echipamente electroenergetice şi electronica de putere
Şef laborator, dr. Zaiţev Dmitrii
1. Domeniul cercetărilor ştiinţifice.
Laboratorul efectuează activ cercetări în domeniul elaborării şi modelării instalaţiilor performante de dirijare cu regimul de funcţionare a sistemului energetic (IRDF – instalaţii de reglare a decalajului de fază), în domeniul elaborării scenariilor de dezvoltare atât a reţelelor electrice de transport, cât şi a surselor noi de generare, în vederea creării condiţiilor de funcţionare în paralel cu sistemele energetice vecine.
Totodată, cercetările ţin de elaborarea legilor de dirijare cu cheile electronice de putere, pentru asigurarea rapidă a regimului solicitat de funcţionare al IRDF. Se efectuează cercetări în domeniul elaborării soluţiilor tehnice performante de convertizare eficientă a energiei surselor renovabile, în domeniul elaborării convertoarelor de tensiune şi curent.
2. Componenţa laboratorului: 4 dr., 2.c.ş., 4 ingineri
În laborator actualmente lucrează 10 persoane, inclusiv 4 doctori (Zaiţev Dmitrii, Calinin Lev, Tîrşu Mihai, Petrova Olga), 2 cercetători ştiinţifici (Uzun Mihail, Kapralov Anatolii) şi 4 ingineri. În particular, printre colaboratorii de bază, ce deţin un stagiu mare în domeniul elaborării noilor soluţii tehnice a echipamentului din clasa FACTS controlerelor, precum şi dirijarea lor pot fi menţionaţi:
- o Şef laborator, doctor, Dmitrii Zaiţev;
- o Doctorii Calinin Lev şi Mihai Tîrşu
3. Istoria laboratorului EEEP
Laboratorul EEEP a fost creat în 2010, ca rezultat a optimizării structurii Institutului de Energetică al AŞM, iniţial având denumirea de „electrofizica şi tehnica tensiunilor înalte” (LETTÎ) creat în 1982, în conformitate cu decizia Prezidiului AŞ RSSM în componenţa Secţiei de energetică cibernetică a AŞ RSSM, în baza căreia în 1991 a fost format Institutul de Energetică al AŞ a Moldovei.
Până în a.1991 se numea laboratorul experimental de tensiuni înalte. În perioada anilor 1982-1991 şef de laborator a fost V.L.Ivanov, d.ş.t., din 1991 până în anul 1996 şef laborator a fost d.ş.t. (mai târziu d.h.ş.t) O.V.Grimalischi, din a.1991 şi până în 2004 şef de laborator a fost A.M.Bologa, d.ş.t. (mai târziu d.h.ş.t.). Din septembrie 2004 până în 2010 şef de laborator a fost dr. M.S.Tîrşu, iar din 2010 până în prezent şef de laborator este dr. Zaiţev Dmitrii.
Direcţia principală a cercetărilor până în 1991 a fost efectuarea complexului de cercetări de tensiuni înalte a modelelor experimentale şi a izolaţiei liniilor electrice aeriene de tip nou; efectuarea încercărilor caracteristicilor electrofizice a construcţiilor de izolatori.
În această direcţie s-u efectuat lucrări de elaborare a metodicilor de calcul a câmpului electromagnetic cuazistaţionar plan şi de calcul a matriţei impedansului pentru sistemele extinse.
Laboratorul printre primii s-a ocupat de problemele determinării caracteristicilor rigidităţii electrice şi a conductivităţii de suprafaţă a lanţului de izolatoare LEA-110-330 kV impurificat în procesul de exploatare scoase din diferite segmente de linie de pe teritoriul Moldovei la influenţa efectelor electrice de bază (supratensiuni de comutare şi de furtună la frecvenţa de 50 Hz).
Dezvoltarea rapidă în acea perioadă a liniilor electrice aeriene cu capacitate de trafic sporită era însoţită de necesitatea instalării între fazele apropiate dintre panourile de întindere a traverselor de izolare fixate, ce exclud posibilitatea oscilării nesincrone a conductoarelor şi atingerii de conductoare la vânt. În această direcţie laboratorul a efectuat lucrări de cercetare a caracteristicilor rigidităţii electrice a componentelor izolatoarelor construcţiilor dintre faze, de selectare a gabaritelor principale şi elementelor de izolare dintre faze pentru LEAA.
Începând cu anii 90, a început creşterea continuă în proporţie de utilizare în industrie şi economia naţională a aerosolilor încărcaţi – sistemelor de dispersare cu fază lichidă sau solidă ce poartă sarcină electrică excedentară. În această direcţie laboratorul a activat mai mult de 10 ani. De către colectivul laboratorului a fost elaborat şi realizat pulverizatorul electrostatic pneumatic, ce asigură o dispersare eficientă a lichidului la un consum destul de mare a lui (sute de kg/h).
În 1991 conform deciziei Prezidiului AŞ RSSM despre „Concepţia dezvoltării Academiei de Ştiinţe a RSSM” şi structurii noi a Academiei, Secţia de energetică cibernetică a fost reorganizată în Institutul de Energetică al AŞM.
În scopul perfecţionării structurii, sporirii eficacităţii sistemelor energetice şi sistemelor de alimentare cu energie electrică, extinderii cercetărilor fundamentale şi aplicative în domeniul energeticii, laboratorul a schimbat denumirea în Laboratorul electrofizica şi tehnica tensiunilor înalte.
Direcţiile de bază a cercetărilor a devenit elaborarea bazelor teoretice de modelare a câmpurilor electromagnetice a obiectelor electroenergetice şi instalaţiilor electrofizice, cercetarea influenţei câmpurilor electromagnetice asupra procesului de dispersare a lichidelor pentru instalaţiile energetice.
Laboratorul a efectuat cercetări a direcţiilor posibile de utilizare practică a aerosolilor încărcaţi în industrie, gospodăria agrară, energetică, medicină. S-au elaborat metode de dispersare şi încărcare a lichidelor, de asemenea perfecţionarea construcţiilor pulverizatorilor electrostatici.
În paralel se efectuează cercetări de determinare a datelor experimentale a dependenţei capacitive dintre faze, de asemenea a conductoarelor separate LEAA-110 kV. Se elaborează soluţii tehnice pentru crearea liniilor de tensiune înaltă de tip nou cu o capacitate sporită de trafic. Petru prima dată au fost elaborate şi construite segmente experimentale de linii LEAA-500 kV în baza suportului tip cu simplu circuit LEA-750 kV.
Începând cu a.2004, laboratorul se ocupă de cercetări în direcţia elaborării şi modelării FACTS-controlerelor predestinate pentru dirijarea cu fluxurile de putere activă şi reactivă în reţelele de transport a sistemelor electrice. O experienţă impunătoare în acest domeniu posedă colaboratorii laboratorului L.P.Kalinin, d.ş.t. şi D.A.Zaiţev, d.ş.t., care se ocupă de proiectarea şi elaborarea FACTS-controlerelor.
Din 2010 laboratorul se axează pe cercetări, ce ţin de elaborarea şi modelarea instalaţiilor performante de dirijare cu regimul de funcţionare a sistemului energetic, de elaborarea scenariilor de dezvoltare atât a reţelelor electrice de transport, cât şi a surselor noi de generare, în vederea creării condiţiilor de funcţionare în paralel cu sistemele energetice vecine, de elaborarea legilor de dirijare rapidă cu regimul solicitat de funcţionare al IRDF, de elaborarea soluţiilor tehnice performante de convertizare eficientă a energiei surselor renovabile, de elaborarea convertoarelor de tensiune şi curent.
În cadrul laboratorului au activat în diferiţi ani specialişti din domeniul echipamentului de tensiuni înalte cunoscuţi în Moldova – V.L.Ivanov, d.ş.t.; O.V.Grimalschi, d.ş.t., mai apoi şi d.h.ş.t.; A.M.Bologa, d.h.ş.t.; O.Maştacov, d.ş.f.-m.; M.Burlacu, d.ş.t.; L.P.Kalinin, d.ş.t.; D.A.Zaiţev şi alţi colaboratori.
4. Rezultatele ştiinţifice principalele (1994 – 2010)
S-au elaborat soluţii tehnice performante de realizare a instalaţiei de reglare a decalajului de fază, care posedă un set de avantaje faţă de soluţiile existente: reducerea sinecostului cu 20%, reducerea puterii instalate cu 25%, coeficient redus de masă şi gabarit, pas redus de modificare a decalajului de fază (7 trepte de reglare a decalajului de fază), precum şi a sistemului electronic de reglare a decalajului de fază, care posedă o putere sumară instalată cu 33% mai mică decât în soluţiile tradiţionale.
S-au elaborat legile de dirijare cu regimurile IPC, ce asigură parametrii stabiliţi ai sistemului energetic. S-au efectuat calculele regimurilor de perspectivă ale sistemului energetic al Moldovei în condiţiile dezvoltării noilor interconexiuni electrice cu sistemele energetice vecine, utilizând FACTS controlere de tip IPC.
Au fost elaborate recomandări pentru reducerea cheltuielilor capitale la modernizarea liniilor de transport de tensiune înaltă (110 – 330)kV şi pentru asigurarea distribuirii fluxurilor de energie electrică în direcţiile necesare prin implementarea FACTS controlerelor, de asemenea recomandări pentru modernizarea reţelelor de distribuţie şi transport la reducerea pierderilor de energie electrică aproximativ cu 10%.
Au fost calculate distribuirea fluxurilor de putere în reţelele de transport ale sistemului energetic al Republicii Moldova la instalarea FACTS - controlerelor de diferite tipuri în secţiunea liniei de interconexiune 400kV cu sistemul energetic al României.
5. Principalele elaborări practice
A fost elaborată şi realizată mostra de laborator a IRDF la 380V, putere 3kW, pentru verificarea experimentală a corectitudinii soluţiei tehnice propuse de realizare a reglatorului parametric cu parametrii tehnici îmbunătăţiţi. Noua executare tehnică a instalaţiei asigură micşorarea cu 25% a puterii instalate la aceleaşi caracteristici de reglare şi reducerea pierderilor proprii a instalaţiei cu mai mult de 20% în comparaţie cu prototipul.
Au fost elaborate şi realizate o serie de convertoare de tensiune, stabilizatoare de tensiune, controlere de încărcare a bateriei de acumulatoare de la celule fotovoltaice, instalaţii eoliene şi reţea ce posedă caracteristici performante.
Pulverizatoarele electrostatice ce permit majorarea eficacităţii de prelucrarea a articolelor şi obiectelor, micşorarea consumului de materiale, economisirea timpului şi efortului, ameliorarea situaţiei ecologice, de a atinge efectul scontat, aplicând tehnologii eficiente noi.
Este eficientă prelucrarea culturilor agricole în condiţiile solului deschis şi închis. De a reduce consumul chimicalelor pulverizate şi duse de vânt, reducerea nivelului de impurificare a solului şi a bazinelor de apă cu chimicale. De a majora nivelul de precipitare a culturilor de la 2 până la 7 ori. De a prelucra uniform părţile exterioare şi interioare a frunzelor. De a influenţa eficient asupra dăunătorilor şi bolilor culturilor agricole.
6. Prioritatea laboratorului
În perioada 2004 - 2010 au fost obţinute un şir de brevete de la AGEPI, Moldova, care confirmă poziţia de lider în domeniul cercetărilor efectuate:
1. Instalaţie de reglare a unghiului de fază dirijată cu chei electronice de putere. 2652 MD, CALININ Lev, ZAIŢEV Dumitru, BERZAN Vladimir, TÎRŞU Mihai.
2. Instalaţie de reglare a decalajului de fază cu două transformatoare. 3823MD. CALININ Lev, ZAIŢEV Dumitru, BERZAN Vladimir, TÎRŞU Mihai.
3. Instalaţie reversibilă de reglare a fazelor. 2824MD. L.Kalinin, D.Zaiţev, E.Iaroşenco, A.Sizov.
4. Stabilizator de tensiune a generatorului asincron cu turaţie mică. 3607MD. BERZAN Vladimir, TÎRŞU Mihai.
5. Dispozitiv pentru producerea energiei electrice al instalaţiei eoliene. 4028MD. BERZAN Vladimir, ANISIMOV Vladimir, TÎRŞU Mihai, UZUN Mihail, SCOBIOLA Victor.
6. Instalaţie eoliană de uscare. 3783MD. BERZAN Vladimir, ANISIMOV Vladimir, TÎRŞU Mihai, CONSTANTINOV Nicolai.
7. Motor eolian cu roată eoliană de diametru mare. 43MD. BERZAN Vladimir, ANISIMOV Vladimir, BÂRLĂDEANU Alexandru, TÎRŞU Mihai.
Totodată, o mare parte a rezultatelor obţinute au fost menţionate cu medalii de aur, argint şi aur la diferite saloane ale expoziţiilor internaţionale cum ar fi: Salon Internartionale des inventtions. GENEVA, Expoziţia internaţională de invenţii, cercetare ştiinţifică şi tehnologii noi „ INVENTICA, Salonul de inventică EUREKA, Brussels, Expoziţie internaţională „ The Belgian and International Trade Fair for Technological Innovation”. Brussels etc.
7. Aprobarea rezultatelor ştiinţifice
Rezultatele ştiinţifice a cercetărilor executate de laborator au fost prezentate şi raportate în anii 2005-2010 la peste 45 de conferinţe şi simpozioane internaţionale.
8. Publicarea rezultatelor obţinute
În ultimii 5 ani (2005 – 2010) colaboratorii laboratorului au publicat peste 75 de lucrări, dintre care 39 în reviste recenzate de peste hotare.
9. Publicări relevante
- Calinin L., Zaizev D., M.Tirsu. Steady state operation of interphase power controller (IPC) using power electronic converter. Romania. /ENERGY TECHNOLOGIES. Production, transport and distribution of electrica land thermal energy. Vol 43, no.7/2010, pag. 7-13 ISSN 1842-7189.
- Zaizev D., M.Tirsu, N.Gore. Controlled interconnection of power systems. Electronic magazine “Problems of regional energetic”, no3(14)/2010, www.ie.asm.md
- Calinin L., Zaitev D., Tirsu M., Uzun M. Research of phase shift transformer (PST) technical characteristics with two transformers for different functioning modes. 7th International Conference on Electromecanica land Power Systems, 8-9 October 2009, Iaşi, Romania. Vol.I, p.83-86.
- Berzan V., Postolati V., Timofte I., Tirsu M. Main renewable energy sources in Republic of Moldova ant its energetically potential. Proceedings 1st International Scientific and Practical Conference “Resource Saving and Using of the Renewable Sources-the Priority Direction of Agroindustrial Complex Development. June 11-12, 2009 / Lviv National Agrarian University.
- Berzan V. Rimschi V., Tirsu M., Lupu M. The energy storage in long line with distributed parameters. Odesa, Ucraina.Research workshop Humboldt-Kolleg"Sciences, Engineering, and Humanities for the Energy World"on May 27-30, 2009, p.48-52
- Tîrşu M., Constantinov N, Uzun M. Complex system of renewed energy sources use for water heating. ENERGY TECHNOLOGIES. Production, transport and distribution of electrical and thermal energy. November 2008, ICEMENERG, Bucharest, Romania, pp.14-21.
- Tîrşu M., Constantinov N, Uzun M. Complex bioenergetical installation. Electronic „Problems of regional energetics”, Power Engineering Institute, Nr.3, November 2008, http://ieasm.webart.md/archive_ro/
- P.Postolache, M.Tîrşu. Research of behavior of the photovoltaic cells in installation of 20kW. National conference on non-conventional sources, Bucharest, Romania, UPB, September 2007, pp.55-62.
- L.Calinin, D.Zaiţev, M.Tîrşu. The coordination of a power parametrical regulator with a transport line of the electric power. „Problems of regional energetics”, Power Engineering Institute, Nr.3, November 2008, http://ieasm.webart.md/archive_ro/
- M.Tîrşu, V.Berzan. Composition of HV cable mathematical model step-by-step. Acta Electrotehnia, Special ISSUE. Academy of Technical sciences of Romania. Proceedings of the 2d International conference on Modern Power Systems MPS2008, November.
- Tîrşu M., Berzan., V.P., Rimschi V.X., Postolache P. M. Research on influence of high-voltage cable un-homogeneities on process of short waves distribution. Canada, Revista ELECTRIC POWER SYSTEMS RESEARCH (EPSR), published by Elsevier (ISSN: 0378-7796), http://dx.doi.org/10.1016/j.epsr.2008.06.011
- L.Kalinin, D.Zaiţev, M.Tîrşu. Innovative variant of phase shifting transformer (PST). International World Energy System Conference, Iasi, Romania, 30 Iunie-2 July , 2008/ Session I – Transmission and distribution system analysis, planning and operation. -4 p.
- M.Tîrşu. Recommendations on increase in accuracy of not destroying quality monitoring of PD parameters based measurement for HV cables. International World Energy System Conference, Iasi, Romania, 30 Iunie-2 July , 2008/ Session I – Transmission and distribution system analysis, planning and operation. -6 p.
- V.Berzan, A.Birladeanu, M.Tîrşu. The asynchronous generator with condenser excitation. International World Energy System Conference, Iasi, Romania, 30 Iunie-2 July , 2008/ Session I – Transmission and distribution system analysis, planning and operation. -6 p.
- M.Tîrşu. The wave propagation analysis produced by partial discharges in high voltage cable in direct and return time. 6th International conference on electromechanical and power systems, October 4-6, 2007 - Chişinău, R.Moldova, vol.I, p.p. 337-340
- Kalinin L.P., Zaiţev D.A., Tîrşu M.S. Interphase power controller (ipc) using rotary transformers. 6th International conference on electromechanical and power systems October 4-6, 2007 - Chişinău, R.Moldova, Vol.II, pp.313-317.
- C.Toader, P.Postolache, N.Golovanov, R.Porumb, M.Tîrşu. The variation of the unsimmetry factors in the low voltage power suplies in sinusoidal regime. Annals of the University of Craiova, Electrical Engineering series, No. 30, 2006, The 8th International Conference on Applied and Theoretical Electricity ICATE 2006, Craiova, Băile Herculane, România, 26-28 Octombrie, pp.297-301.
- L.Kalinin, D.Zaiţev, M.Tîrşu, S.Cebotaru. Improving of Efficiency Operation of Moldavian Transmission System.ISEEE-2006, Proceedings of the 1st International Symposium on Electrical and Electronics Engineering, Octomber 13-14, 2006, Galaţi, România, pp.268-271.
- M.Tîrşu, V.Berzan. Wave Processes in the High Voltage Electrical Cable. Acta Electrica, nr.43. Special ISSUE. Selected papers from the 1st International conference on Modern Power Systems MPS2006, November, 08-11, 2006, Cluj-Napoca, România, pp.33-28.
- V.P. Berzan, M.Tîrşu, V.X. Rimschi, P. M. Postolache. Research of short pulses propagation in cable lines. The Sixth World Energy System Conference, Torino, Italy, July 10-12, 2006 711 / Session B9 - Electric cables// p.711-716.
10. Informaţie de contact
Adresa:
Laboratorul Echipament electroenergetic şi electronica de putere
Institutul de Energetică al Academiei de Ştiinţe a Moldovei,
str. Academiei, 5, mun.Chişinău, MD-2028,
Republica Moldova
Tel. (373-22) 73-81-24. (373-22) 73-53-84.
Fax (373-22) 73-53-82
e-mail: zaiats@ie.asm.md
tirsu.mihai@gmail.com