Отзыв оппонента (Повышение эффективности статического преобразователя в электроэнергетических системах с солнечными фотоэлектрическими установками)

отзывофициального оппонента доктора технических наук, доцентаГречишникова Виктора Александровича на диссертационную работуДякина Сергея Валерьевича «Повышение эффективности статическогопреобразователя в электроэнергетических системах с солнечнымифотоэлектрическими установками», представленную на соискание учёнойстепени кандидата технических наук по специальности 05.09.03 «Электротехнические комплексы и системы»Актуальность темы диссертацииС каждым годом солнечные батареи в качестве источника энергиинаходят все новые области применения в промышленности, сельском ижилищно-коммунальном хозяйстве, космической отрасли и т.д.Внастоящеевремяпередразработчикамисолнечныхфотоэлектрических установок (в составе: солнечных батарей, накопителейэнергии, полупроводниковых статических преобразователей электрическойэнергии) стоят задачи по повышению коэффициента полезного действияполупроводниковых статических преобразователей (СП), а также передачиэлектрическойэнергиивмагистральнуюсетьпеременноготокасминимальными потерями.

Диссертационная работа Дякина С.В. позволяетрешитьосновныезадачи,возникающиеприразработкесолнечныхфотоэлектрических установок (СФУ). В этой связи тема рассматриваемойработы является актуальной и представляет научный и практическийинтерес.Диссертационная работа Дякина С.В. состоит из 165 страниц, включая58 рисунков и 20 таблиц, структурно разделена на: введение, четыре главы,заключение, список литературы из 152 наименований и четыре приложения.Во введении дается обоснование актуальности темы диссертационнойработы, определены цели и задачи, представлены сведения о научнойновизне и практической ценности работы, положениях, выносимых назащиту, реализации результатов работы, об апробации и публикациях.2В первой главе проведен анализ литературы.

Рассмотрены различныеспособы построенияСФУ,схемотехническиерешенияинверторовиконверторов, входящих в состав СП. Впервые автором дана обобщеннаяклассификация СФУ по различным признакам:-по способу соединения фотоэлектрических модулей;-по способу устранения токов утечки;-по способу подключения накопителя энергии.Автором предложены критерии по каждому классификационномупризнаку СФУ, что позволяют упростить процесс выбора структуры СФУ иразработки силовой схемы СП.Вторая глава посвящена анализу способов синхронизации инвертораСП с магистральнойсетьюпеременноготока.Предложенпринципдвухконтурной системы регулирования (ДСР) инвертора СП с целью егосинхронизации с магистральной сетью переменного тока и передачимаксимально возможной электрической энергии от солнечной батареи в сетьпеременного тока, исключая реактивную составляющую.В третьей главе представлена разработанная силовая схема СП,работающего совместно с солнечной батареей, а также математическая икомпьютерная (в программной среде PSIM) модели разработанной силовойсхемы СП.

К основным особенностям предложенной силовой схемы СПавтор относит: снижение токов утечки и мощности потерь в схеме посравнениюсаналогом,балансировкунапряженияконденсатороввпромежуточном звене постоянного тока СП. В ходе компьютерногомоделирования автором проводится исследование: зависимостей токов черезреактивные элементы конвертора СП, потерь мощности в СП от величинывходногонапряжения,полупроводниковыхвыходнойприборов.мощностиКрометого,ичастотыавторпокоммутациирезультатамкомпьютерного моделирования подтверждает:- работоспособность разработанной силовой схемы и предложенногопринципа ДСР инвертора СП при синхронизации с магистральнойсеть переменного тока (с помощью написанного на языке Сидополнительного программного модуля);3- снижение потерь мощности в предложенной силовой схеме на 1520% по сравнению с одним из существующих аналогов.В четвертой главе приведен алгоритм проектирования силовой частиСП, описано экспериментальное исследование на макетном образце и данасравнительнаяоценкаэкспериментальныхитеоретическихданных,полученных в ходе компьютерного моделирования.

В результате авторделает заключение о том, что в дальнейшем при разработке СП на основеразработанной силовой схемы и принципа регулирования инвертора СПцелесообразно применять предложенную компьютерную модель.Взаключениикраткоформулируютсяосновныерезультатыдиссертационной работы.Автореферат диссертации соответствует основному тексту работы.Новизнаисследований, основные научныерезультатыи ихпрактическая значимость.Научнаяновизнарассматриваемойдиссертационнойработызаключается в следующем:-Новая классификация СФУ на основе выбранных авторомпризнаков (по способам соединения фотоэлектрических модулей, устранениятоков утечки, подключения накопителя энергии, а также схемотехническихрешений СП). Представлены критерии для сравнения по каждому ихпризнаков,которыепозволяютосуществлятьрациональныйвыборструктуры СФУ и синтез силовой схемы СП в зависимости от областиприменения.-Способ передачи электрической энергии от солнечной батареи вмагистральнуюсетьпеременноготокасвозможностьюисключенияреактивной составляющей и синхронизации СП с магистральной сетьюпеременного тока с помощью разработанной двухконтурной системырегулирования инвертора СП.схемыМатематическая и компьютерная модели разработанной силовойСП.Компьютернаямодельпозволяетпроводитьанализиисследование переходных и установившихся процессов в схеме СП вшироком диапазоне исходных данных.4-Алгоритм проектирования силовой части СП, позволяющий сиспользованием разработанной компьютерной модели определять частотупреобразования электрической энергии и параметры силовых компонентовСП в зависимости от требований к массе, коэффициенту полезного действияили стоимости СП.К практической значимости диссертации следует отнести:-Разработанную автором силовую схему СП, на которую полученположительный результат формальной экспертизы Федерального институтапромышленной собственности (ФИПС) от14.10.16 на предложеннуюсиловую схему СП (заявка №2016129030 на патент РФ от 15.07.2016).-Двухконтурную систему регулирования инвертора СП и еёпрограммную реализацию.

Свидетельство о государственной регистрациипрограммы для ЭВМ №2016660668 от 20.09.2016.-Разработанную компьютерную модель предложенной силовойсхемы СП в программной среде PSIM.-Алгоритм проектирования силовой части СП с целью выборарациональнойчастотыпреобразованияэлектрическойэнергиииполупроводниковых и реактивных элементов в зависимости от требованийминимума массы,максимума коэффициента полезного действия илиминимума стоимости устройства.-Макетный образец СП, с помощью которого экспериментальнопоказана работоспособность разработанной силовой схемы и предложеннойдвухконтурной системы регулирования инвертора СП, а также подтвержденасправедливость полученных результатов компьютерного моделирования.Достоверностьполученныхрезультатовподтвержденаэкспериментальными исследованиями и их сравнением с имитационнымкомпьютерным моделированием.Диссертационная работа Дякина С.В. прошла апробацию в ходевсероссийскихимеждународныхнаучно-техническихинаучно-практических конференций.

Автором опубликовано 11 научно-техническихстатей, из которых 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ. Поданазаявка №2016129030 от 15.07.2016 на патент РФ (положительный результат5формальной экспертизы ФИПС от 14.10.16) и получено свидетельство огосударственной регистрациипрограммы дляЭВМ №2016660668от20.09.2016.К недостаткам диссертации можно отнести следующее:-Вработевнедостаточноймерераскрытырежимыфункционирования СФУ и область ее применения с учетом разработаннойсиловой схемы СП и синхронизации установки с магистральной сетьюпеременного тока.-Приописаниипринципафункционированияразработаннойсиловой схемы СП не приведены эпюры управляющих сигналов наполупроводниковые ключи, токов и напряжений в схеме, что усложняетанализ протекающих процессов в схеме.-При подключении солнечной батареи отсутствует возможностиограничение тока заряда конденсаторов С1 и С2 промежуточного звенапостоянного тока СП.-На осциллограмме рис.

4.4 затруднительно оценить значениятока и напряжения, так как параметры настройки осциллографа не читаемы.-В работе обнаружены незначительные терминологические истилистические помарки.-На странице 21 в последнем абзаце пропущена запятая междусловами «что если». На странице 71 в первом абзаце отсутствует пробел«сигнал ав».-По тексту диссертации нет ссылок на указанные в спискелитературы источники 45,46,48-52,127, 130.-В диссертации не приведена информация о накопителе энергии,его параметрах, кривых заряда/разряда и т.д. Данный элемент являетсяважной составляющей разработанной схемы, а его функционирование будетопределять работу всей схемы в отсутствие света. Нелинейные параметрыпри разряде могут серьезно сказаться и на схемотехнике всей схемы, и напитаемых от нее объектах.6-Выбор элементной базы с указанием номиналов элементов дляразработанной схемы - важный и правильный инженерный этап.

Однакостоило бы рассмотреть вопрос влияния разброса параметров элементнойбазы на работоспособность схемы. Так, например, конденсаторы могутизготавливаться с 20% погрешностью по ёмкости.-Достаточно подробно описаны электротехнические расчётысхемы в межкоммутационные периоды, однако не совсем полно описанаметодика расчётов электрических процессов в части учёта переходныхпроцессов при коммутациях полупроводниковых приборов.Указанные замечания имеют рекомендательный характер и не могутповлиять на общую положительную оценку диссертационной работы.Отмеченные недостатки не влияют на достигнутые цели теоретических ипрактических исследований, заявленные в диссертации.ЗаключениеПроведенный анализ материалов исследования указывает, что поактуальности, содержанию и значимости основных результатов, диссертацияДякина Сергея Валерьевича является законченной научно-квалификационнойработой, выполненной автором самостоятельно на современном научномуровне,вкоторойизложенынаучно-обоснованныетехнологическиеразработки и рекомендации, обеспечивающие решение задачи повышенияэнергоэффективности передачи электрической энергии от солнечной батареив магистральную сеть переменного тока с возможностью исключенияреактивной составляющей и синхронизации СП с магистральной сетьюпеременного тока с помощью разработанной двухконтурной системырегулирования инвертора СП, что соответствует п.

1 паспорта специальности05.09.03 - «Электротехнические комплексы и системы».Полученные результаты содержат научную новизну и полностьюотраженысодержаниювпубликациях.диссертации.необходимую апробацию.АвторефератПолученныесоответствуетавторомосновномурезультатыпрошлиТаким образом, можно сделать вывод, что диссертационная работаДякина Сергея Валерьевича «Повышение эффективности статическогопреобразователявэлектроэнергетическихфотоэлектрическими«Положенияоустановками»присуждениисистемахсоответствуетучёныхссолнечнымитребованиямстепеней»,п.9утверждённогоПостановлением Правительства РФ от 24.09.2013 г.