinimas, vienijant visuomenę ir mokslo darbuotojus, laužant esamus stereotipus apie tyrėjus, parodydant „įpraDaugiau

2

Projekto įgyvendinimo laikotarpis 2010–2013 m. Pagrindinis projekto tikslas yra papildyti esamas produktų ir procesų projektavimo sistemas naujomis funkcijomis, kurios leistų inžinierDaugiau

Kiti tarptautiniai projektai

1

Today climate change causes serious problems to the societies worldwide and Europe starts to feel its consequences. At the same time European community is facing economical problems. Daugiau

Projektai Lietuvoje

ES Struktūrinių fondų parama

1
2014-2020 ES fondų investicijų ženklas

UAB „Energy Ideas Group“ (EIG) su partneriu Lietuvos energetikos institutu ir asocijuotu partneriu „THS Ukraine, LLC“ įgyvendina Europos Sąjungos finansuojamą projektą „IntegruotoDaugiau

Darbuotojai

Vardas, pavardė pareigos kabinetas tel. nr. el. paštas
Virginijus Radziukynas vadovas (v. m. d.) 323-LK +37037401943 Virginijus.Radziukynas@lei.lt
Paulius Cicėnas dokt. + j. m. d. 122-AK +37037401942 Paulius.Cicenas@lei.lt
Justė Jankevičienė doktorantė 112-AK +37037401917 Juste.Jankeviciene@lei.lt
Gabrielė Jenciūtė Technikė 112-AK +37037401917 Gabriele.Jenciute@lei.lt
Arvydas Kanapickas v. m. d. 112-AK +37037401917 Arvydas.Kanapickas@lei.lt
Vitoldas Kavaliauskas j. m. d. 324-AK +37037401939 Vitoldas.Kavaliauskas@lei.lt
Arturas Klementavičius m. d. 322-AK +37037401937 Arturas.Klementavicius@lei.lt
Algimantas Leonavičius j. m. d. 324-AK +37037401939 Algimantas.Leonavicius@lei.lt
Vladislav Liubčuk dokt. + j. m. d. 321-AK +37037401942 Vladislav.Liubcuk@lei.lt
Mantas Marčiukaitis v. m. d. 115/1-AK +37037401847 Mantas.Marciukaitis@lei.lt
Sigitas Masaitis j. m. d. 114/1-AK +37037401917 Sigitas.Masaitis@lei.lt
Darius Naujokaitis m. d. 112-AK Darius.Naujokaitis@lei.lt
Benediktas Paulauskas doktorantas 121-AK +37037401853 Benediktas.Paulauskas@lei.lt
Eugenijus Perednis v. m. d. 123-AK +37037401813 Eugenijus.Perednis@lei.lt
Neringa Radziukynienė j. m. d. 313-AK +37037401944 Neringa.Radziukyniene@lei.lt
Daiva Stanelytė doktorantė 321-AK Daiva.Stanelyte@lei.lt
Simonas Šantaras doktorantas 321-AK Simonas.Santaras@lei.lt
Artūras Trukšinas dokt. + j. m. d. 324-AK +37037401939 Arturas.Truksinas@lei.lt

Paslaugos

Energetikos sistemų ar atskirų jos sektorių (elektros, šilumos, kuro) optimalios plėtros scenarijų modeliavimas ir analizė
EES parametrų tyrimas ir įvertinimas, tinklų ir valdymo sistemų matematinis modeliavimas, sistemos darbo režimų tyrimai.
Atsinaujinančių energijos išteklių (vėjo, saulės elektrinių (integravimas į ES)
Vėjo ir saulės elektrinių darbo įtakos nustatymas Lietuvos EES
Elektros tinklų ir valdymo sistemų matematinis modeliavimas
Lietuvos elektros energijos sistemų matematinio modelio sudarymas ir parametrų suvedimas