Clean Power

Ukrainian (UA)English (United Kingdom)

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ


ІНСТИТУТ ЕЛЕКТРОДИНАМІКИ

Основні досягнення

Основні досягнення Інституту електродинаміки в 2019 р. 

У звітному році колектив Інституту електродинаміки НАН України зосередив свої зусилля на подальшому розвитку фундаментальних та прикладних досліджень в галузі фізико-технічних проблем енергетики по напрямках, які були затверджені Постановою Президії НАН України №67 від 28.03.2012 р.:

-      режими електроенергетичних систем і об’єктів та керування ними;

-      системи та комплекси електромеханічного перетворення енергії;

-      перетворення і стабілізація параметрів електромагнітної енергії;

-      інформаційно-вимірювальні системи і метрологічне забезпечення в електроенергетиці.

       Станом на 01.01.2020 в 11 наукових відділах інституту працюють 45 докторів наук (3 жінки), в тому числі 3 академіка НАН України та 7 членів-кореспондентів НАН України, а також 73 кандидата наук (11 жінок). Кількість наукових співробітників – 181 особа, в тому числі головних наукових співробітників – 7, провідних наукових співробітників – 24, старших наукових співробітників – 58, наукових співробітників – 7, молодших наукових співробітників – 14.

Загальна чисельність співробітників інституту на 31.12.2019 року – 363 особи, з них 133 жінки.

За минулий рік захищено 3 дисертації на здобуття вченого ступеня доктора наук та 6 – на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук

В аспірантурі навчається 11 аспірантів, усі – з відривом від виробництва.   Закінчив аспірантуру 1 аспірант, зараховано до аспірантури у 2019 році 4 особи.

Протягом минулого року прийнято на роботу в інститут 10 молодих працівників, з них 1 – випускник аспірантури. Звільнено з роботи 5 молодих співробітників з вищою освітою.

64 студента проходили в інституті переддипломну практику (з них: магістерську – 37, бакалаврську – 27), 9 студентів проходили виробничу практику.

У 2019 році в Інституті дослідження проводились по 66 темах. Серед них робіт відомчої тематики – 36, програмно-цільової та конкурсної тематики – 24, договірної тематики - 6. Відомчі, програмно-цільові та конкурсні роботи фінансувались з загального фонду, серед яких 32 завдання було на проведення фундаментальних та 28 на проведення прикладних науково-дослідних робіт.  Серед робіт програмно-цільової та конкурсної тематики:

- 11 завдань цільової програми наукових досліджень НАН України «Інтелектуальна екологічно безпечна енергетика з традиційними та відновлюваними джерелами енергії» («Нова енергетика»)» на 2019-2021рр.;

- 4 завдання цільової програми наукових досліджень НАН України «Надійність і довговічність матеріалів, конструкцій, обладнання та споруд» (Ресурс-2) на 2016-2020рр.;

- 2 завдання цільової комплексної програми прикладних досліджень НАН України «Розумні» сенсорні прилади нового покоління на основі сучасних матеріалів та технологій» на 2018-2022pp.;

- 2 завдання цільової програми наукових досліджень НАН України «Напівпровід­нико­ві матеріали, технології і датчики для технічних систем діагностики, контролю та управління» на 2018-2020рр.;

- 1 науково-дослідна робота (грант) для молодих учених НАН України на 2019-2020рр.;

- 1 робота з цільового міждисциплінарного проекту НАН України «Науково-технічні та економіко-екологічні засади низьковуглецевого розвитку України»;

- 1 науково-технічний проект установ НАН України 2019 року;

- 1 завдання цільової програми наукових досліджень НАН України «Ядерні та радіаційні техно­логії для енергетичного сектору і суспільних потреб» на 2019-2023рр.;

- 1 завдання цільової науково-технічної програми НАН України «Дослідження і роз­робки з проблем підвищення обороноздатності і безпеки держави» на 2018-2019рр.

По 7 відомчих темах дослідження успішно завершено. Результати досліджень по цих роботах було обговорено на засіданнях Вченої ради і схвалено.

Проводились також роботи в рамках 6 господарчих договорів, всі роботи за ними завершено у звітному році.

         У звітному періоді подано 7 заявок на винаходи та 9 – на корисні моделі, отримано 9 рішень про видачу патентів України на винаходи і 8 – на корисні моделі. Окрім того, отримано авторські свідоцтва на комп'ютерні програми (1) і на бази даних (1).

У 2019 році вченими Інституту підготовлено до друку 9 монографій (118 обл. вид. арк.), 3 збірники (35,5 обл. вид. арк.).

Матеріали випусків журналу «Технічна електродинаміка» розміщено на сайті журналу www.techned.org.ua. Журнал реферується у реферативному журналі «Джерело» (Україна, Київ), реферативному журналі ВІНІТІ РАН (Росія, Москва). Електронне видання журналу зберігається у Національній бібліотеці України імені В.І. Вер­над­сько­го, включено у базу даних OPEN UKRAINIAN CITATION INDEX та міжнародні бази даних: SCOPUS, COMPENDEX, ELIBRARY, EBSCO, PROQUEST, CROSSREF..

Збірник «ПРАЦІ ІЕД НАН УКРАЇНИ» включено до Переліку наукових фахових видань України, категорія «Б» 11.07.2019. Матеріали збірника розміщуються на сайті Інституту www.ied.org.ua. Збірник входить до переліку профільних видань ДАК МОН України та реферується у таких наукометричних базах даних: реферативному журналі «Джерело» (Україна, Київ), загальнодержавному депозитарії «Наукова періодика України», електронній бібліотеці Національної бібліотеки України імені В.І. Вернадського НАН України (NASPLIB), реферативному журналі "РЖ" ВІНІТІ РАН (Росія).

Протягом 2019 року науковцями інституту опубліковано 119 статей у вітчизняних та 37 у зарубіжних виданнях, з них 94 – у фахових журналах, що входять до міжнародних баз даних, та 41 теза доповідей на конференціях. У збірниках та журналі Інституту електродинаміки НАН України було опубліковано 128 статей, співробітники інституту були авторами 74 з них.

Інститут у 2019 році був співорганізатором VI Міжнародної конференції "Інте­лек­туаль­ні енергетичні системи-2019" (2019 IEEE ESS) (Київ,17 - 19 квітня); ХХV Між­на­родної науково-технічної кон­фе­ренції "Силова елек­троніка та енер­гоефек­тив­ність" (СЕЕ’2019) (Харків, 9 - 13 вересня); IV Міжнародної науково-технічної кон­ференції "Smart-технології в енерге­тиці та електроніці - 2019" (STEE-2019) (смт. Лазурне, Скадовський р-н, Херсонська обл., 8 - 23 серпня).

Також у 2019 р. співробітники інституту брали участь у роботі:

-   ІІІ Міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні наукові інновації» (Київ, 16-17 лютого);

XX Міжнародної науково-технічної конференції “Відновлювана енергетика та енерго­ефективність” (Київ, 15-16 травня);

-  ІІ Міжнародної науково-технічної конференції з електротехніки та обчислювальної техніки (UKRCON) (Львів, 2 – 6 липня 2019р.);

-  XVII Міжнародної науково-технічної конференції молодих вчених і спеціалістів «Елек­тро­механічні та енергетичні системи, методи моделювання та оптимізації» (Кременчук, 11-12 квітня 2019).

У минулому році науково–технічні   досягнення інституту було   представлено на 5 міжнародних   та 2 спеціалізованих виставках-презентаціях. Серед них: виставки elcomUkraine, "Енергетика в промисловості", Міжнародний форум Innovation Market тощо.

Протягом 2019 року наукові дослідження інституту з основних напрямків наукової діяльності було сконцентровано на таких дослідженнях.

За науковим напрямом «режими електроенергетичних систем і об’єктів та керування ними»:

-         розроблено та вперше в Україні обґрунтовано концепцію оцінки впливу відпуску електроенергії з відновлювальних джерел енергії на ринкову вартість електроенергії в Україні;

-  удосконалено методи та розроблено засоби короткострокового прогнозування відпуску електроенергії з відновлювальних джерел, ефективність викори­стан­ня яких підтверджено на реальних даних ОЕС України;

-       розроблено нову модель високовольтного трансформатора струму, яка дає змогу враховувати вплив залишкової індукції, гістерезисних властивостей магнітопроводів і підвищувати достовірність розра­хунків електромагнітних процесів, а також їхній вплив на роботу систем релейного захисту та моніторинг параметрів режимів електроенергетичних систем.

Подальший розвиток цих досліджень буде пов’язано з розробкою концептуальних положень розвитку та функціонування гібридних енергосистем, що відповідають поточному стану об’єднаної енергосистеми (ОЕС) України з урахуванням тенденцій зростання сумарної потужності відновлювальних джерел енергії та вимог до їхнього функціонування, які визначені умовами інтеграції ОЕС України в енергооб’єднання країн континентальної Європи (ENTSO-E). Буде розроблено та досліджено моделі систем передачі постійного струму та їх систем керування, моделі вітрових та сонячних електростанцій, орієнтовані на їх використання у складі комплексної моделі гібридної енергосистеми великої розмірності.

Дослідження з наукового напряму «системи та комплекси електромеханічного перетворення енергії» забезпечували:

-   створення оптимальних структур магнітних систем електромеханотронних перетворювачів енергії з постійними магнітами для вітроенергетич­них установок, приводів транспортних засобів, установок перетворення енергії морських хвиль;

-       розробку нових принципових структур магнітоелектричних систем з однією та двома ступенями свободи обертання ротору для проектування приладів та систем спеціальної техніки з екстремальними характеристиками;

-  дослідження та розробку оптимальних систем керування електромеханічними перетворювачами енергії магнітоелектричного типу меха­тронних систем, що забезпечують покращення енергетичних та масо-габаритних показників у складі пристроїв широкого функціонального спектру для різних галузей електротехніки.

У цьому напрямі в подальшому буде забезпечено розвиток теоретичних положень та стратегій керування електромеханічними системами; передбачено створення та моделювання структур активної зони електромеханічних перетворювачів, схемотехнічних рішень систем керування, алгоритмів керування та програмного забезпечення. Передбачається розроблення математичних моделей напівпровідникових перетворювачів та моделювання процесів в них для керування електромеханічними системами; розроблення принципів побудови та програмного забезпечення систем керування електромеха­ніч­ними системами; розроблення фізичних та математичних моделей електромеханічних систем та їх експериментальні дослідження.

Дослідження з наукового напряму «перетворення і стабілізація параметрів елек­тро­магнітної енергії» було спрямовано на:

розвиток теорії та розробку ефективних засобів перетворення електромагнітної енергії, забезпечення електромагнітної сумісності та взаємодії широкого класу перетворювачів електромагнітної енергії як з системою електропостачання так і з енергоємними технологічними навантаженнями;

-      створення моделей технологічного обладнання з компоновкою елементів силової схеми із дотриманням вимог щодо мінімізації активних втрат потужності та розробленні відповідного обладнання;

-   визначення найбільш ефективних умов роботи джерел розподіленої генерації з позицій підвищення однорідності графіків елек­тричного навантаження мережі, зростанні її пропускної спроможності;

-   визначення опти­мальних режимів роботи систем перемішування рідкого металу та розробленні алгоритмів керування системою плавки металу в печі з електромагнітним перемішуванням розплаву;

-створення нових методів зниження рівня магнітного поля біля трифазних високовольтних кабельних ліній і розрахункової моделі для визначення необхідних характеристик і конфі­гурацій композиційних магнітних екранів для зменшення рівня магнітного поля до існуючих санітарних норм.

В подальшому буде створено математичні, комп’ютерні та фізичні моделі енергетичних об’єктів, в яких відбуваються вагомі втрати електричної енергії; буде розроблено рекомендації щодо умов експлуатації об’єктів, в яких виявлено вагомі втрати електричної енергії. Будуть також отримані основні фізичні закономірності керованого електромагнітного впливу на рідкий метал, розроблено алгоритми керування фізичними процесами в електроплавильних установках, для яких будуть розроблені нові електромагнітні системи та системи їх живлення на основі напівпровідникових перетворювачів, які здатні реалізувати зазначені алгоритми керування. Використання отриманих розробок дозволить суттєво підвищити ефективність технологічних процесів плавлення та оброблення чорних і кольорових металів та сплавів, в тому числі тугоплавких металів і сплавів відповідального призначення, а також покращити якість металевих виробів.

Розвиток «інформаційно-вимірювальних систем і метрологічного забезпечення в електроенергетиці» продовжувався у напряму створення нових уніфікованих прецизійних базових вимірювальних модулів нового покоління для реалізації високоточних приладів та інформаційно-вимірювальних систем. Для технічної і медичної діагностики, контролю якості продукції, екологічного моніторингу та інших метрологічних потреб було розроблено, виготовлено та метрологічно досліджено зразки високопродуктивного базового імпедансо­метричного каналу з характеристиками що відповідають світовому рівню в цій галузі. Для практичної реалізації ємнісного методу моніторингу важливих параметрів стану електро­ге­не­раторів під час його складання розроблено теоретичні основи створення та виготовлено діючі зразки сенсорів і вторинних вимірювальних перетворювачів. Розроблено та досліджено діючий зразок прецизійного підсилювача напруги для формування високовольтних тестових сигналів в системах технічного діагностування та для удосконалення еталонних засобів в електроенергетиці.

Подальший розвиток цих досліджень буде пов’язано з розробкою створенням теоретичних засад прецизійного вимірювання та відтворення змінних струмів і напруг; розробкою нових методів і засобів перенесення одиниць фізичних величин від постійної до змінної напруги; створенням теоретичних основ відтворення швидкоплинних процесів на основі застосування сплайн-інтерполяції калібрувальних цифро-аналогових сигналів; роз­роб­кою нових алгоритмів підвищення точності відтворення електричних величин на основі імплементації структур цифрової обробки даних і автоматизації процесів калібрування.

У звітному році вчених інституту було відзначено наступними нагородами.

Державну премію України в галузі науки і техніки 2018 року за роботу "Електротех­нологічний комплекс виробництва кабельних систем надвисоких напруг" в 2019 році при­суджено чл.-кор. НАН України І.П.Кондратенку, Ю.М. Гориславцю та Н.І. Супруновській.

Премію ім. В.М.Хрущова 2019 року за серію праць "Моделювання мультифізичних процесів в силових трансформаторах та реакторах" отримали О.Д. Подольцев та І.В. Хімюк.

Премію Президента України для молодих вчених 2019 року за роботу "Енергоефектив­ні електротехнічні комплекси з моніторингом та керуванням робочими параметрами" присуджено О.А.Зайченко.

                             

       Найбільш важливі результати досліджень за напрямками:

 

Архів