Отзыв на автореферат 6 (Повышение эффективности статического преобразователя в электроэнергетических системах с солнечными фотоэлектрическими установками)

УТВЕРЖДАЮ Заместитель начальника ФГ57. «ЦНИИИ ИВ» Минобороны России по научной работе ' .' 'ЮщидФх'технических наук ,: доцент:по:.Специальности А.В.Широков «, Р» декабрь 2016 года ОТЗЫВ на автореферат диссертац~~ на ~о~с~ан~е ученой степени кандидата технических наук ДЯКИНА Сергея Валерьевича по теме: «Иовышение эффективности статического преобразователя в электроэнергетических установках с солнечными фотОэлектрическими устанОвками» по специальности 05.09.03 «Электротехнические комплексы и В настоящее время основным направлением развития ВС РФ является мобильность войск, их способность в сжатые сроки создать мощные группировки, имеющие в своем составе современные образцы вооружения военной и специальной техники.

Это определяет основное направление развития современных электроагрегатов и электростанций - это создание автономных мобильных электростанций, способных самостоятельно решать поставленные задачи. Ос~~~~й электроснабжения войск в нас~о~щее время и в ~б~~р~мом будущем являются и останутся дизельные электроагрегаты и передвижные электростанции.

Вместе с тем, в традиционных источниках электроэнергии с дизельными двигателями практически исчерпаны возможности повышения их тактико-технических характеристик по надежности, уровням шума, вибрации, экономичности„экологическим и массогабаритным показателям. Это вынуждает проводить исследования с целью поиска перспективных нетрадиционных путей создания принципиально новых источников электрической энергии имеющих лучшие ТТХ, которые в дизельных ~с~~чниках электрической ~~ер~ии получить н~в~змож~о, или улучшить ряд приоритетных ГТХ существующих дизельных электроагрегатов и передвижных электростанций. Тема диссертационной работы является весьма актуальной, так как связанна с повышением коэффициента полезного действия солнечной фотоэлектрической установки при ее работе с магистральной сетью.

Солнечные фотоэлектрические установки ~СФУ) находят свое применение как в автономных системах электроснабжения, так и в качестве дополнительного источника энергии. При разработке СФУ особое внимание, наряду с улучшением характеристик солнечных батарей ~СБ), уделяется снижению потерь в статическом преобразователе ~СП) при передаче электрической энергии от СБ к потребителю ~магистральную сеть переменного тока) и обеспечение функционирования СБ с максимально возможной выходной мощностью. В связи с этим, тема диссертации является актуальной и имеет практический интерес.

Соискателем, судя по автореферату, проведен анализ существующих решений в области построения СФУ и схемотехнических решений СП, разработана силовая схема и система управления СП, построена компьютерная модель и создан макетн~й образец для исследования пред~ож~н~ых в работ~ решений. Целью данной диссертационной работы является повышением коэффициента мощности и коэффициента полезного действия статического преобразователя солнечной фотоэлектрической установки при условии передачи в магистральную сеть переменного тока максимально возможной энергии от солнечной батареи Предметом исследования в диссертационной работе Дякина Сергея Валерьевича является статический преобразователь„работающий в составе ~о~~~~~оЙ фотоэлектрической установки.

Объектом исследования являлись системы электроснабжения различных объектов с использованием солнечных фотоэлектрических Научная новизна проведенного исследования заключается в установлении того, что: предложены новые признаки ~способы соединения фотоэлектрических модулей, устранения токов утечки, подключения накопителей энергии, а также схемотехнические решения СП) и разработана классификация солнечных фотоэлектрических установок.

Представлены критерии для сравнения по каждому' из признаков, которые позволяют осуществлять рациональный выбор структуры солнечной фотоэлектрической установки и синтез силовой схемы СП в зависимости от области применения; - предложен способ передачи электрической энергии от солнечной оатареи в сеть переменного тока с коэффициентом мощности близким к единице и синхронизации СП с сетью переменного тока с помощью разработанной двухконтурной системы регулирования инвертора СП. При этом СБ функционирует с максимально возможной выходной мощностью.

Один из контуров предложенной системы регулирования инвертора СП отвечает за формирование сигнала ошибки, характеризующего отклонение напряжения промежуточного звена постоянного тока СП от заданного значения, а второй — за формирование управляющего сигнала для ШИМ инвертора СП под воздеЙствием сигнала с вь|ходного датчика тока инвертора разработаны математическая и компьютерная модели для предложенного в данной работе СП, позволяющие проводить анализ и ~~~л~д~~ан~~ ~~р~~одн~~ и установившихся проц~ссо~ в СП в широком диапазоне изменения исходных данных.

Особенностью компьютерной модели является применение разработанного программного модуля с целью использования и компьютерном моделировании предложенного двухконтурного принципа регулирования СП'„ - предложен алгоритм проектирования силовой части СП, при котором посредством применения разработанной компьюгерной модели определяют частоту преобразования электрической энергии и параметры силовых компонентов СП в зависимости от требований к массе, коэффициенту полезного действия или стоимости СП. При проведении исследований и решении поставленных задач в диссертации применялись аналитические методы теоретической электротехники, метОды математического анализа, методы Оптимизации, сОвременные программные прОдукты компьютерного моделирОвания и методы экспериментальных исследований, При проведении расчетов параметров СП применен математический пакет Ма1пСАВ.

Для компьютерного моделирования схемотехнического решения и проверки положений диссертациопной работы использован программный продукт РЯМ, Практическая значимость диссертации заключается в следующем: - разработана силовая схема СП, Обеспечивающая снижение токов утечки и потерь мощности на 15-20',4 по сравнению с известными аналогами при передаче максимально возможной выходной мощности от солнечной батареи. Кроче того, в силовой схеме реализуется балансировка напряжения конденсаторов в промежугочном звене постоянного тока СП.

Получен положительный результат формальной экспертизы Федерального института промышленной собственности (ФИПС) от 14.10.16 на предложенную силовую схему СП (заявка №2016129030 на патент РФ от 15.07.2016); - обеспечена передача электрической энергии от солнечной батареи в сеть переменного тока при коэффициенте мощности близкому к единице при помощи предложенного принципа двухконтурной системы регулирования инвертора СП; разработана компьютерная программа, которая реализует предло~~~н~Й пр~~ц~~ двухконтурной системы регулирования инвертора в системе управления СП. Данная программа с использованием динамически подключаемой библиотеки позволяет дополнить программный продукт компьютерного моделирования РЯМ с целью применения предложенного принципа регулирования инвертора СП.

Программа защищена свидетельством о государственной регистрации программы для ЭВМ №2016660668 от 20.09.2016 г.; - разработана компьютерная модель предложенной силовой схемы СП, которая позволяет проводить анализ и исследование рабочих процессов в СП В широкОм диапазоне исхОдных данных с использоВанием характеристик полупроводниковых приборов, заявленных производителем„ разработан алгоритм проектирования силовой части СП, позволяюший осуществлять рациональный выбор частоты преобразования электрической энергии, как в повышающем конвертере, так и в выходном инверторе, и„соответственно„рациональный выбор полупроводниковых и реактивных элементов силовой схемы в зависимости от требований минимума массы, максимума коэффициента полезного действия или минимума стоимости устройства; - создан макетный образец СП„с помощью которого экспериментально показана работоспособность разработанной силовой схемы и предложенного принципа двухконтурной системы регулирования инвертора СП„ а также НОдтВерждена спраВедлиВОсть полученных результатов компьютерногО моделирования.

Таким образом, экспериментально подтверждено, что в дальнейшем целесообразно применять разработанную компьютерную модель при проектировании СП на основе предложенной силовой схемы и принципа регулироВания инвертора. Достоверность и обоснованность полученных результатов проверены и оценены путем сопоставления результатов, полученных в ходе компьютерного моделирования и экспериментальных исследований на макетном образце разработанного СП. Из автореферата видно, что автор Дякин С.В, активно выступал с докладами на Восемнадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и электроэнергетика» (Москва, 2012 г.), на двух международных конференциях упростить анализ предложенной схемы; в автореферате отсутствуют разработанного макетного образца, технические характеристики Однако, данные замечания не влияют на результат всей Рожег Соп~:егяоп апд 1пте11ц,еп1 Мойоп Багоре 1Нюрнберг, 2012 г.

и 2013 г.), на ~~~р~~сийской научно-технической конфер~нци~ «Х1 ~аучные чтения по авиации, посвященные памяти Н. Г. Жуковского» ~Москва, 2014 г.) и на Х1.11 международной молодежной научной конференции «Гагаринские чтения- 2016» 1Москва, 2016 г.), им опубликовано 11 научно-технических статей, среди которых 3 — в изданиях нз перечня рецензируемых научных изданий ВАК нри Минобрнауки России. Подана заявка на патент РФ 1положительный результат формальной экспертизы ФИПС от 14.10.16) и получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. Результаты диссертационной работы были использованы при разработке преобразователей стендового типа ПС120 УХЛ4, предназначенного для проведения испытаний асинхронного тягового двигателя, и преобразователя типа ПС70-02 УХЛ4, предназначенного для электропитания тягового двигателя при проведении испытаний колесно~~~ор~о~о блока грузового электровоза.