Структурный и параметрический синтез энергетических комплексов, объединенных в электросеть тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Лосев Остап Геннадьевич

• Лосев Остап Геннадьевич
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Лосев Остап Геннадьевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СУЩЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНОЛОГИИ И ФАКТОРЫ, СТИМУЛИРУЮЩИЕ РАЗВИТИЕ РАСПРЕДЕЛЁННЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

1.1 Общие вопросы распределенной энергетики

1.2 Обзор архитектур систем распределения постоянного тока

1.3 Обоснование выбора постоянного тока

1.4 Преимущество использования постоянного тока

1.5 Особенности построения узлов распределённой энергосети

Вывод

ГЛАВА 2. РАСЧЁТНЫЕ МОДЕЛИ ДЛЯ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО И СТРУКТУРНОГО СИНТЕЗА РЭС

2.1 Модель адаптивного повышающего и понижающего DC/DC преобразователя

2.2 Альтернативный способ повышения номинала напряжения на объектах РЭС

2.3 Разработка и реализация способа структурного синтеза РЭС

2.4 Математическая модель для проведения энергетических и тепловых расчётов для долгосрочного прогноза работы потребителя с собственными источниками генерации

2.5 Имитационная модель базового сегмента РЭС

Выводы

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА БАЗОВОМ СЕГМЕНТЕ РЭС НА ПОСТОЯННОМ ТОКЕ

3.1 Конструктивный состав объекта испытаний

3.2 Технические характеристики объекта испытаний

3.3 Экспериментальные исследования узлов и элементов РЭС

Выводы

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Предлагаемые в работе результаты исследований получены при разработке методик построения саморегулируемых распределенных электросетей на постоянном токе различного масштаба, создании имитационных математических моделей ключевых элементов и в целом распределенной сети. Результаты классифицированы и объединены в формате новой концепции облика перспективных энергосистем, использующих методы прямого преобразования химической энергии углеводородного топлива в электрическую и тепловую энергию с низким углеродным следом. Предлагаемая концепция, математический аппарат, технические решения, и их практическая реализация преследует цель -устранять локальные дефициты электрической мощности для потребителей, снизить потери электроэнергии, связанные с ее передачей на большие расстояния, обеспечить высокую надежность энергоснабжения, в том числе, за счет структурной надежности, живучести и отказоустойчивости перспективных объектов энергоснабжения. В целом результаты данного исследования способствуют повышению качества и эффективности перспективных разработок, по критериям безопасности и экологической приемлемости жизненного цикла электротехнических комплексов и систем, включая создание, эксплуатацию источников генерации и сетей передачи энергии и ликвидацию негативных последствий процессе их использования.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структурный и параметрический синтез энергетических комплексов, объединенных в электросеть»

Актуальность темы исследования

Данная работа решает важную задачу национального уровня значимости - по бездефицитному энергосбережению потребителей и повышению энергетической и экономической эффективности, надёжности и отказоустойчивости объектов электротехнических комплексов и систем распределённой энергетики РФ. Решение этой задачи способствует будущей разработке новых и важных для энергетической безопасности РФ проектов электротехнических комплексов, систем и их

компонентов высокого качества, а также, способствует развитию локальных и интегрируемых в Единую энергетическую систему России распределенных источников энергоснабжения, формируемых посредством предлагаемых решений для оригинальных локальных интеллектуальных энергетических систем. Для текущего периода - задача эффективного сочетания использования систем централизованного электроснабжения с развитием распределенной генерации электрической энергии и интеллектуализацией энергетических систем, а также с использованием местных ресурсов, в том числе возобновляемых источников энергии, является важной для региональной и в целом страны системы национальной энергетической безопасности. Актуальность и современная необходимость решения данных задач определена в ряде директивных документах, в т. ч. Указом Президента РФ от 13 мая 2019 г. N 216 "Об утверждении Доктрины энергетической безопасности Российской Федерации".

Актуальность темы исследования определяется креативным поиском решения задачи научного исследование работоспособности и качества функционирования электротехнических комплексов, систем и их компонентов в различных режимах, при разнообразных внешних воздействиях на этапах и проектирования, физического создания и эксплуатации электротехнических комплексов с распределёнными и многими автономными источниками электроэнергии на постоянном токе.

Степень разработанности

Согласно поиску в базах данных РИНЦ, а также в базах Scopus и Web of Science и библиотеках с опубликованными работами кандидатских диссертаций, по ключевым словам, «распределённая энергетика» и «distributed energy» были найдены 3593 и 3145 для Scopus и Web of Science соответственно, 346 научных публикаций в национальной библиографической базе данных научного цитирования на базе elibrary.ru и 22 кандидатских диссертации за последние 5 лет.

Из них, порядка 208 научных работ, попадают под область интересов данного исследования. Среди отечественных исследователей вклад в создание и развитие новых знаний в области распределённой энергетики внесли множество исследователей, среди них: Воропай Н. И., Соснина Е. Н., Куликов А. Л., Илюшин П. В., Обоскалов В. П., Арзамасцев Д. А., Третьяков Е. А., Андреев М. В., Фёдоров В. К., Армеев Д. В., Булатов Ю. Н., Глазырин Г. В., Дехтерев А. И., Турунтаева Д. В., Фролов М. Ю., Фурсанов М. И., Чершова В. О. и др.

В истории электротехники выделяются две выдающиеся фигуры - Никола Тесла и Томас Эдисон, чьи имена стали символами двух различных подходов к передаче электричества и разработке электротехнических систем. Вначале, электроснабжение обеспечивалось по постоянному тока, но в связи с рядом проблем, а именно, передача электроэнергии на большие расстояния, и последующая реализация её конечным потребителем, не соотносилось по номиналу, так как для передачи необходимо было большое напряжение, а именно 5000В в том исполнении, а для потребления 110В, при этом технологии преобразования не были достаточно проработанные, и предложено было только одно средство - умформер. Это мотор, в данном случае на 5000 вольт, и соединенный с ним генератор на 110 вольт. И мощность этого умформера должна быть не меньше, чем суммарная мощность всех моторов, которые хочет подключить потребитель. То есть - электростанция "в миниатюре". Система обладала рядом недостатков: механика, смазка, шум, периодическое техобслуживание, ремонт и низкий КПД.

При использования переменного тока вопрос преобразования величины напряжения в любую сторону решался просто, дешево и удобно, с помощью трансформаторов. Трансформаторы не имеют движущихся деталей, не требуют для изготовления оборудования высокой точности, что и определило дальнейший вектор развития электроснабжения.

Но новая элементная база, разработанная на сегодняшний день, позволяет снова использовать постоянный ток. Были сконструированы электронные компоненты, которые позволили коммутировать постоянные токи значительной величины при столь же значительных напряжениях. Это MOSFET-ы, IGBT транзисторы, диоды Шоттки и т. п. Причем, предел коммутируемых мощностей на сегодня еще не достигнут и потолок постоянно повышается.

По сути, с разработки опорных достаточно мощных источников, чьи свойства позволяют получать постоянный ток в качестве первичного продукта преобразования, позволяет выводить электроснабжение по постоянному тока на новый уровень. Солнечные батареи, термоэлектрические генераторы, топливные элементы становятся коммерчески выгодными. Появляется реальная возможность строить электростанции, не требующие мощных капитальных вложений. Подобные электростанции можно строить в любых местах, где требуется электроснабжение, от дачных участков до производственных предприятий. Все эти технические достижения дают возможность создать сеть распределенных источников электроэнергии, не отказываясь при этом от существующих электростанций.

Основная идея данной работы заключается в том, что использование сетей постоянного тока обеспечит поддержание заданного диапазона опорного сетевого напряжения в общей сети при переменной во времени и территориальном пространстве распределённой генерации, аккумулировании и переменном распределённом потреблении электроэнергии, а надежная отказоустойчивая структура формирования данных сетей, обеспечивает бесперебойное электропитание региона в непростых условиях эксплуатации, а также, при необходимости, транзит энергии с существенно более низкими потерями нежели через переменный ток.

При этом открываются новые задачи построения отказоустойчивых, надежных электростанций, разработанных на новых методиках управления, которые позволяет реализовать электросистема на постоянном токе.

Цели диссертационной работы

- Разработка модели, обеспечивающей синтез схем распределенных энергетических сетей, отличающийся тем, что основной акцент делается на создании «троированной» структуры, на базе которой строится объединение источников и потребителей энергии.

- Создание математических моделей ключевых элементов / устройств распределенной сети с переходом к модели всей распределённой сети, результатом которой является параметры генерирующих и аккумулирующих элементов входящих в сеть объектов распределенной энергетики.

- Разработка принципов построения саморегулируемых распределенных сетей на постоянном токе различного масштаба: топологического / географического, мощностного, и с учетом климатических и местных территориальных факторов.

- Разработка концепции и формирование облика перспективных энергосистем, использующих методы прямого преобразования химической энергии углеводородного топлива в электрическую и тепловую энергию с низким углеродным следом.

- Разработка новых научно обоснованных технических решений, обеспечивающих возможность быстрого заряда электрического транспорта в условиях отсутствия электросетей большой мощности.

Для достижения цели диссертационной работы решены следующие задачи:

1. Проведен анализ состояния разработок различных систем генерации и накопления электроэнергии;

2. Выполнена разработка математического аппарата для расчета распределенных энергетических систем и прогноза их эксплуатационных характеристик;

3. Проведен комплекс вычислительных экспериментов для оптимизации параметров распределенной энергетической системы;

4. Создан проект экспериментальной модели базового/основного сегмента распределённой энергетической сети постоянного тока

5. Проведен комплекс натурных экспериментов на экспериментальной модели распределённой энергетической сети;

6. Выполнена верификация математического аппарата / математических моделей для расчета распределенных энергетических систем

7. Выполнено сопоставление анализа научно-информационных источников и полученных результатов теоретических и экспериментальных исследований;

Объект исследования: распределённые электрические сети на постоянном токе, объединяющие в себе пользователей с собственной системой генерации и накопления энергии, их параллельная работа с центральной сетью, а также с базовым генератором и накопителем общего пользования.

Предмет исследования: средства, способы и алгоритмы управления режимами автономной и параллельной работы пользователей с объединяющей их сетью, а также с генератором и накопителем общего пользования, математический аппарат обеспечивающий прогноз параметров энергоустановки, и технические решения, обеспечивающие совместную работу элементов системы.

Научная новизна диссертации:

1. Разработан новый способ построения электросети, отличающийся тем, что подключение дополнительных элементов генерации обеспечивается по постоянному току с использованием стабилизаторов, выполненных на основе DC/DC конвертеров с ограничением максимального тока.

2. Разработана модель построение структурных схем распределенных энергетических систем с третьей степенью связности, отличающая тем, что с результирующая схема может быть произвольной формы, что является необходимым при проектировании сети распределения энергии с привязкой к конкретной местности.

3. Проведены вычислительные и экспериментальные исследования, апробированные на собственно физической модели базового сегмента распределённой энергетической сети.

4. Реализован, контролируемый естественным образом, транзит энергии между элементами системы без директивно адресного управления, обеспечивающий безопасное энергообеспечения при подключении нагрузок, превышающих текущую генерацию.

Теоретическая и практическая значимость работы. Решена научно-техническая задача по минимализации рисков разбалансировки электрической сети, возникающих при подключении к ней новых объектов генерации и/или потребления энергии с различным номиналом.

Запатентована схема интеграции разрабатываемой системы распределённого энергоснабжения на постоянном токе с распределёнными сетями газоснабжения, а также с инфраструктурой транспортных средств, обеспечивающей заряд электрического транспорта.

Запатентована схема надежной отказоустойчивой сети электроснабжения со множеством пользователей с собственными источниками генерациями и накопления энергии.

Предложено применять разработанные методики для обеспечения требуемого уровня энергетической безопасности потребителей распределенной энергетической сети.

На основе разработанных методик расчета и полученных результатов, разработан ряд автономных энергетических установок, обеспечивающих круглогодичное энергоснабжение в полностью автономных условиях эксплуатации. Данные энергоустановки на сегодняшний день успешно используются в регионах, удалённых от центрального энергоснабжения.

Методология и методы исследования. При выполнении работы автором применялись методы и методология исследования электротехнических систем, в основе которых лежат математическая логика, закономерности токораспределния и теория надежности. Были созданы собственный вычислительный инструментарий для математического и физического моделирования, а именно моделирующие-имитационные программы, предназначенные для получения текущих электрических параметров распределенной энергетической системы, мониторинга текущего состояния элементов РЭС, изучения поведения ключевых элементов, испытаний различных режимов работы, построения управляющих воздействий, поиска оптимальных характеристик. Разработан программно-измерительный комплекс, позволяющий снимать текущие параметры модели распределённой энергетической системы. Алгоритмы позволяющие вести учёт и управления распределённой энергетической системой в автоматической режиме.

Положения, выносимые на защиту:

1. Способ синтеза структурных схем распределённых электросетей позволяет эффективно объединять объекты генерации и потребления в единую систему на основе критерия третьей степени связности. Это существенно повышает надёжность и устойчивость работы электросети, обеспечивая её структурную целостность и гибкость.

2. Созданный математический аппарат позволяет точно рассчитывать вероятность наличия пути между объектами генерации и потребления с учётом вероятности отказа линий связи и коэффициента их загруженности. Этот подход

улучшает предсказуемость и надёжность функционирования распределённых электросетей, позволяя принимать обоснованные решения при их планировании и эксплуатации.

3. Разработанное техническое решение обеспечивает возможность быстрого заряда электрического транспорта в условиях отсутствия электросетей большой мощности. Внедрение данного решения позволяет существенно сократить время на дозаправку электротранспорта и расширить его использование в отдалённых регионах с ограниченной энергетической инфраструктурой.

4. Предложенный способ подключения дополнительных элементов генерации по постоянному току с использованием стабилизаторов на основе DC/DC конвертеров, с возможностью ограничения максимального выходного тока, позволяет увеличить общую генерирующую мощность системы и повысить её устойчивость к нагрузкам. Этот подход делает возможным гибкое и безопасное масштабирование системы электроснабжения с учётом текущих и перспективных задач энергообеспечения.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность полученных новых результатов подтверждена экспериментальными физическими моделями, использованием созданных в процессе выполнения данной работы программ для имитационного моделирования, выполнением физического моделирования энергосистем и испытаниями разработанных принципов управления на экспериментальных моделях.

Результаты исследования, полученные в ходе работы автором, позитивно апробированы на различных научных форумах, докладывались и обсуждались на: 1. Десятой конференции с международным участием и Седьмой школы молодых ученых, Черноголовка, 18-21 сентября 2023 года / Научный редактор С. И. Бредихин. - Черноголовка: Черноголовка, 2023

2. Всероссийской научной конференции с международным участием и XI научной молодежной школы. Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Объединенный институт высоких температур РАН. 2018. С.

3. II Международной научно-практической конференции. С. 201-202. Альтернативная и интеллектуальная энергетика. Воронеж, 16-18 сентября 2020 года

4. VI Международной научно-практической конференции: в 3 ч. Воронеж, 2021. С. 278-285. Комплексные проблемы техносферной безопасности.

5. Пятой Всероссийской конференции с международным участием топливные элементы и энергоустановки на их основе.17-21 июня 2018 Суздаль ИФТТ РАН

6. Шестой Всероссийской конференции с международным участием топливные элементы и энергоустановки на их основе. 23-27 июня 2019 года Черноголовка, ул.Академика Осипьяна д.2 ИФТТ РАН

7. IV Международного конгресса REENCON-XXI. Возобновляемая энергетика XXI век 2018.

8. II "International Theoretical and Practical Conference on Alternative and Smart Energy". Conference proceedings. Voronezh, 2021. С. 12021.

Результаты, полученные в ходе диссертационного исследования опубликованы в 9 основных научных работах, из них работ, опубликованных согласно перечня российских рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук (перечень ВАК РФ) - 4, работ в научных изданиях, индексируемых базами Scopus и/или Web of Science - 5, получено 16 патентов на изобретение РФ, зарегистрировано 7 программ для ЭВМ. Также получен 1 акт, подтверждающих внедрение результатов исследования. В РИНЦ индекс Хирша автора - 3.

ГЛАВА 1. СУЩЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНОЛОГИИ И ФАКТОРЫ, СТИМУЛИРУЮЩИЕ РАЗВИТИЕ РАСПРЕДЕЛЁННЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

1.1 Общие вопросы распределенной энергетики

Для того чтобы выбрать наиболее актуальные публикации в соответствии с целями работы, были установлены три основных фильтра. Первый из них касается одного из ключевых аспектов распределённых энергетических систем, который заключается во взаимодействии между различными источниками энергии и потребителем. По этой причине были отобраны только документы, включающие более одного источника энергии (например, солнце, ветер, топливный элемент, природный газ). Второй фильтр заключается во включении технологий накопления энергии, включающих: водород, классические электрохимические аккумуляторы, производство синтетического топлива. Третий фильтр заключается во включении различных структурных схем построения распределённый систем и использование постоянного тока.

Распределенная энергетическая сеть представляет собой систему, в которой производство и распределение энергии осуществляются через множество небольших генерирующих и распределительных узлов. Основными элементами такой сети являются микросети, представляющие собой небольшие автономные энергетические системы, способные работать как независимо, так и взаимодействовать с централизованной энергосистемой.

Важным аспектом построения распределенной энергетической сети является развитие распределенной генерации. Распределенная генерация предполагает создание небольших источников производства энергии как на уровне распределительной сети, так и на стороне потребителя энергии. Применение распределенной генерации позволяет снизить нагрузку на централизованную энергосистему, повысить надежность энергоснабжения и использовать возобновляемые источники энергии.

Одним из ключевых принципов построения распределенной энергетической сети является создание распределенных интеллектуальных электрических сетей. Эти сети представляют собой интегрированные системы управления, которые способны обеспечить эффективное взаимодействие между различными видами генерации и распределения энергии.

Преимущества распределенной энергетической сети включают повышенную надежность энергоснабжения, улучшенную энергоэффективность, снижение потерь электроэнергии, а также возможность эффективного использования возобновляемых источников энергии.

Однако, при построении распределенной энергетической сети существуют определенные проблемы и особенности, связанные как с техническими аспектами, так и с организационными вопросами.

Повышение доступности, надежности и эффективности энергоснабжения остается актуальной проблемой в современном мире, включая Россию. Такие источники как солнечная и ветровая энергетика, привлекают все больше внимания исследователей и практиков в связи с их потенциалом для улучшения энергетической системы [1, 2, 6]. Заинтересованность исследователей в повышении доступности и надежности энергоснабжения основана на нескольких ключевых факторах. В последние десятилетия стало ясно, что традиционные централизованные системы энергоснабжения сталкиваются с вызовами, связанными с устаревшей инфраструктурой, рисками длительных отключений и недостаточной эффективностью [3, 4, 5]. В связи с этим исследователи проявляют интерес к альтернативным подходам, таким как распределённая энергетика, которая позволяет увеличить доступность и надежность энергоснабжения путем размещения генерации ближе к потребителям [7, 8, 9].

Кроме того, экологическая и экономическая эффективность играют важную роль в привлечении внимания исследователей к технологиям распределённой

энергетики. С учетом растущих экологических проблем, связанных с использованием традиционных источников энергии, таких как уголь и нефть, энергетическая отрасль стремится к переходу на более чистые источники энергии имеющий значительно более низкий углеродный след по сравнения с классическим преобразованием [10, 11].

Основная суть распределенной энергетики в том, что генераторы электроэнергии не концентрируются в одном месте, например на электростанции, а создаются там, где это удобно и экономически выгодно. И наряду с генераторами электроэнергии, таки сети могут содержать хранилища электроэнергии, основанные на аккумуляторах, водородных и гравитационных накопителях и т. п.

Неотъемлемой частью распределенных сетей являются приборы управления сетью и учета электроэнергии. В отличие от традиционной централизованной сети, в узлах распределенной сети направление передачи энергетических потоков может меняться. В пиках потребления электроэнергия берется из магистральной сети, а в то время, когда вырабатываемая местными генераторами энергия превышает потребную, она может быть отдана в магистраль. На основании показаний приборов учета аппаратура управления формирует соответствующие команды и производит перераспределение потоков в нужном направлении.

Начало создания распределенных сетей энергоснабжения уже положено в европейских странах. Хотя их еще рано называть полноценными распределенными сетями, элементы распределенных сетей уже используются. Например, появилась тенденция оснащать небольшие дома солнечными батареями с аккумуляторным хранилищем. Дом подключен к городской электросети и электрооборудование дома обеспечено гарантированным питанием. Солнечная батарея вырабатывает энергию во время светового дня,

запасая ее в аккумуляторных батареях в то время, когда жителям дома энергия не нужна. В вечернее время, когда включается бытовая техника, она использует накопленный за день запас и в это время потребление энергии от городской электросети сокращается или отключается полностью. Если же энергия, произведенная солнечной батареей, окажется недостаточной, то в момент полной разрядки аккумуляторов произойдет переключение на городскую сеть и электроснабжение не нарушится. Если же солнечная батарея зарядила аккумуляторы до конца, и энергия больше не нужна, солнечная батарея будет переключена на сетевой инвертор и избыток энергии будет перекачиваться в магистральную городскую сеть, в которой на нее найдется потребитель. Такая схема позволяет не только сэкономить электроэнергию, потребляемую из городской сети и сократить расходы семейного бюджета, но и продать излишнюю энергию, получив прибыль [12].

1_

Рисунок 1 - Потребитель с собственными источниками генерации На рисунке 1 представлена схема дома, который обладает собственным

источником электроэнергии. Эта схема используется при строительстве

отдельных домов в Европе. Современные стандарты энергоснабжения предусматривают использование переменного тока с частотой 50 герц в магистральной электросети. Однако это приводит к усложнению локальных узлов сети, и поэтому локальные узлы вынуждены применять инверторы, которые преобразуют постоянный ток в переменный. Несмотря на усложнение схемы, во многих случаях такая концепция распределения энергии является выгодной.

На сегодняшний день уже есть информация о успешном использовании подобных схем. Однако использование схем совмещения потребления и генерации энергии пока сдерживается трудностями в создании необходимых комплексов. Производимый постоянный ток необходимо конвертировать в переменный, так как все бытовые нагрузки рассчитаны на переменный ток. Аппаратура, обеспечивающая реверс энергии в городскую сеть, также сложна и дорогостояща. Таким образом, выгода от применения совмещенных схем оказывается не столь велика, как могла бы быть, и реализацией занимаются в основном энтузиасты. Также следует учитывать, что законодательная база большинства стран не готова к повсеместному распространению распределенных источников электроэнергии.

1.2 Обзор архитектур систем распределения постоянного тока

Систему распределения электроэнергии можно рассматривать как

магистраль, к которой подключены источники и потребители электроэнергии. Для объединения их в одну систему необходимо, чтобы все источники и потребители имели одинаковые электрические параметры. В случае переменного тока это означает, что напряжение, частота и фаза должны быть одинаковыми. В случае постоянного тока, для поддержания напряжения на нужном уровне, необходимо заботиться только о нем.

Для объединения источников и потребителей электроэнергии существует

несколько способов, зависящих от требуемой надежности магистрали. Чем выше требуемая надежность, тем больше затрат требуется для создания магистрали. В некоторых случаях, таких как использование электроэнергии в быту, большая надежность не является необходимостью, и аварии на магистрали приводят только к некоторым неудобствам в ожидании ремонта. Однако, отключение электроэнергии на производстве может привести к серьезным последствиям, так как остановка технологического процесса может вызвать катастрофу с непредсказуемыми последствиями. В таких случаях требуется обеспечение повышенной надежности энергоснабжения, что влечет за собой увеличение стоимости системы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Лосев Остап Геннадьевич, 2025 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Харченко В. В., Романенко А.Ф., Гусарова О.Ф. / Бесперебойные источники генерации для использования в микросетях на основе ВИЭ // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2014;(8):84-88.

2. Берёзкин М. Ю., Синюгин О.А. / География инвестиций в возобновляемую энергетику мира / Вестник Московского университета. Серия 5. География. 2018;(4):68-74.

3. Атаев З.А. / Изолированная энергосистема Калининградской области // Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2018;(1): 101-110.

4. Атаев З.А. / Оптимальное территориальное сочетание централизованных и децентрализованных энергосистем в центральной России // Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2013;(4):48-60.

5. Тюкаев Д.А., Балябина А.А. / Механизм формирования систем аварийного энергоснабжения АЭС на основе топливных элементов // Путеводитель предпринимателя. 2013;(21):316-322.

6. Нефедкин С.И., Барсуков А.О., Мозгова М. И., Шичков М. С., Климова М. А. / Автономное энергоснабжение с использованием ветроэнергетического

комплекса и водородного аккумулирования энергии // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2019;(16-18): 12-26.

7. Соколов А. А., Руднева О. С. / Анализ современного состояния и перспективы развития альтернативной энергетики в регионах степной зоны России // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2021;(4-6):73-81.

8. Галстян А.Ш., Шиянова А. А., Минаков В. Ф., Устаев Р.М. / Основные тренды развития альтернативной энергетики // Вестник Северо-Кавказского федерального университета. 2016;(6):70-72.

9. Зубкова Я. Н. / Возобновляемая энергетика в системе формирующегося единого энергетического рынка ЕС // Надежность и безопасность энергетики. 2016;(4):19-24.

10. Армашова-Тельник Г.С. / Оценка потенциала технологий распределенной энергетики в качестве компенсации потребности в генерирующих мощностях до 2035 года // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2020;82(1):409-418.

11. Попадюк Т.Г., Купреев Д.А. / Стимулирование инновационного развития распределенной энергетики // Стратегические решения и риск-менеджмент. 2018;(3):54-59.

12. Дебарберис Л., Фулли Ж., Алеку К., Гангале Ф. / Развитие электросетей в Европе: состояние и перспективы // Стратегические решения и риск-менеджмент. 2010;(2):60-67.

13. V. A. Prabhala et al., / An Overview of Direct Current Distribution System Architectures & Benefits, // Energies, vol. 11, no. 9, MDPI AG, Sep 2018.

14. Электронный ресурс: http://digitalsubstation.com/blog/2018/07/24/na-poroge-vtoroi-voiny-tokov-smozhet-li-postoyannyj -tok-zavoevat-mir/

15. Соснина Е. Н. Научные основы повышения энергоэффективности электротехнических комплексов государственных учреждений / Диссертация на соискание ученой степени доктора наук: 05.09.03 Электротехнические

системы и комплексы / Соснина Елена Николаевна, Нижний Новгород 2013.

16. А.М. Белогорьев, В. В. Бушуев, А. И. Громов, Н.К. Куричев, А.М. Мастепанов, А.А. Троицкий / Тренды и сценарии развития мировой энергетики в первой половине XXI века // «ЭНЕРГИЯ», 2011. - 68 с.

17. Электронный ресурс: Сценарные условия развития электроэнергетики на период до 2030 года (atompool.ru)

18. Электронный ресурс: What Really Happened During the Texas Power Grid Outage. URL: https://practical.engineering/blog/2021/3/22/what-really-happened-during-the-texas-power-grid-outage

19. Глушкова, Д.В., Ермоленко, Б.В. / Гибридные системы электро- и теплоснабжения автономных автозаправочных станций // Успехи в химии и химической технологии. 2017. Т. XXXI. № 9. С. 71.

20. Григорьев, А.С., Григорьев, С.А., Мельник, Д.А., Филимонов, М.Н., Лосев, О.Г., Печак, В.В. / Контроллер распределения электроэнергии автономной энергетической установки. Пат. 179979 (Россия) 2017.

21. Simon Sepûlveda-Garcia, Oscar Danilo Montoya, Alejandro Garcés, / A second-order conic approximation to solving the optimal power flow problem in bipolar DC networks while considering a high penetration of distributed energy resources // International Journal of Electrical Power & Energy Systems // Volume 155, Part A, 2024, 109516, ISSN 0142-0615, https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2023.109516.

22. Abdulaziz Alanazi, Mohana Alanazi, Saber Arabi Nowdeh, Almoataz Y. Abdelaziz, Adel El-Shahat / An optimal sizing framework for autonomous photovoltaic/hydrokinetic/hydrogen energy system considering cost, reliability and forced outage rate using horse herd optimization // Energy Reports / Volume 8, 2022, Pages 7154-7175, ISSN 2352-4847, https://doi.org/10.1016/j.egyr.2022.05.161.

23. Paul Arévalo, Dario Benavides, Marcos Tostado-Véliz, José A. Aguado, Francisco Jurado / Smart monitoring method for photovoltaic systems and failure control based on power smoothing techniques // Renewable Energy / Volume 205,

2023, Pages 366-383, ISSN 0960-1481,

https://doi.Org/10.1016/j.renene.2023.01.059.

24. Абрамов, А. Л. / Исследование графовых моделей городов // Математическое и компьютерное моделирование в экономике, страховании и управлении рисками. - 2022. - № 7. - С. 3-7. - EDN OGOGNQ.

25. Peng Wang / Product modeling design method based on graph neural network and fuzzy inference theory // Alexandria Engineering Journal / Volume 77, 2023, Pages 513-524, ISSN 1110-0168, https://doi.org/10.1016/j.aej.2023.07.005.

26. Ерусалимский, Я. М. Граф-решётка и некоторые его свойства / Я. М. Ерусалимский // Эвристические алгоритмы и распределенные вычисления. -2015. - Т. 2, № 3. - С. 80-87. - EDN YTADKD.

27. Бредихин С. И., Голодницкий А. Э., Дрожжин О. А. и др. / Стационарные энергетические установки с топливными элементами: материалы, технологии, рынки / // М.: Научно-техническая фирма "Энергопрогресс", 2017.

28. Протокол испытания ветроэнергетической установки ВЭУ-2000 № 100712 от 10.07.12.

29. Лосев О. Г., Григорьев А. С., Мельник Д. А., Григорьев С. А. / Зарядная станция для электрического транспорта на основе возобновляемых источников энергии / // Электрохимия. - 2020. - Т. 56, № 2. - С. 175-182. - DOI 10.31857/S0424857020020097. - EDN FQRUEW.

30. Проблемы низкотемпературных литий-ионных аккумуляторов // Электрохимическая энергетика. - 2017. - Т. 17, № 2. - С. 61-88. - DOI 10.18500/1608-4039-2017-2-61-88. - EDN ZVROZR.

31. Аккумуляторы и батареи аккумуляторные никель-кадмиевые серии KGL необслуживаемые / Технические условия // ТУ 3482-039-05758523-2011.

32. Куликов А. Л., Осокин В. Л., Папков Б.В. / Проблемы и особенности распределённой электроэнергетики // Вестник НГИЭИ, (11 (90)), 123-136.

33. Патент на полезную модель РФ № 179979 U1 / Контроллер

распределения электроэнергии автономной энергетической установки / / А. С. Григорьев, С. А. Григорьев, Лосев О.Г. Заявл. 29.12.2017 : опубл. 30.05.2018.

34. О. Г. Лосев, Д. А. Мельник, А. С. Григорьев / Разработка математической модели для проведения энергетических и тепловых расчетов для долгосрочного прогноза работы автономных энергоустановок в Арктическом регионе // Новое в российской электроэнергетике. - 2024. - № 3. - С. 17-27.

35. О. Г. Лосев, Д. А. Мельник, А. С. Григорьев / Структурный синтез распределенных энергетических систем // Новое в российской электроэнергетике. - 2024. - № 8. - С. 52-59.

36. О. Г. Лосев, Д. А. Мельник, А. С. Григорьев / Расчёт изменения температуры воздуха внутри прямоугольного объема характерного энергоустановкам контейнерного типа // Топливные элементы и энергоустановки на их основе. Современные аспекты высокоэффективных топливных и электролизных элементов: Материалы Десятой конференции с международным участием и Седьмой школы молодых ученых, Черноголовка, 18-21 сентября 2023 года. - Черноголовка: Институт физики твердого тела им. Ю.А. Осипьяна РАН, 2023. - С. 236-238.

37. / О. Г. Лосев, Д. А. Мельник, А. С. Григорьев / Исследование рабочих характеристик никель-кадмиевых аккумуляторов // Новое в российской электроэнергетике. - 2023. - № 10. - С. 6-17.

38. Патент № 2749864 С1 Российская Федерация, МПК H02J 5/00, H02M 3/04. Распределённая энергетическая сеть : № 2020131285 : заявл. 23.09.2020 : опубл. 17.06.2021 / А. С. Григорьев, Д. А. Мельник, О. Г. Лосев ; заявитель Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт".

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.

УТВЕРЖДАЮ

¡»водитель Курчатовского l реабилитации и доения, г, наук

A.B. Королев 2024 г.

о внедрении результатов кандидатской диссертационной работы Лосева Остапа Геннадьевича

Результаты диссертационной работы Лосева О.Г. на тему «Структурный и параметрический синтез энергетических комплексов, объединенных в электросеть» по специальности 2.4.2. «Электротехнические комплексы и системы» представленные ниже:

- Программа для расчета генерирующих и аккумулирующих мощностей автономной энергетической установки «Zemlya_12». Программа для ЭВМ. Номер регистрации (свидетельства): 2022680077. ß реестре РИД. стоящих на учете в НИЦ "Курчатовский институт" №265;

- Модель адаптивного повышающею DC/DC преобразователя. Программа для ЭВМ, Номер регистрации (свидетельства): 2021666771. В реестре РИД, стоящих на учете в НИЦ "К\ рчатовский институт" №379;

- Контроллер распределения электроэнергии автономной энергетической установки. Полезная модель. RU 179979;

- Программа для расчёта инсоляции «SOLNCF._poisk_2.2». Программа для ЭВМ. Номер регистрации (свидетельства): 2022669863. В реестре РИД, стоящих на учете в НИЦ "Курчатовский институт" №266;

- Программа для тепловых расчётов внутри ограниченного объема с учётом температуры внешней среды. Программа для ЭВМ. Номер регистрации (свидетельства): 2024611035;

- Программа для имитационного динамического математического моделирования перспективных распределенных энергосистем. Программа для ЭВМ. Номер регистрации (свидетельства); 2021617637. В реестре РИД. стоящих на учете в НИЦ "Курчатовский

институт" №329;

- Распределённой энергетическая сеть. Изобретение. Номер регистрации (свидетельства); RU 2749864. В реестре РИД, стоящих на учете а НИЦ "Курчатовский институт" №22;

внедрены и используются в собственном производственном процессе и научно-производственной деятельности НИЦ «Курчатовский институт» при выполнении научно-исследовательской работы гю комплексной теме «Прикладные исследования в области развития ядерных технологий для создания атомной энергетики нового поколения» по тематике 7п.6.1 «Разработка энергоэффективных и экологически чистых методов и схем для систем распределенной энергетики».

Начальник управления

Замест ml ель начальника управления, к.т.н.

Ученый секретарь, д.т.н

АЛ 1- Нарнавин О.В. Проскурина A.B. Чееноков