Разработка цифровых структур и базовых элементов масштабируемых систем накопления электроэнергии

Энергетическая стратегия Российской Федерации на период до 2035 года, утвержденная распоряжением Правительства РФ от 9 июня 2020 г. № 1523-р, предусматривает необходимость структурной диверсификации электроэнергетического комплекса, включающей дополнение централизованного электроснабжения децентрализованным, а так же повышение эффективности транспортировки, распределения и использования энергии. В связи с этим надежное и экономически эффективное обеспечение качественной электроэнергией локальных, нагруженных, автономных потребителей, удаленных от централизованной электроэнергетической системы России, является важной и актуальной задачей. Одним из путей модернизации электроэнергетического комплекса является использование сетевых накопителей электроэнергии, а также модернизация и выведение на новый технологический уровень базовых элементов сетевой инфраструктуры, таких как инверторы, выпрямители и трансформаторы и пр. Для этого возможно использовать новую, современную, компонентную базу и перевести все коммутационные процессы на более высокие частоты для уменьшения массогабаритных показателей электроэнергетических устройств. Работа носит прикладной характер и нацелена на формирование научно-технического задела для проектирования интеллектуальных энергоэффективных систем накопления электроэнергии, соответствующим приоритетным направления развития Российской Федерации. В работе проектируются и исследуются базовые элементы инфраструктуры преобразователей электрической энергии для создания эффективных систем накопления электроэнергии. А также в работе разрабатываются цифровые структуры энергосистемы на основе математических моделей базовых элементов. Исследуются коммутационные процессы в высокочастотных гальванически-развязанных двунаправленных преобразователях электрической энергии, проектируются системы управления состоянием батареи и моделируются процессы, протекающие на всех этапах жизненного цикла преобразователей электрической энергии. Для верификации и отработки разрабатываемых математических моделей элементов систем накопления электрической энергии, алгоритмов и систем управления ими, а также подходов к оценке фактического технического состояния по электрическим измерениям в работе проектируется физический макет преобразователя электрической энергии, построенного на базовых элементах энергетической инфраструктуры