Методи та напрями досліджень в галузі електроенергетики, електротехніки та електромеханіки

Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
Код дисципліни: 8.141.00.O.005
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Електромехатроніка та комп'ютеризовані електромеханічні системи
Лектор: д.т.н., проф. Щур Ігор Зенонович
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Результати навчання: 1. Знання основних розділів електротехніки та останніх досягнень в цих розділах. 2. Знання перспективних напрямків досліджень у кожному розділі електротехніки. 3. Знання сучасних методів досліджень, що проводяться в окремих розділах електротехніки. 4. Здатність продемонструвати поглиблені знання у вибраній області наукових досліджень. 5. Уміння аргументувати вибір методів розв’язування науково-прикладної задачі, критично оцінювати отримані результати та захищати прийняті рішення. 6. Уміння ефективно спілкуватися на професійному та соціальному рівнях.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити: Базові навчальні дисципліни з електроенергетики, електротехніки та електромеханіки . Кореквізити: Системний аналіз та методи ідентифікації об’єктів. Сучасні методи керування та їх застосування в електротехнічних системах.
Короткий зміст навчальної програми: У межах дисципліни розглядаються найновіші тенденції розвитку та напрями наукових досліджень в основних розділах електротехніки: електроенергетиці, відновлювальній енергетиці, електротехнічному матеріалознавстві, електротехнології, електричних машинах і трансформаторах, електричній тязі і електроприводі транспортних засобів, силовій електроніці та керованому електроприводі, автономних системах електричного живлення та нагромадження енергії, електротермії, світлотехніці.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль на лекційних заняттях проводиться з метою виявлення готовності студента до занять у таких формах: • вибіркове усне опитування перед початком занять; • оцінка активності студента у процесі занять, внесених пропозицій, оригінальних рішень, уточнень і визначень, доповнень попередніх відповідей і т. ін. Підсумковий контроль проводиться за результатами поточного контролю (30%) та іспиту (70%).
Рекомендована література: Електроенергетика: W. Su, H. Eichi, W. Zeng and M. Chow, "A Survey on the Electrification of Transportation in a Smart Grid Environment," in IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 8, no. 1, pp. 1-10, Feb. 2012. R. Vidal-Albalate et al., "A modular multi-level DC-DC converter for HVDC grids," IECON 2016 - 42nd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, Florence, Italy, 2016, pp. 3141-3146. J. Li, X. Zuo, Y. Zhao, X. Lv and J. Wang, "Operation, analysis and experiments of DC transformers based on modular multilevel converters for HVDC applications," in CSEE Journal of Power and Energy Systems, vol. 5, no. 1, pp. 87-99, March 2019. Вітроенергетика: Ming Cheng, Ying Zhu, The state of the art of wind energy conversion systems and technologies: A review. Energy Conversion and Management, vol. 88, pp.332-347, 2014. Jamal A. Baroudi, Venkata Dinavahi, Andrew M. Knight. A review of power converter topologiesfor wind generators. Renewable Energy 32 (2007) 2369–2385. S. N. Udalov, A. A. Achitaev and A. G. Pristup, "Investigations of a magnetic gear for application in wind turbines," 2016 11th International Forum on Strategic Technology (IFOST), Novosibirsk, Russia, 2016, pp. 166-171. Сонячна енергетика: Byung Duk Min et al., "A novel grid-connected PV PCS with new high efficiency converter," 2007 7th Internatonal Conference on Power Electronics, Daegu, Korea (South), 2007, pp. 478-482. L. Liu, H. Li, Y. Xue and W. Liu, "Reactive Power Compensation and Optimization Strategy for Grid-Interactive Cascaded Photovoltaic Systems," in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 30, no. 1, pp. 188-202, Jan. 2015. M. A. G. de Brito, L. Galotto, L. P. Sampaio, G. d. A. e Melo and C. A. Canesin, "Evaluation of the Main MPPT Techniques for Photovoltaic Applications," in IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 60, no. 3, pp. 1156-1167, March 2013. Електричні машини: de Santiago, J., Bernhoff, H., Ekergard, B., Eriksson, S., Ferhatovic, S. et al. (2012)"Electrical Motor Drivelines in Commercial All Electric Vehicles: a Review"IEEE Transactions on Vehicular Technology, 61(2): 475-484. K. T. Chau, C. C. Chan and C. Liu, "Overview of Permanent-Magnet Brushless Drives for Electric and Hybrid Electric Vehicles," in IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 55, no. 6, pp. 2246-2257, June 2008. P. O. Rasmussen, T. V. Frandsen, K. K. Jensen and K. Jessen, "Experimental Evaluation of a Motor-Integrated Permanent-Magnet Gear," in IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 49, no. 2, pp. 850-859, March-April 2013. Силова напівпровідникова електроніка: Guidong Zhang, ZhongLi, BoZhang, Wolfgang A.Halang. Power electronics converters: Past, present and future. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 81, Part 2, Jan. 2018, P. 2028-2044. J. W. Kolar, F. Krismer, Y. Lobsiger, J. Muhlethaler, T. Nussbaumer and J. Minibock, "Extreme efficiency power electronics," 2012 7th International Conference on Integrated Power Electronics Systems (CIPS), Nuremberg, Germany, 2012, pp. 1-22. J. D. van Wyk and F. C. Lee, "On a Future for Power Electronics," in IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, vol. 1, no. 2, pp. 59-72, June 2013. V. Fernao Pires, Enrique Romero-Cadaval, D. Vinnikov, I. Roasto, J.F. Martins. Power converter interfaces for electrochemical energy storage systems – A review. Energy Conversion and Management, vol. 84, pp.453-475, 2014. Модульні електроприводи: J. Wang, Y. Li and Y. Han, "Integrated Modular Motor Drive Design With GaN Power FETs," in IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 51, no. 4, pp. 3198-3207, July-Aug. 2015. L. Verkroost, J. Van Damme, H. Vansompel, F. De Belie and P. Sergeant, "Module Connection Topologies and Interleaving Strategies for Integrated Modular Motor Drives," 2019 IEEE International Electric Machines & Drives Conference (IEMDC), San Diego, CA, USA, 2019, pp. 559-564. W. Zhao, L. Xu and G. Liu, "Overview of permanent-magnet fault-tolerant machines: Topology and design," in CES Transactions on Electrical Machines and Systems, vol. 2, no. 1, pp. 51-64, March 2018. Системи нагромадження енергії: Siang Fui Tie, Chee Wei Tan. A review of energy sources and energy management system in electricvehicles. Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 20, pp. 82-102, 2013. Pablo Garcia, Juan P. Torreglosa, Luis M. Fernandez, Francisco Jurado. Improving long-term operation of power sources in off-grid hybridsystems based on renewable energy, hydrogen and battery. Journal of Power Sources, Vol. 265, 2014, P. 149-159. Reza Hemmati, Hedayat Saboori. Emergence of hybrid energy storage systems in renewable energy and transport applications – A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 65, November 2016, Pages 11-23 Електромобілі: T. A. Skouras, , P. K Gkonis,., C. N. Ilias, P. T. Trakadas, E. G. Tsampasis, and T. V. Zahariadis: "Electrical vehicles: current state of the art, future challenges, and perspectives," in Clean Technologies, vol. 2, pp. 1–16, 2020. Stippich et al., "Key components of modular propulsion systems for next generation electric vehicles," in CPSS Transactions on Power Electronics and Applications, vol. 2, no. 4, pp. 249-258, December 2017. F. Un-Noor, S. Padmanaban, L. Mihet-Popa, M. N. Mollah, and E. Hossain, “A comprehensive study of key electric vehicle (EV) components, technologies, challenges, impacts, and future direction of development,” Energies, vol. 10, is. 8, 1217, pp. 1–82, 2017. Сучасні системи керування: S. Vazquez et al., "Model Predictive Control: A Review of Its Applications in Power Electronics," in IEEE Industrial Electronics Magazine, vol. 8, no. 1, pp. 16-31, March 2014. Ziyou Song, Heath Hofmann, Jianqiu Li, Jun Hou, Xuebing Han, Minggao Ouyang. Energy management strategies comparison for electric vehicles with hybrid energy storage system. Applied Energy, vol. 134, pp. 312-331, 2014. R. Ortega, A.J. van der Schaft, G. Escobar and B. Maschke, ”Interconnection and damping assignment passivity-based control of port-controlled Hamiltonian systems,” Automatica, vol. 38. pp. 585-596, 2002.