Książka ma służyć poznaniu i zrozumieniu zagadnień związanych z problematyką przepięć występujących w sieciach elektroenergetycznych. Omawia ona zagadnienia związane z: źródłami przepięć (w tym elektryczność burzową i rozwój wyładowań piorunowych), mechanizmami ich powstawania, modelowaniem przepięć, matematycznym opisem procesów falowych i propagacją fal przepięciowych w sieciach elektroenergetycznych i charakterystycznych układach izolacyjnych, ochroną odgromową i ochroną przed przepięciami - zarówno w sieciach jak i instalacjach elektrycznych. Książka ta stanowi zestawienie teoretycznego wyjaśnienia zagadnień związanych z przepięciami z praktycznymi wskazówkami do wykorzystania przy projektowaniu układów ochrony przeciwprzepięciowej. Może być wykorzystana zarówno przez studentów jak i osoby zajmujące się zawodowo problematyką przepięć w sieciach elektroenergetycznych oraz instalacjach elektrycznych.

W podręczniku autor przedstawił wybrane zagadnienia związane z realizacją opracowań projektowych, a odnoszące się do teoretycznych podstaw projektowania w elektroenergetyce. Opisano m.in. zagadnienia związane z doborem podstawowych elementów funkcjonalnych sieci przesyłowych w postaci transformatorów i linii przesyłowych oraz aparatury zabezpieczeniowej i łączeniowej, przy uwzględnieniu aktualnych norm i współczesnych rozwiązań technicznych.

Podręcznik przeznaczony jest głównie dla studentów i doktorantów Wydziału Elektrycznego Politechniki Śląskiej kierunku elektroenergetyka i uzupełnia wiedzę przekazywaną na wykładach m.in. z takich przedmiotów, jak: "podstawy elektroenergetyki", "przesył i rozdział energii elektrycznej", "praca systemu elektroenergetycznego" oraz "elektroenergetyczna automatyka zabezpieczeniowa". Informacje zawarte w podręczniku mogą stanowić materiał pomocniczy do zajęć projektowych oraz wykonywania prac dyplomowych o charakterze projektowym.

W monografii scharakteryzowano i poddano analizie teoretycznej techniki realizacji zabezpieczeń elektroenergetycznych. Jako zabezpieczenia elektroenergetyczne traktuje się zarówno elementarne funkcjonalnie przekaźniki zabezpieczeniowe (najczęściej analogowe), jak i złożone funkcjonalnie i strukturalnie obszarowe systemy automatyki elektroenergetycznej, bazujące na silnie rozbudowanej infrastrukturze teleinformatycznej. Skoncentrowano się głównie na możliwościach realizacji zabezpieczeń elektroenergetycznych na podstawie technik cyfrowych. W realizacji cyfrowych zabezpieczeń elektroenergetycznych skupiono się przede wszystkim na następujących zagadnieniach:

• pozyskiwaniu z procesu, jakim jest praca systemu elektroenergetycznego, danych wejściowych w postaci analogowych sygnałów pomiarowych, tj. prądów i napięć oraz sygnałów binarnych;
• wstępnym analogowym, a następnie cyfrowym przetwarzaniu sygnałów wejściowych, w celu pozyskania z nich składowych użytecznych (m.in. filtracja antyaliasingowa, konwersja analogowo-cyfrowa, cyfrowa filtracja i ortogonalizacja);
• realizacji algorytmicznej funkcji pomiarowych, pozwalających określić wartości parametrów wykorzystywanych wielkości kryterialnych;
• wyborze właściwych narzędzi i technik decyzyjnych, pozwalających w konsekwencji ich realizacji na generację prawidłowych wyjściowych sygnałów sterujących;
• wzajemnej komunikacji pomiędzy składnikami zabezpieczeń elektroenergetycznych, w celu dwukierunkowej wymiany danych i informacji;
• zapewnieniu założonych krótkich przedziałów czasowych realizacji poszczególnych zadań automatyki zabezpieczeniowej;
• synchronizacji czasowej danych i informacji pozyskiwanych z obszarowych zabezpieczeń elektroenergetycznych;
• integracji funkcji związanych bezpośrednio z elektroenergetyczną automatyką zabezpieczeniową z działaniami szeroko rozumianej automatyki elektroenergetycznej (np. stabilność systemu elektroenergetycznego, kołysania mocy w SEE, estymatory pracy sieci), w obszarowych systemach automatyki elektroenergetycznej wykorzystujących techniki synchrofazorów. 

Rozważania dotyczące technik cyfrowych uzupełniono podstawową wiedzą odnoszącą się do klasycznych analogowych elementów i układów automatyki elektroenergetycznej (bezpieczniki mocy, wyzwalacze prądowe, przekaźniki). Scharakteryzowano również rolę, zadania i wymagania stawiane elektroenergetycznej automatyce zabezpieczeniowej. W monografii starano się skupić głównie na opisie teoretycznym realizacji zadań z zakresu szeroko rozumianej automatyki elektroenergetycznej, koncentrując się głównie na możliwościach oferowanych przez technikę cyfrową i zaawansowane metody matematyczne. Zadania te adresowane są do większości obiektów elektroenergetycznych zarówno o charakterze elementarnym, jak i złożonym. Przedstawiono i scharakteryzowano potencjalne możliwości nowych, cyfrowych technik pomiarowych i przetwarzania sygnałów, pozwalających na szeroko zakrojone działania adaptacyjne. Działania te mogą być inicjowane zarówno zmianami w topologii pracy nadzorowanych obiektów (adaptacja konfiguracyjna), jak i zmianami warunków ich pracy, skutkującymi potrzebą adaptacji częstotliwościowej. Zawarte w monografii treści pozwalają stwierdzić, że wzbogacenie zakresu funkcjonalności współczesnych systemów automatyki elektroenergetycznej, ze szczególnym uwzględnieniem automatyki zabezpieczeniowej, jest możliwe poprzez:

• wykorzystanie złożonych (często rozproszonych) algorytmów decyzyjnych opartych na technikach inteligentnych;
• rozbudowę, dwukierunkowej infrastruktury komunikacyjnej, np. bazującej na standardzie IEC 61850;
• zastosowanie jednostek PMU, dokonujących pomiarów synchronicznych, w rozproszonych systemach pomiarowych, w celu dokładnej identyfikacji i monitoringu stanu pracy systemu elektroenergetycznego;
• tworzenie obszarowych systemów automatyki elektroenergetycznej dedykowanych złożonym obiektom elektroenergetycznym, które w warstwie decyzyjno-logicznej powinny posiadać strukturę rozproszoną opartą, np. na technice agentów.

Przedmiotem monografii jest analiza rozwoju systemu elektroenergetycznego, prowadzona głównie w kontekście problemów technicznych, ale uwzględniająca również aspekty ekonomiczne i środowiskowe (otoczenie elektroenergetyki). Takie interdyscyplinarne podejście do problemu staje się szczególnie ważne w dobie znaczących przemian w  energetyce światowej i krajowej, zachodzących pod wpływem zmian w strukturze produkcji energii i coraz aktywniejszego udziału odbiorcy w kreowaniu gospodarki energetycznej. Zmiany struktury produkcji dotyczą z jednej strony znacznego rozwoju technologii rozproszonej produkcji energii (w tym znaczącej ilości energii odnawialnej), a z drugiej pojawiających się tendencji rozbudowy źródeł o bardzo dużej mocy jednostkowej (np. energetyka jądrowa). Aktywny udział odbiorcy przejawia się z jednej strony w rozwoju mechanizmów rynku energii, a z drugiej strony w pojawiających się technologiach wytwórczych dedykowanych wprost dla odbiorcy (różnej mocy), które to technologie powodują dodatkowo zwiększenie bezpieczeństwa dostaw energii do tego odbiorcy.

W monografii przedstawiono metodę oceny różnych technologii wytwórczych (od wielkoskalowych do małoskalowych), z uwzględnieniem kosztów budowy i eksploatacji tych źródeł, oddziaływania ich na pracę sieci elektroenergetycznej, ich wpływu na bezpieczeństwo dostaw energii do odbiorcy oraz oddziaływania na środowisko. Aby dokonać oceny wpływu tak różnych czynników, jako narzędzie analizy wybrano koszty krańcowe. Taka kategoria kosztów, ze względu na bezpośrednie ujęcie w nich ograniczeń technicznych, jest wygodnym narzędziem do tego typu analiz. W monografii, mimo że dotyczy ona głównie problemów systemu elektroenergetycznego, przedstawia się także powiązanie i wzajemne oddziaływanie rynku energii elektrycznej, ciepła i paliw transportowych. Zagadnienie to nabiera szczególnej wagi w dobie uniwersalizacji technologii oraz prowadzonej polityki środowiskowej.

Głównymi elementami monografii są prezentacja metodyki kosztów krańcowych, ze szczególnym uwzględnieniem ich wyznaczania i interpretacji w systemie elektroenergetycznym, przedstawienie matematycznego modelu rozwoju systemu, ze szczegółową analizą składników proponowanej funkcji celu oraz ograniczeń (technicznych i środowiskowych), oraz przedstawienie metody wyznaczania kosztów technologii elektroenergetycznych, umożliwiających porównywanie tych technologii.

Wszystkie zaproponowane modele wraz z ich składnikami i ograniczeniami zostały poddane weryfikacji ilościowej, przy określonej dostępności danych wejściowych. Mimo niewątpliwie dużej niepewności co do wartości poszczególnych parametrów analizy (a przynajmniej niektórych z nich), przeprowadzone analizy ilościowe dobrze ilustrują i weryfikują poszczególne proponowane rozwiązania. W tym kontekście, zaprezentowane wyniki analizy scenariuszowej rozwoju systemu, w której poddano ocenie rozwój systemu wg ścieżki opartej na źródłach dużej mocy oraz ścieżki opartej na szybkim i znacznym rozwoju źródeł rozproszonych, pokazują przewagę tego drugiego scenariusza. Rozwój energetyki rozproszonej wpływa przede wszystkim korzystnie na pracę sieci elektroenergetycznej oraz na poprawę bezpieczeństwa dostaw energii do odbiorców.

Prezentowana monografia dotyczy w głównej mierze algorytmów, rozwiązań sprzętowych i zastosowań praktycznych:

• Klasycznych Urządzeń Cyfrowej Automatyki Lokalizacji Zwarć (UCALZ-K) dla jedno– i dwutorowych linii napowietrznych najwyższych napięć (bez odgałęzień),
• Klasycznych Urządzeń Cyfrowej Automatyki Zabezpieczeniowej (UCAZ-K) dla stacji średniego napięcia, linii napowietrznych 110 kV oraz generatorów i bloków energetycznych dużej mocy.

Rozdział drugi, w całości związany z UCALZ-K dla linii napowietrznych najwyższych napięć, przedstawia rozwiązanie następujących problemów:

• opracowanie i testy algorytmu realizującego metodę estymacji odległości (od początku linii napowietrznej do miejsca zwarcia) na podstawie dyskretnych wartości przebiegów napięć i prądów z jednego końca linii,
• projekt i realizacja prototypu UCALZ-K; testy prototypu podczas zwarć w liniach napowietrznych najwyższych napięć.

Problematykę dotyczącą projektowania, realizacji i praktycznego wykorzystania Klasycznych Urządzeń Cyfrowej Automatyki Zabezpieczeniowej (UCAZ-K) dla stacji średniego napięcia, linii napowietrznych 110 kV oraz generatorów i bloków energetycznych dużej mocy przedstawiono w rozdziale trzecim. W rozdziale tym zaprezentowano podstawy kreowania funkcji cyfrowych przekaźników z wykorzystaniem tzw. wyrażeń kryterialnych. Opisano uzyskanie niestandardowych wyrażeń kryterialnych dla nietypowych funkcji cyfrowych przekaźników:

• do detekcji zwarć międzyfazowych w liniach napowietrznych średniego napięcia z blokowaniem podczas udaru prądu magnesowania związanego z załączeniem wielu transformatorów,
• do detekcji tzw. wysokoomowych zwarć międzyfazowych w kablu oponowym o napięciu 1 kV, zasilającym silnik kombajnu urabiającego węgiel,
• do detekcji zwarć doziemnych w uzwojeniach stojana turbogeneratora dużej mocy o nowoczesnej konstrukcji.

Monografia sumuje wyniki badań autora, realizowanych w Instytucie Elektroenergetyki i Sterowania Układów na Wydziale Elektrycznym Politechniki Śląskiej, oraz jego doświadczenia pozyskane podczas wieloletniej współpracy ze specjalistami z Głównego Instytutu Górnictwa i Południowego Okręgu Energetycznego w Katowicach, Instytutu Energetyki w Warszawie i Politechniki Warszawskiej, Zakładu Elektroniki Górniczej oraz Zakładu Elektroniki Górniczej - Energetyka Sp. z o.o. w Tychach.

Monografia jest przeznaczona dla studentów specjalności automatyka elektroenergetyczna oraz doktorantów podejmujących wskazaną tematykę badawczą. Adresowana jest również do inżynierów elektroenergetyków zatrudnionych w przemyśle.

Podręcznik zawiera przegląd najistotniejszych, zdaniem autora, zagadnień praktycznych z zakresu pracy układów przesyłowych i rozdzielczych, zilustrowanych licznymi przykładami (łącznie jest ich 28). Zagadnienia ujęte w podręczniku są związane z doborem i eksploatacją podstawowych elementów funkcjonalnych sieci przesyłowych i rozdzielczych (linii napowietrznych i kablowych, transformatorów, aparatury zabezpieczeniowej i łączeniowej), a także z optymalizacją pracy większych układów tych sieci, wraz z ich oddziaływaniem na środowisko człowieka (pole elektromagnetyczne, zagrożenie porażeniowe, zajęty pas terenu). Wybór zagadnień i kolejność ich zaprezentowania zostały podyktowane potrzebą jasnego przedstawienia od podstaw poszczególnych metod obliczeniowych, aż do najbardziej istotnych konsekwencji praktycznych i współczesnych rozwiązań technicznych. Wiele zagadnień poruszanych w podręczniku było przedmiotem badań i ekspertyz wykonywanych w ostatnim czasie przez autora (wraz z zespołem) na potrzeby przedsiębiorstw elektroenergetycznych.

Podręcznik jest głównie przeznaczony dla studentów i doktorantów Wydziału Elektrycznego, kierunku elektrotechnika, specjalność elektroenergetyka, i uzupełnia wiedzę przekazywaną na wykładach. Może być on również wykorzystywany w pracach badawczych oraz w zadaniach eksploatacyjnych i projektowych, wykonywanych przez inżynierów elektryków. Dążeniem autora było opracowanie podręcznika w możliwie pełnej zgodności z aktualnymi zaleceniami norm europejskich (PN-EN) oraz zaleceniami głównych organizacji międzynarodowych (IEC, CIGRE), także pod względem ujednolicenia oznaczeń, symboli i pojęć stosowanych w opracowaniach z zakresu elektroenergetyki.

W ciągu ostatnich kilku lat obserwuje się intensywne działania w celu zwiększenia udziału odnawialnych źródeł energii elektrycznej w bilansie paliwowo-energetycznym kraju. Szczególnie odnoszą się one do elektrowni czy też farm wiatrowych przyłączanych do systemu elektroenergetycznego zarówno na poziomie sieci dystrybucyjnej 110 kV i ŚN jak i sieci przesyłowej 400 kV oraz 220 kV. Liczba jak i poziom mocy (od kilkunastu do kilkuset megawatów) przyłączanych farm wiatrowych do systemu stale rośnie zwiększając udział i rolę takich źródeł w ogólnym bilansie energetycznym. Przyłączanie źródeł odnawialnych do systemu elektroenergetycznego wiąże się z szeregiem nowych wyzwań stawianych elektroenergetycznej automatyce zabezpieczeniowej, w tym również zabezpieczeniom odległościowym, wykorzystującym w swoim działaniu jako podstawowe kryterium podimpedancyjne. Ze względu na skalę stosowania zabezpieczeń odległościowych w sieci dystrybucyjnej 110 kV jak i przesyłowej należy dokonać analizy ich działania w nowych warunkach systemowych. W rozdziale „Distance protections in the power system lines with connected wind farms” przedstawiono wybrane czynniki mające wpływ na poprawność działania zabezpieczeń odległościowych pracujących w sieciach dystrybucyjnych z przyłączanymi źródłami generacji rozproszonej, ze szczególnym uwzględnieniem farm wiatrowych.

W podręczniku autor przedstawił wybrane zagadnienia związane z realizacją opracowań projektowych, a odnoszące się do teoretycznych podstaw projektowania w elektroenergetyce. Opisano m.in. zagadnienia związane z doborem podstawowych elementów funkcjonalnych sieci przesyłowych w postaci transformatorów i linii przesyłowych oraz aparatury zabezpieczeniowej i łączeniowej, przy uwzględnieniu aktualnych norm i współczesnych rozwiązań technicznych.

Podręcznik przeznaczony jest głównie dla studentów i doktorantów Wydziału Elektrycznego Politechniki Śląskiej kierunku elektroenergetyka i uzupełnia wiedzę przekazywaną na wykładach m.in. z takich przedmiotów, jak: "podstawy elektroenergetyki", "przesył i rozdział energii elektrycznej", "praca systemu elektroenergetycznego" oraz "elektroenergetyczna automatyka zabezpieczeniowa". Informacje zawarte w podręczniku mogą stanowić materiał pomocniczy do zajęć projektowych oraz wykonywania prac dyplomowych o charakterze projektowym.

W monografii zaprezentowano i przedyskutowano dostępne metody i procedury kreowania schematów zastępczych dla potrzeb analizy elektromagnetycznych zjawisk przejściowych w systemie elektroenergetycznym. Opisano podstawy teoretyczne metod oraz przedstawiono przykłady zastosowania praktycznego poszczególnych ekwiwalentów. Omówiono ogólne wymagania, jakie są stawiane modelowi systemu elektroenergetycznego podczas symulacji przejściowych stanów elektromagnetycznych. Dla wyjaśnienia zarówno celowości, jak i konieczności wprowadzania schematów zastępczych pokazano podstawowe wymagania w stosunku do modeli najważniejszych elementów systemu elektroenergetycznego. Wymagania te zestawiono tabelarycznie w odniesieniu do różnego stanu pracy systemu elektroenergetycznego. Określone wymagania dotyczą sytuacji, dla której jest konieczne uwzględnienie dokładnego odwzorowania modelu badanego obiektu. Następnie zaprezentowano najważniejsze cechy modeli głównych elementów systemu elektroenergetycznego, które najczęściej występują jako obiekt badany odwzorowany bez uproszczeń. Wykazano, że model generatora (ogólnie maszyny wirującej) jest dla przebiegów elektromagnetycznych elementem, w którym można wprowadzić wiele uproszczeń, dotyczących części mechanicznej, część elektryczną zaś należy odwzorowywać dokładnie tylko w przypadku zakłóceń wewnętrznych lub pojawiających się w pobliżu zacisków maszyny. Przy opisie modelu transformatora dokonano przeglądu odwzorowań, będących do dyspozycji w różnych znanych i dostępnych oprogramowaniach komputerowych. Omówiono sposoby odwzorowania dynamicznej pętli histerezy w modelu transformatora. Przedstawiono główne dostępne procedury wraz z oceną ich zalet oraz wad. Ustosunkowano się do propozycji modeli transformatorów w różnych stanach wraz ze wskazaniem tych modułów modeli, które dla danego przypadku nie mogą podlegać jakimkolwiek uproszczeniom. Szczególną uwagę zwrócono na model linii przesyłowej (również kablowej) jako elementu, który z punktu widzenia zjawisk elektromagnetycznych stawia największe wymagania. Wykazano na przykładach rezultatów symulacji konieczność modelowania linii jako elementu o parametrach rozłożonych zależnych od częstotliwości. Dokonano przeglądu najnowszych osiągnięć w tej dziedzinie. Opisano model dynamicznego ulotu oraz jego wpływ na odwzorowanie linii podczas symulacji zjawisk falowych, przy zastępowaniu pozostałej części systemu współpracującego z tym obiektem jako układ zastępczy.

Podczas prezentacji uwarunkowania poszukiwania struktur schematów zastępczych, omówiono najbardziej znane uproszczone ekwiwalenty wykorzystywane w różnych publikacjach, dotyczących badania zjawisk przejściowych w systemie elektroenergetycznym. Omówiono metody poszukiwania optymalnych struktur zastępczych w dziedzinie czasu oraz częstotliwości. Wśród metod w dziedzinie czasu wyróżniono ekwiwalent Nortona w czasie dyskretnym oraz dekompozycję modalną. W dziedzinie częstotliwości zwrócono uwagę na metody optymalizacyjne oraz bezpośrednie. Każdą z tych metod opisano teoretycznie wraz z ustosunkowaniem się do ich ewentualnego wykorzystania w wyznaczaniu struktury schematu zastępczego dla badania zjawisk elektromagnetycznych. Z metod optymalizacyjnych przedstawiono funkcję wymierną niskiego rzędu, optymalizację gradientową oraz metodę iteracyjnego usuwania biegunów. Metody bezpośrednie opisano na przykładach aproksymacji odpowiedzi częstotliwościowej, Fostera, filtru korekcyjnego odpowiedzi częstotliwościowej oraz układów z parametrami skupionymi. Wspomniano również o metodach hybrydowych, które próbuje się wprowadzać do symulacji dla połączenia zalet badań prowadzonych w dziedzinie czasu oraz częstotliwości.

Przedstawiono również metody redukcji złożonego systemu elektroenergetycznego, jako jednaj z metod określania struktury i parametrów schematu zastępczego. Opisano dostępne procedury redukcji zaimplementowane do programu NETOMAC oraz do pakietu oprogramowań PSAPAC jako moduł DYNRED. Na prostym przykładzie wyjaśniono sposób przeprowadzania redukcji układu. Przedyskutowano przeciwwskazania do poszukiwania ekwiwalentów w dziedzinie częstotliwości do badania elektromagnetycznych stanów przejściowych.

Przeprowadzono analizę metod identyfikacji parametrów schematów zastępczych. Opisano podstawy teoretyczne wraz z niezbędnymi modyfikacjami (uwzględnienie wrażliwości oraz dominacji parametrów) w metodzie najmniejszych kwadratów dla zastosowania w badaniach elektromagnetycznych stanów przejściowych. Przeprowadzono obliczenia testowe dla wybranych ekwiwalentów. Przedyskutowano zastosowanie zmodyfikowanej metody quasi-Newtona oraz bezgradientowej metody Powella.

Przedstawiono najnowsze osiągnięcie w dziedzinie poszukiwania struktury oraz parametrów układów zastępczych – wykorzystanie sztucznych sieci neuronowych w procesie zastępowania części systemu za pomocą ekwiwalentu. Dyskusję zilustrowano przykładem obliczeniowym. W końcowej części pracy podsumowano przeprowadzone analizy wraz z podaniem rekomendacji odnośnie do wyboru sposobu postępowania podczas poszukiwania ekwiwalentów dla analiz elektromagnetycznych zjawisk przejściowych.

Niniejsza monografia porusza wybrane zagadnienia związane z procesem rozwoju sieci elektroenergetycznej, uwzględniając rozwój źródeł rozproszonych. Zasadniczym elementem monografii jest propozycja modyfikacji podejścia do zadania planowania rozwoju. W tym podejściu zwraca się uwagę na działania podejmowane przez świadomego odbiorcę (prosumenta), który wartościując energię elektryczną wybiera sposób pokrycia zapotrzebowania. W ocenie wartości energii elektrycznej uwzględnia się zarówno koszty jej wytworzenia, jak i koszty przesyłu oraz ochrony środowiska, co określa się mianem internalizacji kosztów zewnętrznych.

Przedmiotem monografii są wybrane zagadnienia dotyczące operatorstwa przesyłowego, które obejmuje całokształt działań podejmowanych przez operatora systemu przesyłowego (OSP) na systemowym (hurtowym) rynku energii elektrycznej, w związku z jej dostawą do odbiorców. W sferze technicznej najważniejszym zagadnieniem jest tutaj krótkoterminowe planowanie pracy i sterowanie pracą systemu elektroenergetycznego (SEE) na poziomie sieci przesyłowej, z uwzględnieniem bezpieczeństwa dostaw, natomiast w sferze ekonomicznej prowadzenie hurtowego rynku energii, dla efektywności działania którego kluczowa jest odpowiednia alokacja kosztów towarzyszących realizacji zawartych umów handlowych.

Obecny model krajowego rynku energii elektrycznej oparty jest na koncepcji „miedzianej płyty”, zgodnie z którą handel energią jest realizowany bez uwzględnienia praw elektrotechniki rządzących rozpływem mocy w sieci elektroenergetycznej i z pominięciem ograniczeń technicznych towarzyszących dostawie energii od wytwórcy do odbiorcy. Model ten oparty jest na metodyce kosztów średnich i charakteryzuje się jednakową w danej chwili czasowej ceną energii we wszystkich węzłach sieci. Alternatywnym modelem rynku jest model oparty na teorii krótkookresowych cen węzłowych (ang. Locational Marginal Prices – LMP), u podstaw którego leży metodyka kosztów krańcowych. Wyznaczane przy wykorzystaniu zadania optymalizacji rozpływu mocy OPF (ang. Optimal Power Flow) ceny węzłowe LMP pozwalają na dokonanie wyceny energii z uwzględnieniem aspektów związanych z lokalizacją danego podmiotu rynkowego w systemie, przy zachowaniu fundamentalnej zasady rynkowej, mówiącej, że koszty pokrywają te strony, które je powodują. Ceny LMP obejmują składnik związany ze stratami przesyłowymi oraz składnik związany z ograniczeniami sieciowymi (dotyczącymi przepustowości linii i transformatorów oraz poziomów napięć węzłowych). Dzięki temu, uczestnicy rynku otrzymują właściwe sygnały ekonomiczne, które w krótkim okresie stymulują ich do zawierania transakcji handlowych, możliwych do zrealizowania przy wykorzystaniu istniejących zasobów sieciowych, a w dłuższym okresie informują inwestorów m.in. o pożądanych lokalizacjach nowych mocy wytwórczych oraz szacunkowych poziomach tych mocy, wymaganych ze względu na zbilansowanie lokalnego zapotrzebowania. Ceny węzłowe dostarczają również operatorom sieciowym informacji o koniecznej modernizacji lub rozbudowie sieci.

W monografii przedstawiono, bazującą na koncepcji cen węzłowych LMP, propozycję kompleksowego modelu rynku energii elektrycznej (mechanizmu bilansującego) dla krajowego systemu elektroenergetycznego. Najważniejszymi elementami proponowanego rozwiązania są rynek dnia następnego (RDN), funkcjonujący w fazie planowania pracy SEE, oraz rynek czasu rzeczywistego (RCR), funkcjonujący w fazie realizacji dostaw, przy czym w obu tych segmentach minimalizuje się koszt bilansowania zapotrzebowania z uwzględnieniem ograniczeń technicznych oraz wymagań związanych z zapewnieniem bezpieczeństwa dostaw. Wykazano, że taka konstrukcja mechanizmu bilansującego pozytywnie wpływa na proces planowania pracy i sterowania pracą SEE. W pracy zaproponowano ponadto, aby równolegle z rynkiem dnia następnego funkcjonował rynek regulacyjnych usług systemowych, pozwalający m.in. na zakup operacyjnych rezerw mocy o różnym czasie aktywacji, przy czym zakup ten powinien odbywać się jednocześnie z zakupem energii wykorzystywanej do bilansowania zapotrzebowania. W monografii zaproponowano również spójne z zasadami RDN i RCR zasady handlu transgranicznego, które pozwolą na integrację rynków narodowych, działających według różnych modeli. Zasady te wykorzystują metodę alokacji zdolności przesyłowych połączeń transgranicznych, bazującą na fizycznych przepływach mocy.

Niniejsza książka jest przeznaczona przede wszystkim dla słuchaczy studium podyplomowego kierunków audyt i świadectwa energetyczne budynków, a zwłaszcza dla tych, którzy nie są absolwentami wydziałów elektrycznych politechnik. Może okazać się również pomocna tym studentom, którzy w trakcie studiów oraz w pracy zawodowej zetkną się z problematyką audytowania energetycznego budynków w zakresie oświetlenia. Autorzy opisali podstawowe pojęcia z zakresu: techniki świetlnej, instalacji elektrycznych oraz audytowania i analizy ekonomicznej przedsięwzięć modernizacyjnych.

W podręczniku autor przedstawił wybrane zagadnienia związane z realizacją opracowań projektowych, a odnoszące się do teoretycznych podstaw projektowania w elektroenergetyce. Opisano m.in. zagadnienia związane z doborem podstawowych elementów funkcjonalnych sieci przesyłowych w postaci transformatorów i linii przesyłowych oraz aparatury zabezpieczeniowej i łączeniowej, przy uwzględnieniu aktualnych norm i współczesnych rozwiązań technicznych. Podręcznik przeznaczony jest głównie dla studentów i doktorantów Wydziału Elektrycznego Politechniki Śląskiej kierunku elektroenergetyka i uzupełnia wiedzę przekazywaną na wykładach m.in. z takich przedmiotów, jak: 'podstawy elektroenergetyki', 'przesył i rozdział energii elektrycznej', 'praca systemu elektroenergetycznego' oraz 'elektroenergetyczna automatyka zabezpieczeniowa'. Informacje zawarte w podręczniku mogą stanowić materiał pomocniczy do zajęć projektowych oraz wykonywania prac dyplomowych o charakterze projektowym.