КВАЛІФІКАЦІЙНА КАРТА
наукової (науково-педагогічної) школи ОП “Електричні станції”
ПОКОЛІННЯ ВЧЕНИХ НАУКОВОЇ ШКОЛИ ОП “ЕЛЕКТРИЧНІ СТАНЦІЇ”
- Найменування школи: Моделювання і управління режимами електричних станцій та підсистем ЕЕС.
- Керівник школи в даний час: д.т.н., професор кафедри електричних станцій, почесний енергетик України Костерєв М.В.
- Коротка історія школи. Засновником школи є професор Доманський Б.Й. наукові дослідження якого отримали подальший розвиток в роботах проф., к.т.н. Калніболотського М.Л., присвячених аналізу перехідних процесів в системі власних потреб теплових електростанцій. З 1974 р. наукову школу очолює проф., д.т.н. Лепорський В.Д., під керівництвом якого вирішувались теоретичні методи та засоби автоматизованого та автоматичного управління великими електроенергетичними об`єктами: оцінка та прогнозування параметрів режимів систем електропостачання, ідентифікація перехідних процесів ЕЕС, управління ЕЕС при підтримці якості атмосфери міст, координація та оптимізація ЕЕС в умовах невизначеності, конструювання ієрархічних систем управління в електроенергетиці. З 1998р. науковий напрям очолює проф., д.т.н. Костерєв М.В., під керівництвом якого розвиваються теоретичні основи живучості атомних електростанцій при збуреннях в енергосистемі, запропонований комплексний підхід до розгляду перехідних процесів в ЕЕС, системі власних потреб електростанцій, технологічної частини АЕС, запропоновані коректні моделі машин змінного струму, розроблений чисельно-аналітичний метод дослідження періодичного руху системи при виникненні асинхронного режиму, розроблені нові методи оцінки технічного стану електрообладнання в умовах нечіткої інформації та визначення ризику виникнення аварійної ситуації при відмовах електрообладнання.
- В рамках наукової школи захищено дві докторські дисертації та більше 20 кандидатських дисертацій:
– під керівництвом Лепорського В.Д.: Лукаш М.П. Філатов О.Г., Несен Л.П., Прокопенко В.В., Волхонський С.І., Таран Т.А., Франсишко Мануєль, Хо Дак Лок, Абдулхалек Абдулразак;
-під керівництвом Костерєва М.В.: Бардик Є.І., Денисюк П. Л., Яновський В.П., Баутиста Хавер, Омар Радайда, Агамалов О.М., Данилова О.А., Літвінов В.В., Мунзер;
-під керівництвом Слизського Е.П: Матеєнко Ю.П.
-під керівництвом Бардика Є.І.: Болотний М.П.
Засади перспективного розвитку наукової школи
Сучасний стан електроенергетичної системи (ЕЕС) України та її підсистем характеризується високою зношеністю електрообладнання, яка досягає 70 – 80 %, збільшенням кількості обладнання з відпрацьованим ресурсом, темпи якого сягають 2 – 6 % на рік, напруженим режимом використання зношеного електрообладнання та слабкими тенденціями до його заміни та модернізації. Це призводить до збільшення кількості технологічних порушень та відмов електрообладнання. Наслідком відмов обладнання є розвиток в ЕЕС аварійних ситуацій, які можуть призвести до повного погашення ЕЕС, порушення статичної та динамічної стійкості, порушення технологічних процесів підприємств-споживачів зі значними економічними та матеріальними збитками. Заміна та модернізація обладнання, які спроможні підвищити надійність електропостачання споживачів, вимагають значних інвестицій і є тривалими у часі. Забезпечення надійної роботи ЕЕС та її підсистем є однією з важливих задач в умовах формування нових ринкових відносин в електроенергетиці.
Для підвищення надійності роботи ЕЕС необхідно знати які її вузли або підсистеми є найбільш слабкими, щоб мати можливість виконати ефективні превентивні дії для підвищення надійності слабких підсистем та всієї ЕЕС в цілому. Світові тенденції розвитку методів і засобів забезпечення надійної роботи ЕЕС свідчать про зростання ролі ризик-менеджменту (Risk-Based Asset Management) при прийнятті достовірних рішень для превентивного управління. Застосування стратегії ризик-менеджменту при керуванні ЕЕС вимагає визначення ризику як інтегрального показника функціонування ЕЕС який дає можливість враховувати перераховані фактори і, таким чином, найбільш повно та достовірно характеризувати стан ЕЕС та її підсистем на відміну від детермінованого підходу.
Необхідність прийняття достовірних рішень та визначення превентивних дій для підвищення надійності роботи ЕЕС вимагає комплексного підходу, який би об’єктивно враховував такі фактори як: випадковість відмов електрообладнання, стохастичний характер режиму ЕЕС, можливий сценарій розвитку аварії, технічні, економічні, екологічні наслідки та існуючу неповноту та нечіткість вхідної інформації.
Пошук оптимальних управлінських рішень за такої кількості негативних чинників і невизначеностей полягає у сфері оцінювання ризиків. В разі необхідності виконати прогностичну оцінку ризику виникнення аварії на інтервалі часу доцільним є імовірнісний підхід. При необхідності виконати оцінку ризику в ”on-line” режимі, або зробити експрес-оцінку необхідні достовірні аналітичні методи оцінювання ризику аварії в енергосистемі, які б враховували імовірнісну і статистичну складову ризику, але не вимагали при цьому моделювання за методом Монте-Карло.
На підставі отриманих значень ризику виникнення аварії в ЕЕС доцільно провести кластеризацію об’єктів ЕЕС за ступенем їхньої слабкості. За результатами кластеризації визначаються найбільш слабкі підсистеми ЕЕС для яких першочергово, з метою забезпечення ефективного ризик-менеджменту, реалізують заходи з підвищення їхньої надійності та всієї ЕЕС в цілому. Найбільш ефективне обрання таких заходів є основною задачею превентивного управління режимами ЕЕС.
Обрання превентивних заходів для реалізації стратегії ризик-орієнтованого управління є задачею багатокритеріальної оптимізації, для розв’язання якої доцільним є використання Парето-оптимальних множин. Використання принципу Парето дозволяє визначити найбільш ефективні шляхи підвищення надійності роботи ЕЕС в умовах багатокритеріального вибору, обмеженого фінансування, випадкового характеру відмов електрообладнання та стохастичності режимів ЕЕС.
Результати наукових робіт напрямку використовуються в нових курсах для магістрів:
– Моделі технічного стану та режимів електрообладнання електричних станцій;
– Експертні системи діагностування електрообладнання і прийняття рішень;
– Математичне моделювання систем і процесів;
– АСУ та оптимізація режимів електричних станцій.
– результати інноваційної діяльності, участі молоді в конкурсних проектах, а бізнесу – у зміцненні лабораторної бази кафедри.
За результатами тематики наукової школи розробки були впроваджені в 52 організаціях, серед яких Донбасенерго, Челябенерго, комбінат Білорускалій, комбінат Уралазбест, НВО Сатурн, Чернігівська ТЕЦ, Дарницька ТЕЦ, магістральні газопроводи Украіни, ДП НЕК «Укренерго», Рівненська АЕС та Чорнобильська АЕС та інші.
Дипломом I ступеня на республіканському конкурсі студентських робіт нагороджено студента Погольського С.
Проф. Костерєв М.В. отримав звання почесний енергетик України та медаль за заслуги від НЕК Укренерго. Доц. Слизський Е.П. був нагороджений знаком «Изобретатель СССР», срібною медаллю ВДНГ СРСР. Науковці школи здійснюють співробітництво з корпораціями ABB, Schneider Electric, ІЕК, НЕК «Укренерго», ТОВ «Метрополія», операторами систем розподілу електроенергії. Виконуються спільні дослідження та впровадження, результати обговорюються на конференціях.
За тематикою наукової школи вирішувались теоретичні методи та засоби автоматизованого та автоматичного управління великими електроенергетичними об`єктами:
- оцінка та прогнозування параметрів режимів систем електропостачання;
- ідентифікація перехідних процесів ЕЕС;
- управління ЕЕС при підтримці якості атмосфери міст;
- координація та оптимізація ЕЕС в умовах невизначеності;
- конструювання ієрархічних систем управління в електроенергетиці.
- розвинуті теоретичні основи живучості атомних електростанцій при збуреннях в енергосистемі;
- запропонований комплексний підхід до розгляду перехідних процесів в ЕЕС, системі власних потреб електростанцій, технологічної частини АЕС;
- запропоновані коректні моделі машин змінного струму;
- розроблений чисельно-аналітичний метод дослідження періодичного руху системи при виникненні асинхронного режиму;
- розроблені нові методи оцінки технічного стану електрообладнання в умовах нечіткої інформації та визначення ризику виникнення аварійної ситуації при відмовах електрообладнання.