"Sihtfinantseerimine" projekt SF0140016s11
SF0140016s11 (SF0140016s11) "Aktiivsete elektrijaotusvõrkude muundurite topoloogiad ja juhtimismeetodid (1.01.2011−31.12.2016)", Dmitri Vinnikov, Tallinna Tehnikaülikool, Energeetikateaduskond.
SF0140016s11
Aktiivsete elektrijaotusvõrkude muundurite topoloogiad ja juhtimismeetodid
New Converter Topologies and Control Methods for Electronic Power Distribution Networks
1.01.2011
31.12.2016
Teadus- ja arendusprojekt
Sihtfinantseerimine
ValdkondAlamvaldkondCERCS erialaFrascati Manual’i erialaProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.8. Elektrotehnika ja elektroonikaT170 Elektroonika 2.2. Elektroenergeetika, elektroonika (elektroenergeetika, elektroonika, sidetehnika, arvutitehnika ja teised seotud teadused)50,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.17 Energeetikaalased uuringudT140 Energeetika 2.2. Elektroenergeetika, elektroonika (elektroenergeetika, elektroonika, sidetehnika, arvutitehnika ja teised seotud teadused)50,0
AsutusRollPeriood
Tallinna Tehnikaülikool, Energeetikateaduskondkoordinaator01.01.2011−31.12.2016
PerioodSumma
01.01.2011−31.12.201184 540,00 EUR
01.01.2012−31.12.201284 540,00 EUR
01.01.2013−31.12.201384 540,00 EUR
01.01.2014−31.12.201484 540,00 EUR
01.01.2015−31.12.201584 540,00 EUR
01.01.2016−31.12.201684 540,00 EUR
507 240,00 EUR

Taastuvenergia kasutamine nõuab paindlikult juhitavate hajastruktuuriga elektrivõrkude väljaarendamist. Sellega seoses tekib vajadus väga erinevate elektrimuundus- ja -juhtimisseadmete järele, sh intelligentsed trafod ja energia sobitusseadmed. Võrgu hajastruktuur ja reaalajas muutuvad energia hinnad, energiasalvestite laiem kasutus nõuavad uute juhtimismeetodite, optimeerimispõhimõtete ja muundurite topoloogiate uurimist, analüüsi ja rakendamist. Transistormuundurite kasutusvaldkonna laienemine suurte võimsuste ja eripalgeliste rakenduste alasse tekitab vajaduse uute skeemilis-tehniliste ja disainilahenduste järele. Teadustöö tulemusena luuakse uued muundurite topoloogiad ja energiavoogude juhtimise meetodid, et tõhusamalt integreerida taastuvenergia allikaid, reguleerida pinget ja võimsust, kompenseerida reaktiivenergiat, parandada pinge kvaliteeti, võtta kasutusele alalisvoolu kohtvõrgud ja energiasalvestid, parandada töökindlust ja süsteemi komponentide tasuvust.
Large scale use of renewable energy sources needs the balancing of intermittent energy flows and application of active distribution network technology. In this case the different power conversion and control devices e.g. intelligent transformers and power conditioners are essential. Related to the distributed network structure, real-time tariffs, integrated renewable energy generation and power storage devices, new power flow optimization principles and control methods are needed. The general project outcome will be a new electronic power distribution network technology with improved energy efficiency, reliability, control flexibility and power quality. Results expected from the project would substantially contribute to the faster development of modern energy efficient power electronics and reliable and sustainable power engineering.
Projekti põhiliseks eesmärgiks oli aktiivsetes elektrijaotusvõrkudes (AEVs) kasutatavate teooriate, meetodite, skeemilahenduste ja juhtimisalgoritmide arendamine. Arendustegevus oli käesolevas projektis jaotatud kolmeks põhiteemaks: 1) AEVs kasutatavate jõupooljuhtmuundurite arendamine; 2) AEV energiavoogude optimeerimine; 3) AEVs kasutatavate töökindlate veatuvastus-, kaitse-, infokogumis- ning andmesidemeetodite arendamine. Projekti põhieesmärkide täitmiseks viidi aastatel 2011-2016 läbi põhjalik uurimistöö, mis sisaldas ülesande püstitust, lähteandmete analüüsi matemaatiliste mudelite ning arvutisimulatsioonide abil ja eksperimente reaalsetel seadmetel. Tänu uurimissuuna aktuaalsusele on käesoleval SF projektil väga tugev rakenduslik potentsiaal. Aastatel 2011−2016 lõi uurimisrühm koostöös Eesti ja välisfirmadega üle seitsme uudse ja erineva tööstusliku demonstraatori sh kütuselementidel töötavaid jõujaamu teenindavad muundurid, vahelduvpingemuunduri mikrotuulikute integreerimiseks hoonete elektrivõrku ja nutika vaheldi lokaalsetele päikeseelektrijaamadele. Perioodil 2011 - 2016 on SF projekti kõigi alateemade peale kokku avaldatud ligi 400 eelretsenseeritud publikatsiooni sh 47 kategooriast 1.1, 43 kategooriatest 1.2 ja 1.3 ja 197 kategooriast 3.1. Lisaks sellele saadi 5 patenti ja esitati 2 patenditaotlust. Seisuga 01.01.2017 kaitsti Eestis projekti tulemuste baasil 13 doktori- ja 14 magistritööd. Lisaks sellele kaitsti SF põhitäitjate kaasjuhendamisel 3 doktoritööd välismaal. Väljapaistvate teadustulemuste eest pälvis projekti meeskond 2014. a. veebruaris Eesti Vabariigi Teaduspreemia. Võttes arvesse uurimistöö põhieesmärkide täitmist, loodud sidemeid, üliõpilastele edasi antud teadmisi, omandatud kogemusi ja väljatöötatud metoodikaid, mis aitavad tõsta Eesti ettevõtete konkurentsivõimet ning Tallinna Tehnikaülikooli teaduspotentsiaali, võib lugeda SF projekti täitmise väga edukaks.