Električna energija je temelj današnjeg društva, omogućujući tehnološki napredak i održavanje suvremenog načina života. Međutim, globalna energetska kriza, rast obnovljivih izvora energije i sve veća elektrifikacija donijeli su nove izazove u proizvodnji i distribuciji električne energije. Kvaliteta električne energije ključna je za održavanje i razvoj modernih sustava.
Stručni savjetnik Laboratorija za Elektromagnetsku kompatibilnost na FERIT-u, dr. sc. Mario Primorac, posvetio je svoj doktorski rad pronalaženju rješenja za optimalni raspored uređaja koji će održavati kvalitetu električne energije u definiranim granicama. Njegov rad pod nazivom „Kosimulacijski model određivanja optimalnih postavki aktivnih filtera snage u niskonaponskoj mreži“, izrađen pod mentorstvom prof. dr. sc. Zvonimira Klaića, fokusira se na rješavanje problema pojave viših harmonika u distribucijskoj mreži, koji narušavaju kvalitetu električne energije. Analizom različitih vrsta filtera te primjenom optimizacijskih algoritama, rad doprinosi stabilnosti i učinkovitosti distribucijskih mreža, odnosno većoj kvaliteti električne energije. Cilj rada bio je razviti algoritam koji omogućuje precizno određivanje optimalnih postavki aktivnih filtera u niskonaponskim mrežama. Takav algoritam prilagođava filtere različitim uvjetima mreže, uzimajući u obzir stvarna opterećenja i različite promjene, kako bi se postigla bolja kvaliteta električne energije, smanjili gubici i osigurala stabilnost distribucijskog sustava. U lipnju prošle godine, Mario je uspješno održao javnu obranu navedenog doktorskog rada.
Ideja doktorskog rada proizašla je tijekom izrade studije za HEP ODS u kojoj su analizirane realne distribucijske mreže grada Osijeka i okolice. Mario je uočio pojavu viših harmonika u mreži, što ga je potaknulo na daljnju analizu i razvoj složenijeg modela mreže. Na temelju uočenog stanja te kroz projekt Hrvatske zaklade za znanost pod nazivom Distribucijska elektroenergetska mreža s velikim udjelom aktivnih kupaca započeo je s modeliranjem i analizom dijela distribucijske mreže, razvijajući kompleksniji i detaljniji vizualni model u koji je integrirao podatke prikupljene terenskim mjerenjima različitih vrsta kućanstava, električnih automobila, fotonaponskih elektrana i drugih relevantnih elemenata, te radio na rješavanju identificiranih problema u takvoj mreži.
Najveći izazov je predstavljala faza programiranja iz razloga što Mario dolazi iz područja elektroenergetike, a bilo je potrebno provesti kompleksan proces povezivanja energetskih modela s programerskim dijelom. No, uz podršku prof. dr. sc. Josipa Joba i drugih kolega sa Zavoda za programsko inženjerstvo na FERIT-u, uspješno je savladao tehničke prepreke. Uz navedenu podršku, programirao je kôd koji je implementirao i programski paket za analizu mreža kako bi riješio prethodno utvrđene probleme.
Njegova istraživanja dokazala su da aktivni filteri dostupni na tržištu, ako se postave na optimalne lokacije, mogu značajno unaprijediti kvalitetu električne energije i osigurati stabilnost mreže za krajnje potrošače. Postignuti rezultati imaju potencijal za daljnji razvoj, a posebice kroz rad asistentice na FERIT-u, univ. mag. ing. el. Heidi Adrić, koja nastavlja istraživati primjenu filtera u fotonaponskim sustavima na krovovima kuća. Takvi multifunkcionalni uređaji mogli bi istovremeno proizvoditi obnovljivu i filtrirati električnu energiju za stabilniju opskrbu.
Suradnja s mentorom prof. dr. sc. Zvonimirom Klaićem i ostalim kolegama sa FERIT-a te vanjskim suradnicima bila je ključna za uspjeh istraživanja. Također, imao je i podršku HEP-a koji je omogućio pristup ključnim mjerenjima i podacima za analizu, dok je u sklopu FERIT-ovog projekta financiranog od strane HRZZ-a osigurao nabavu filtera koji je bio temelj za pokretanje ovog istraživanja prije četiri godine. Navedeni projekt ne samo da je omogućio nabavu potrebne opreme, već je financirao i znanstvene radove te odlazak na konferencije, što je Mariju omogućilo razmjenu znanja i proširenje suradničke mreže s istraživačima iz drugih zemalja. Tako je uspostavio i suradnju s Fakultetom elektrotehnike na Sveučilištu u Ljubljani, s kojim je nastavio partnerstvo u daljnjim istraživanjima. Navedeni projekt financiran od HRZZ-a još uvijek traje, a Mario zajedno s kolegama nastavlja istraživanje na testnoj mikro mreži, koju je razvio FERIT-ov viši asistent, dr. sc. Matej Žnidarec, a ona predstavlja osnovu za daljnji razvoj fotonaponske mreže kao aktivnog filtera.
Mario savjetuje budućim mladim istraživačima da započnu s temeljnim radom o području istraživanja kojim se žele baviti i iskoriste prilike za sudjelovanje na konferencijama kako bi se umrežili s ostalim istraživačima iz drugih zemalja te na taj način uspostavili potencijalne suradnje za njihova buduća istraživanja.
„Uvijek postoje ljudi koji su već naišli na probleme slične vašima. Povežite se s njima, učite iz njihovog iskustva i ne bojte se tražiti pomoć.“ poručuje Mario.
Tijekom istraživanja i izrade doktorskog rada, Mario je imao glavnu podršku u svom mentoru, prof. dr. sc. Zvonimiru Klaiću, koji ga je usmjeravao kroz cjelokupni proces doktorata. Prof. dr. sc. Zvonimir Klaić naglašava kako je uloga mentora pružanje smjernica, praćenje napredka i pomaganje u prepoznavanju znanstvenih niša koje nisu dovoljno istražene. Također, ističe kako je važno identificirati područja u kojima postoji prostor za znanstvene doprinose jer bez toga doktorat ne može ispuniti svoj cilj. Smatra kako je jedan od najvećih izazova bio obuhvatiti podatke terenskih mjerenja u istraživački rad. Upravo su ti podaci osigurali stvarnu osnovu za daljnje simulacije i analize, što je doktoratu dalo dodatnu vrijednost i praktičnu primjenjivost. Budućim doktorandima savjetuje da redovito prate znanstvene literature i aktivno održavaju komunikaciju s mentorima, kolegama i vanjskim suradnicima jer takav pristup često dovodi do rješavanja potencijalnih problema i kvalitetnijih rezultata.
Naposljetku, prof. dr. sc. Zvonimir Klaić zaključuje kako svaki doktorat treba imati konkretne rezultate i svrhu, pružajući korist lokalnoj zajednici, a upravo je to postignuto ovim doktoratom. Izrada doktorata nije samo proces istraživanja i rješavanja znanstvenih pitanja već i prilika za unaprjeđenje znanja koje ima praktičnu vrijednost za širu zajednicu. Mentorstvo, suradnja i upornost ključni su elementi koji vode do uspjeha u ovom izazovnom, ali izuzetno vrijednom putovanju.