Реєстраційний номер
0826U004614, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
02-09-2026
Статус
Наказ про видачу диплома
Назва роботи
Удосконалення режимів роботи електротехнічного комплексу забезпечення воднем з використанням інтелектуального керування в системі електричного транспорту
Здобувач
Лінфей Чен Лінфей,
Керівник Бойченко Сергій Валерійович
Опонент Поліщук Юлія Валеріївна
Опонент Білан Тетяна Романівна
Рецензент Босак Алла Василівна
Рецензент Шкільнюк Ірина Олександрівна
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"
Опис
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 141 – Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка. – КПІ ім. Ігоря Сікорського, Київ, 2026.
Дисертація «Удосконалення режимів роботи електротехнічного комплексу забезпечення воднем з використанням інтелектуального керування в системі електричного транспорту» присвячена підвищенню енергоефективності та надійності інфраструктури «зеленого» водню. Воднева заправна станція (ВЗС) з'єднує мережі ВДЕ з електромобілями на паливних елементах (ЕМПЕ), проте її роботі перешкоджає «подвійно-стохастичне» середовище: переривчастість генерації ВДЕ конфліктує з волатильністю попиту на заправку.
Мета. Підвищення енергоефективності та надійності комплексу постачання водню шляхом розроблення інтелектуальної системи керування електролізерами на основі координації «Джерело – Мережа – Навантаження – Накопичувач».
Актуальність. Дослідження вирішує проблему термічної втоми та деградації мембранно-електродного блоку через часті цикли «пуску-зупинки», подовжуючи термін служби електролізерів мегаватного класу.
Гіпотеза. LSTM-мережа в системі керування режимом «гарячого резерву» мінімізує деградацію електролізних комірок і скоротить час перехідних процесів.
Робота є складовою НДР кафедри автоматизації електротехнічних та мехатронних комплексів НН ІЕЕ КПІ ім. Ігоря Сікорського (0126u000040).
Об'єкт – перетворення й споживання електроенергії в системах виробництва водню в стохастичних умовах. Предмет – режимні параметри інтелектуального керування обладнанням ВЗС.
Завдання:
1. Проаналізувати динаміку та деградацію PEM-електролізерів мегаватного класу.
2. Виконати SWOT-аналіз системи.
3. Розробити прогнозування навантаження на основі патернів мереж ЕМПЕ.
4. Сформулювати модель M/M/S/N для оцінки потоку маси водню.
5. Спроєктувати АСКЕ з ієрархічною архітектурою реального часу.
6. Адаптувати LSTM для погодинного прогнозування попиту.
7. Створити електротермічну модель кластера електролізерів.
8. Розробити стратегію Demand Response.
9. Розрахувати LCOH і порівняти АСКЕ з RBC-керуванням.
Наукова новизна:
1. Розвинуто методологію керування електролізерами на основі LSTM-прогнозування попиту та оптимізації виробництва в реальному часі.
2. Розроблено модель, що враховує взаємозв'язок динаміки перетворювачів і електрохімії електролізера при роботі від ВДЕ.
3. Запропоновано модель AO–AVOA–BP для прогнозування стану літій-іонних акумуляторів.
Практичне значення.
1. Архітектура АСКЕ та електротермічні моделі — готова парадигма керування для проєктів «зеленого» водню мегаватного класу.
2. Стратегія «гарячого резерву» знижує витрати на пуск-зупинку понад на 98% і вартість водню до 2,92 $/кг (19,96 юанів/кг); інтеграція у Smart Grid дозволяє регулювання частоти й потужності мережі.
3. AO-AVOA-BP знижує MAE, RMSE, MAPE на 72,9–85,7%, 69,6–85,2% і 72,6–85,8% відповідно (дані NASA, CALCE) порівняно з базовою BP-моделлю, вирішуючи «неможливу трійцю» водневої інфраструктури.
4. Метод узгодження силової установки (Cruise + MATLAB/Simulink) зменшує кількість експериментів і вартість прототипування.
Дисертація складається з 190 сторінок, містить 21 рисунок, 19 таблиць, 51 формулу.
Ключові слова: зелений водень, відновлювані джерела енергії, енергоефективність, електротехнічний комплекс забезпечення воднем, інтелектуальне керування, АСКЕ, гарячий резерв, багаторівневе стохастичне моделювання.
Дата реєстрації
2026-08-14
Додано/оновлено в НРАТ
2026-08-14 / 2026-09-25
