„A Műegyetemen adott a széles spektrumú szakmai lehetőség”

Jelentős mennyiségű átviteli kapacitás nyerhető a nagyfeszültségű távvezetékeken a TDK Rektori Különdíjban részesült BME-s hallgató fejlesztései alapján.

„Egy olyan sajátos megoldás kidolgozását tűztem ki célul, amely a környezeti tényezők folyamatos változásának figyelembevételével, kisebb anyagi ráfordítás mellett minőségi szolgáltatással reagál a fogyasztók egyre növekvő villamosenergia-igényére” – foglalta össze a nagyfeszültségű hálózaton átvihető teljesítmény maximalizálása érdekében folyatott kutatásai lényegét Szabó Dávid, a BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar (VIK) villamosmérnök hallgatója, aki a közelmúltban élete első Tudományos Diákköri Konferenciáján (TDK) minden elérhető díjat bezsebelt. Megnyerte a 2017-es műegyetemi házi fordulót az energetika szekcióban, megkapta az Energetikai Szakkollégium Egyesület első helyét, továbbá kara legjobbjaként TDK Rektori Különdíjban részesült (dolgozatának címe: „Dinamikus Távvezeték Terhelhetőség megvalósítási lehetőségei” – szerk.). Utóbbi elismerésre különösen büszke, mert a beérkező 70-80 pályamunkából választották ki az övét kategóriája legjobbjának. „Jó érzés látni a széles spektrumú szakmai lehetőségeket” – vallotta a másodéves mesterszakos tanuló, aki pályaművével jövőre elindul a XXXIV. Országos Tudományos Diákköri Konferencián (OTDK) is. (Az OTDK megnyitó ünnepségének, továbbá a Műszaki Tudományok Szekciónak és a Kémiai és Vegyipari Szekciónak a Műegyetem ad otthont. Az előkészületekről a bme.hu egy korábbi írásában számolt be – szerk.)

A műegyetemi karok Tudományos Diákköri Tanácsai (TDT) minden évben TDK Rektori Különdíjra terjesztik fel az évente megrendezett házi Tudományos Diákköri Konferencián (TDK) első helyezést elért dolgozatok készítőit és a hallgatók munkáját segítő oktatókat. Karonként egy pályázó diák nyerheti el ezt a címet. A legutóbbi elismert pályaművek szerzőinek Józsa János rektor és Veress Árpád BME TDK-elnök adták át az elismerő okleveleket. (A díjazottak és felkészítő tanáraik teljes névsora a bme.hu korábbi összeállításában olvasható – szerk.)

„A távvezetékek egyszerű, statikus, azaz állandó értékű terhelhetőségét meghatározó tradicionális módszerek ideje lejárt. A jövő ma már a korszerűbb és több tényezőt, köztük az időjárási paramétereket (például hőmérséklet, csapadék mennyisége, páratartalom mértéke, szél ereje stb.) is számításba vevő eljárásoké” – részletezte tudományos munkájának tárgyáról Szabó Dávid. Megtudtuk tőle, hogy a hagyományos metódusok a lehető legkedvezőtlenebb mutatókat veszik figyelembe a terhelhetőség tervezésekor: bár ilyen esetekben a távvezetékeken átvitt teljesítmény nem haladhatja meg az ismert és még biztonságos maximális értéket, mégis ez a megoldás olykor rendkívül pazarló. „A változó energiaigények és sztochasztikus termelési viszonyok sokszor indokolják a villamosenergia-rendszer maximális mértékű kihasználását” – érvelt a javasolt újításai mellett a többszörösen díjazott villamosmérnök hallgató.

Távvezeték átviteli kapacitásának növelése dinamikus távvezeték terhelhetőség segítéségével

Az ifjú tehetség az újszerű, ún. „dinamikus” számítási módszerével csökkenti a statikus terhelhetőség okozta korlátokat úgy, hogy a környezeti paraméterek figyelembevételével a távvezetékek jelen (valós) idejű vagy akár néhány órára előre prognosztizált terhelhetőségét az időjárási tényezőkhöz igazodva határozza meg. Így fokozza az átvihető teljesítmény mértékét, az idő maradék részében pedig csökkenti a túlterhelés veszélyét, és növeli az üzembiztonságot. Elmélete hasznosságának szemléltetésére gyakorlati példát is hozott: „a téli, hidegebb időszakban, különösképpen a hőátvitelt jelentősen redukáló havazásos időjárásban nagyobb átviteli kapacitás biztosítható”.

Szabó Dávid a témában létező két fontos nemzetközi törekvést tanulmányozta. Az előnyök és a hátrányok feltérképezése után a két módszer pozitív tulajdonságait egyesítve sajátos eljárást dolgozott ki és több újítást is bevezetett. Munkájában kiemelt szerepet szánt a vezetékeket hűtő csapadék (például eső) hatásának, amelyet eddig minden ismert és kidolgozott metódus figyelmen kívül hagyott. Felvetései igazolására szimulációkat és érzékenységi vizsgálatokat végzett, egyúttal több év valós időjárási adatait használta fel. A műegyetemi hallgató további innovációja, hogy kutatásában figyelembe vette a szél hűtő erejét. Az ún. interpoláció matematikai modelljével (olyan matematikai közelítő módszer, amely egy függvény nem ismert értékeire az ismert értékek alapján ad közelítést; további információ a wikipédián olvasható – szerk.) pontosította az időjárás-előrejelzést, és saját készítésű MATLAB-alapú applikációjával konkretizálva a folyamatot 5 órára előre megtervezhetővé tette a távvezetékek terhelhetőségét. „Egyelőre kész az első üzemképes prototípus. A berendezés funkciói a nagyfeszültségű hálózatra szerelt érzékelő szenzorok segítségével bővíthetők” – tudtuk meg a mérnökhallgató fejlesztéséről, aki további javaslatokat fogalmazott meg egy széleskörű, nemzetközi, és az említett számításokat elvégző rendszer kiépítésére. A fiatal kutató modelljével akár 30-40 százalékos nagyfeszültségű villamosenergia-többletkapacitást prognosztizál az infrastruktúra kismértékű változtatása mellett.

Kiterjesztett dinamikus távvezeték terhelhetőség modell

„Dávid kutatási témája aktuális és fontos a Dinamikus Távvezeték Terhelhetőség (DLR) vizsgálatának szempontjából. A DLR napjainkban is tartó tanulmányozásával összefüggésben minden új irányvonal és megközelítés hozzájárulhat a pontosabb eredményekhez, egyúttal a villamosenergia-rendszer optimális kihasználásának megvalósításához, és az ellátásbiztonság növeléséhez” – méltatta tanítványának munkáját Németh Bálint, a VIK Villamos Energia Tanszék Nagyfeszültségű Technika és Berendezések Csoportjának egyetemi docense.

 

Kollégája, Göcsei Gábor, egyetemi adjunktus a díjazott hallgatóról azt mondta: törekszik a feladatok precíz megoldására és aktívan bekapcsolódik a csapatmunkába. Nagy munkabírású, széles látókörű, példás hozzáállású, a feladatait gyakorlatias megközelítéssel, magas színvonalon, szakmailag igényesen és lelkiismeretesen végző fiatal kutató.

 

 

Mindkét oktató úgy vélte, hogy mind a diáknak, mind az őt felkészítő mentornak nagy elismerés, amikor közös munkájukat nívós díjjal jutalmazzák. Hangsúlyozták: „egy ilyen kitüntetés minden esetben meghatározó lépés a fiatalok szakmai pályáján új lendületet adva kutatómunkájuknak”.

A Villamos Energetika Tanszéken nemrég demonstrátori megbízatást vállaló hallgató szerint az ipar nyitott az általa elvégzett és hasonló vizsgálatokra, ezért nemrégiben egy új témával, a távvezetékek jegesedésével és ennek hatásaival foglalkozik. Úgy fogalmazott: „a hirtelen jött jegesedés okozta károk mértéke időben és pénzben is jelentős. Mérnökként e veszélyek kiküszöbölésén is dolgozunk”.

TZS - GI

Fotó: Takács Ildikó