Беспристрастные модели

Магистрантка ТПУ удостоена медали и премии Российской академии наук

Северчанка Яна Малькова всегда воспринимала учебу как удивительный и интересный процесс познания. В школе она с легкостью решала задачки по математике, физике, химии, поэтому свое будущее напрямую связывала только с техническим направлением, и только с томским политехом.

Энергия молодости

– Почему электроэнергетика? – рассуждает студентка. – Потому что это очень востребованное направление, я знала, что хорошие инженеры-энергетики ценятся на предприятиях.

Уже на первом курсе бакалавриата отделения электроэнергетики и электротехники Инженерной школы энергетики (ОЭЭ ИШЭ) Яна Малькова определилась с выбором темы для своих будущих исследований. Она касалась возобновляемой энергетики, в частности работы солнечных и ветряных электростанций. Это же научное направление вел доцент ОЭЭ ИШЭ ТПУ Руслан Уфа, ставший научным руководителем инициативной студентки.

Сначала он поручал ей несложные работы, такие как сбор статистики и аналитики об актуальном состоянии возобновляемой энергетики в России и в мире. После того как были найдены и обозначены основные проблемы отрасли, начался поиск путей их решения. Первые самостоятельные расчеты студентка стала проводить уже на втором курсе.

– Я с детства любила решать задачи за ограниченный срок времени и искать нестандартные подходы к ним, – признается Яна. – Здесь же работа шла по нарастающей, у которой нет ни начала, ни конца. Порой всплывают детали, требующие дополнительной проверки, и тогда начинаешь пробовать то одно, то другое решение. Конечно, всегда под рукой находится актуальная зарубежная литература, пытаемся анализировать опыт зарубежных исследователей, находить оптимальное решение, которое еще не представлено в мире.

Оптимальный сценарий

Все расчеты Яна Малькова ведет на основе компьютерных программ, в которых осуществляется моделирование тех или иных режимов работы энергосистем. Два года назад она создала собственное программное обеспечение для проведения оптимизации режимных параметров современных энергосистем, включающих объекты генерации на основе возобновляемых источников энергии, системы накопления энергии и др.

– Правда, это не большой программный комплекс, в который вы можете загрузить буквально всё, – сразу же предупреждает студентка. – Пока он рассчитан на решение одной задачи оптимизации – сокращения потерь мощности.

По итогам работы с этой программой пользователь получает наиболее оптимальный сценарий развития исследуемой энергосистемы, в том числе с точки зрения сокращения потерь мощности, а соответственно и более рационального использования имеющихся запасов углеводородных ресурсов. Кроме того, полученный сценарий предполагает сокращение негативного влияния топливно-энергетического комплекса на состояние окружающей среды.

Весной текущего года Яна Малькова подала заявку по теме «Оптимизатор режимов электрических сетей» на конкурс «Студенческий стартап» федерального проекта «Платформа университетского технологического предпринимательства».

Из 650 работ-победителей только 38 стартапов были связаны с ресурсосберегающей энергетикой, в их числе оказался и проект Яны Мальковой. К слову, в том конкурсе еще 12 работ томских политехников были отмечены в числе лучших. Все победители получили по одному миллиону рублей на развитие собственных бизнес-проектов.

Ежегодно РАН присуждает премии и награждает медалями молодых ученых и студентов вузов России за лучшие научные работы по 21 направлению – от математики и ядерной физики до экономики и сельского хозяйства.
Победитель получает медаль, диплом лауреата, нагрудный знак и премию. Размер денежного вознаграждения составляет 25 тыс. рублей для студентов и 50 тыс. рублей для молодых ученых.
Медаль Российской академии наук для молодых ученых и студентов российских вузов является одной из престижнейших научных наград в России.

Авторский алгоритм

Следующим статусным участием стал конкурс, проводимый Российской академией наук. И снова триумф: из официального сообщения следовало, что по итогам 2022 года в области энергетики медаль РАН присуждена студентке первого курса магистратуры Инженерной школы энергетики Томского политехнического университета Яне Мальковой за работу «Решение оптимизационной задачи выбора места подключения и мощности объекта возобновляемой генерации и водородного накопителя».

– В принципе, это тот же стартап-проект, но уже не с точки зрения представленной программы, а с точки зрения проведенных нами исследований, – поясняет победительница. – Сегодня предприятия берут курс на достижение углеродной нейтральности. Однако подобная стратегия предполагает как повышение энергоэффективности уже установленных объектов традиционной генерации, так и частичный переход на возобновляемые источники энергии. Внедрение последних в энергосистему связано с существенным влиянием на параметры режима ее работы, которое необходимо учитывать при планировании нового ввода.

А научный руководитель студентки доцент отделения электроэнергетики и электротехники ИШЭ ТПУ Руслан Уфа добавляет, что в своих исследованиях по поиску оптимальной мощности и размещения объекта возобновляемой генерации студентка использует собственный алгоритм, основанный на итерационном методе расчета перетоков и потерь мощности. Эти исследования проводятся в рамках гранта РНФ.

По словам Яны, обычно в таких конкурсах побеждают социальные проекты, направленные на улучшение качества жизни человека. А вот работ, направленных на развитие и эффективное функционирование крупных энергетических компаний, решающих основополагающие проблемы, единицы.

– Конечно, получение медали РАН – безумно приятно, это ­означает признание проводимой мною научно-исследовательской работы на достаточно высоком уровне: из 17 студенческих работ в энергетике победил только один мой проект. Это подтверждает актуальность тематики исследований и соответствие имеющихся у меня компетенций в области возобновляемой энергетики почетному званию молодого ученого-студента, – не скрывает радости Яна и с благодарностью говорит о своем руководителе, который верит и поддерживает талантливую ученицу.

Да и как не гордиться таким дарованием, когда в этом урожайном на трофеи году она стала обладателем дипломов I степени на XII Международной научно-технической конференции «Электроэнергетика глазами молодёжи» и на VI Всероссийском молодежном научном форуме «Наука будущего – наука молодых», а еще лауреатом премии Законодательной думы Томской области в номинации «Технические науки». Кроме того, Яна Малькова является именным стипендиатом таких компаний, как «Роснефть», «Россети» и «Газпром добыча Ямбург».

1330 работ молодых ученых и студентов было представлено на конкурс РАН в 2022 году.

Работа для души

На календаре – август, последний месяц длительных каникул, который можно было бы потратить на законных основаниях походами на пляж или в парк. Но это не про Яну Малькову.

– Летом у нас работы в лаборатории не останавливаются, – рассказывает магистрантка. – Сейчас мы с моим руководителем пишем статью в престижный зарубежный журнал и параллельно проводим текущие исследования.

Научно-исследовательская лаборатория «Моделирование электроэнергетических систем», в которой трудится лаборантка Малькова, была создана в 2005 году профессором Александром Гусевым. Ее сотрудники занимаются разработкой и исследованием методов и средств моделирования в реальном времени и на неограниченном интервале непрерывного спектра процессов и режимов в энергосистемах. В основе этих разработок лежит гибридный подход моделирования, который заключается в применении сразу нескольких методов моделирования: аналогового, физического и цифрового.

С использованием концепции гибридного моделирования создана не имеющая аналогов в России и в мире мультипроцессорная программно-аппаратная система – всережимный моделирующий комплекс реального времени электроэнергетических систем (ВМК РВ ЭЭС).

Сегодня в лаборатории собран молодой коллектив, способный вести не только исследовательскую и проектную, но и активную образовательную деятельность. В частности, на данный момент в лаборатории выполняют свои диссертационные работы четыре аспиранта и два магистранта второго и первого года обучения.

Думается, что совсем скоро их ряды пополнятся еще одним перспективным ученым. В этом году Яна Малькова принимала участие в олимпиаде ТПУ, победа в которой упрощает поступление в вузовскую аспирантуру. Эта вершина успешно покорилась молодому исследователю, так что на следующий год она сможет без вступительных испытаний приступить к учебе в аспирантуре.

– Мне очень интересна эта деятельность, тем более что из всех технических направлений электроэнергетика – самое женское дело, – считает студентка.

В начале августа представительница ТПУ посетила летнюю научную школу в Грозном: Яна Малькова является председателем Ассоциации стипендиатов фонда имени В. И. Вернадского. Как утверждает она сама, эта приятная отдушина позволяет ей легко общаться со сверстниками всей страны, заниматься организацией их работы в рамках фонда и вдохновлять на новые свершения.

– Причем это такое хорошее студенчество, которое не нужно мотивировать, – они уже самодостаточны и ориентированы только на поиск новых открытий в научной сфере и ведение просветительской деятельности, – подчеркивает председатель Ассоциации стипендиатов фонда Вернадского, приступая к очередным расчетам в родной лаборатории.

Автор: Татьяна Александрова
Фото: пресс-служба ТПУ

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.