НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА …venec.ulstu.ru/lib/disk/2017/376.pdf2 УДК 621.316 (076) ББК 31.27 я7 Н34 Рецензент – доктор

1

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА. ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ

РАБОТА МАГИСТРА Методические материалы

Направление 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника» Программа « Электроэнергетические системы, сети,

их режимы, устойчивость и надежность» Квалификация – магистр

Составитель А. В. Кузнецов

Ульяновск УлГТУ

2018

2

УДК 621.316 (076) ББК 31.27 я7 Н34

Рецензент – доктор техн. наук профессор, кафедры «Электроснабжение» энергетического факультета Ульяновского государственного технического университета С. А. Курганов

Рекомендовано научно-методической комиссией энергетического факультета в качестве методических материалов

Научно-исследовательская работа. Н34 Выпускная квалификационная работа магистра: методические материалы /

сост. А. В. Кузнецов. – Ульяновск: УлГТУ, 2018. – 59 с.

Методические материалы составлены в соответствии с ФГОС ВО по направлению 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника». В методических материалах даются общие сведения о структуре научно-исследовательской работы, рекомендации по содержанию и оформлению работы, общие требования к выпускной квалификационной работе. Описывается порядок ее защиты. Даются рекомендации по оценке ее творческого уровня.

Предназначены для студентов, обучающихся по магистерской программе «Электроэнергетические системы, сети, их режимы, устойчивость и надежность», учебный план которой предусматривает научно-исследовательскую и педагогическую виды профессиональной деятельности.

При составлении методических материалов использованы материалы программы выпускной квалификационной работы по направлению «Электроэнергетика и электротехника» кафедры «Электропривод» первого высшего технического учебного заведения России, «Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», составитель: С. В. Стороженко. Санкт-Петербург, 2012, а также другие материалы, находящиеся в открытом доступе в сети Интернет.

Работа подготовлена на кафедре «Электроснабжение».

УДК 621.316 (076) ББК 31.27 я7

© Кузнецов А.В., составление, 2018 © Оформление. УлГТУ, 2018

3

СОДЕРЖАНИЕ 1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРУКТУРЕ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ ......................................................... 4 2 НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА КАФЕДРЫ «ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ» ....................................................................... 13 3 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЕ ............................................................................. 16 4 НЕКОТОРЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СОДЕРЖАНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ РАБОТЫ ........................................................................................ 19 5 ПОРЯДОК ЗАЩИТЫ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ............................................................................ 30 6 ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ И ТВОРЧЕСКОГО УРОВНЯ РАБОТЫ ......................................................................................................... 33 Список использованных источников ................................................................................... 34

ПРИЛОЖЕНИЯ П1 ПРИМЕР ГРАФИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА К ВКР ................................................... 36 П2 ПРИМЕР ДОКЛАДА ...................................................................................................... 45 П3 ОБРАЗЕЦ ТИТУЛЬНОГО ЛИСТА, ЗАДАНИЯ, ОТЗЫВА РУКОВОДИТЕЛЯ, РЕЦЕНЗИИ .................................................................. 48 П4 ОБРАЗЕЦ РЕФЕРАТА, СОДЕРЖАНИЯ, ВВЕДЕНИЯ, ЗАКЛЮЧЕНИЯ ....................................................................................... 55

4

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРУКТУРЕ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ

Весь ход научного исследования можно представить в виде следующей логической схемы [1]. 1. Обоснование актуальности выбранной темы. 2. Постановка цели и конкретных задач исследования. 3. Определение объекта и предмета исследования. 4. Выбор метода (методики) проведения исследования. 5. Описание процесса исследования. 6. Обсуждение результатов исследования. 7. Формулирование выводов и оценка полученных результатов. Выбор темы Научно-исследовательская работа начинается с выбора темы. При этом следует учитывать следующие вопросы [1].

1. Что исследователю (обучающемуся) интересно больше всего? 2. Чем чаще всего исследователь (обучающийся) занимается в

свободное время? 3. По каким учебным предметам обучающийся получает лучшие

оценки? 4. Что из изученного обучающийся хотел бы узнать более

глубоко? Тема должна быть выбрана из той области, где обучающийся

более всего подготовлен и эрудирован. Предполагаемые результаты работы должны быть полезными для науки, производства или учебного процесса. Тему работы, предполагаемые результаты которой не приносят пользы, выбирать не следует. Выбор темы работы рекомендуется увязать с направлением научной работы кафедры «Электроснабжение». Информация об этой работе расположена ниже. См. раздел 2. В научно-исследовательской работе по указанному направлению участвуют все преподаватели кафедры. Соответственно преподаватели могут обеспечить квалифицированное руководство ВКР в указанном направлении. Выбор темы, по которой кадровый состав кафедры не может обеспечить квалифицированной руководство, не рекомендуется. В таком случае большинство вопросов магистранту придется решать самостоятельно. Выбор темы и руководителя важный момент для магистранта. В формулировке темы исследований обязательно должны присутствовать объект и предмет исследований (работ). Объектом исследовательских работ могут быть научная область знаний, сфера определенной

5

деятельности, различного рода технологии, методы, процессы либо конкретные образцы продукции различного назначения. Предметом исследовательских работ является то, что, собственно, собираются делать (исследовать, создавать, моделировать, обосновывать, разрабатывать, конструировать, программировать и т. п.) Предметом работ могут быть научные исследования, создание научного, технического, методического, технологического заделов, разработка новых образцов продукции, создание (модернизация) технологии.

Актуальность Актуальность выбранной темы должна быть обоснована. В применении к учебно-исследовательской работе понятие «актуальность» имеет одну особенность: выбор и формулировка темы характеризует научную зрелость и компетентность исследователя. Объяснение актуальности должно быть не многословным. Начинать ее описание издалека нет особой необходимости – главное показать суть проблемной ситуации. Формулировка проблемной ситуации – важная часть введения. Любое научное исследование проводится для того, чтобы преодолеть трудности в процессе познания новых явлений, объяснить ранее неизвестные факты или выявить неполноту старых способов объяснения известных фактов. Актуальность играет важную роль для заинтересованности слушателей и жюри. Важным условием является внесение актуальности в презентацию научно-исследовательской работы. Для обоснования актуальности можно ответить на следующие вопросы.

1. Почему необходимо исследовать эту тему? 2. Какая информация об этом есть в СМИ?

3. Обсуждалась ли эта тема в обществе? Обоснование актуальности исследований должно быть

приведено на основе: – анализа современных тенденций развития соответствующей

области (направления) науки и техники; – обоснования значимости решаемой задачи с точки зрения

преодоления технических, технологических, ресурсных, экологических и др. ограничений на соответствующих направлениях развития экономики страны;

– обоснования конкурентных позиций отечественных производителей;

– обоснования необходимости проведения исследований в отсутствие возможностей воспользоваться существующими

6

решениями, методами, технологиями; – обоснование целесообразности самостоятельного проведения

теоретических и экспериментальных исследований (в сравнении с возможностью закупки за рубежом прообразов или аналогов тех технических средств или технологий, в которых будут реализованы результаты исследований);

– отношения предлагаемого направления исследований (заявляемой тематики) к критическим технологиям и приоритетным направлениям модернизации и технологического развития экономики России;

– обоснования уникальности предполагаемых исследований (разработок);

– обоснование предполагаемых масштабов национального и мирового уровня научно- технического развития [2].

Необходимо сослаться на результаты исследований по прогнозированию развития научно-технологической сферы, подтвердить, что заявленное исследование входит в научно-технологические российские и мировые приоритеты (обязательно дать ссылку на исследование). Должен быть сделан вывод о современных тенденциях развития данной области науки и техники, о соответствии им предлагаемого проекта, а также о месте последнего в спектре работ данного направления и его преимуществах по сравнению с другими подходами.

Цель – это осознанный образ предвосхищаемого результата, на достижение которого направлена деятельность человека. Выдвинутая цель должна быть конкретной и доступной. Определить цель исследования – значит ответить на вопрос, зачем оно проводится. Весьма распространенной ошибкой учащихся является выделение нескольких целей. Цель в любом направлении должна быть одна, что доказывает узкую направленность работы, показывает уверенность автора в направлении исследования [1]. Для формулировки цели исследования нужно ответить на следующие вопросы.

1. Для чего выполняется работа? 2. Сможет ли исследователь после написания этой работы

продолжить ее? 3. Какую пользу получит от работы исследователь и

окружающие его люди? 4. Что лично исследователь хотел бы получить в результате

исследования?

7

Цель должна отвечать на вопрос: какой результат исследователь намерен получить, каким он его видит?

В определении цели может быть указан полезный (научный, технический, технологический, социальный) эффект, который будет обеспечен использованием полученных научно-технических, технологических результатов, например:

– повышение эффективности применения находящегося в эксплуатации технологического оборудования;

– снижение экологической нагрузки на природу внедрением энергосберегающей экологически безопасной технологии производства товаров;

– обеспечение промышленности или населения новым видом информационных услуг и т. п.

Цель должна подразумевать положительную динамику, изменение каких-либо показателей в лучшую сторону, например:

– увеличение объемов, мощности, производительности и т. п.; – повышение качества, рентабельности, экономической привлекательности;

– уменьшение издержек, накладных расходов, и т. п.; – исключение выходов из строя, кризисных ситуаций, потерь и

т. п.; – снижение потребления, нагрузки, неблагоприятных факторов

и т. п.; – улучшение различных технических и технологических

показателей и т. п. [2]. Задачи исследования уточняют цель. Цель указывает общее

направление движения, а задачи описывают основные шаги. Что исследователь делает, чтобы достичь цели? Формулировка задач тесно связана со структурой исследования, причем отдельные задачи могут быть поставлены как для теоретической (обзор литературы по проблеме), так и для экспериментальной части исследования.

Задачи определяют содержание исследования и структуру текста работы. Задачи обычно записываются в форме перечисления (изучить, разработать, обосновать, уточнить, описать, установить, выяснить, вывести формулу и т. п.). Построение гипотез – основа исследовательского, творческого мышления. Гипотезы позволяют открывать, а затем в ходе теоретического анализа, мысленных или реальных экспериментов оценивать их вероятность. Таким образом, гипотезы дают возможность увидеть проблему в другом свете,

8

посмотреть на ситуацию с другой стороны. После того как учащийся определился с темой и целью

исследования, необходимо приступать к обзору литературных источников, в которых описаны сходные научные исследования. Сходными исследованиями являются те, в которых применялись одни и те же методики, либо изучался один и тот же объект. Самые важные моменты впоследствии должны быть оформлены в литературный обзор исследования. В литературном обзоре необходимо использовать такие вводные слова, как «ряд авторов полагает», «множество авторов пришло к выводу», «в работах у авторов…» и так далее. В начале работы ознакомление с имеющимися в литературе данными помогает обосновать и понять важность и необходимость намечаемого исследования, четко сформулировать его задачу, а также выбрать оптимальную методику исследования. В процессе работы каждый студент должен приобрести навык работы с научной литературой, научиться четко и обоснованно выражать свои мысли, а также мотивированно отвергать чужие. В процессе ознакомления с литературой необходимо делать записи библиографических сведений, составить картотеку. Если возникает необходимость, то из картотеки можно быстро выделить материалы, относящиеся к определенному разделу будущей работы. После того как выявлена необходимая для изучения литература по теме исследования, следует приступить к сбору и систематизации сведений по теме. Основная задача изучения научной литературы – из массы сведений отбирать и выписывать самое значительное. Выписки делают для того, чтобы использовать их в дальнейшем при литературном оформлении и защите работы. Из каждой статьи нужно выписывать только принципиальные мысли и положения, оригинальные цифровые данные, отмечать установленные закономерности. Важно систематизировать факты, сопоставляя данные разных авторов, выявляя новые закономерности и объяснять их. Краткое содержание статьи (мысли ее автора) надо стремиться выражать своими словами. Поэтому, прежде чем записать мысль, необходимо обдумать ее формулировку. Далее определяются объект и предмет исследования. Объект – это процесс или явление, порождающее проблемную ситуацию; область, в рамках которой находится (содержится) то, что будет изучаться. Объектом исследования может выступать область научного знания, группа людей или конкретный человек. Основное требование при выборе объекта – он должен обладать какими-либо

9

свойствами, качествами, или разбиваться на части, это и будет в дальнейшем предметом исследования. Предмет – все то, что находится в границах объекта исследования в определенном аспекте рассмотрения, т. е. конкретная часть объекта исследования, или процесс, происходящий в нем. Предмет исследования должен обладать узнаваемостью и поддаваться описанию. В исследовании должно быть сказано о предмете что-либо, чего еще не говорилось, или должны быть как-то переосмыслены идеи, уже кем-либо высказывавшиеся. Для определения объекта и предмета исследования необходимо ответить на следующие вопросы.

1. Что студент изучает? (предмет) 2. Где это расположено? (объект) 3. Какой процесс видит/наблюдает? (предмет) 4. Что является источником этого процесса? (объект)

5. Кто является действующими лицами исследования? (объект) 6. Какими свойствами они обладают? (предмет) Методы научного исследования Важным этапом научного исследования является выбор методов

исследования, которые служат инструментом, позволяющим получить адекватный материал. Метод исследования – это способ, который позволяет решить задачи и достичь цели исследования. С помощью методов исследователь получает информацию об изучаемом предмете. Каждая наука использует свои методы, которые отражают особенности изучаемых явлений.

Для выбора метода исследования необходимо ответить на следующие вопросы:

1. Благодаря каким умениям обучающийся проводит исследование?

2. Какие инструменты обучающийся использует для исследования?

3. Какие знания для исследования обучающийся получает из литературных источников?

Общие методы научного познания обычно делят на три большие группы:

Методы эмпирического исследования (наблюдение, сравнение, измерение, эксперимент, опросные методы). Суть эмпирических методов состоит в фиксации и описании явлений, фактов, видимых связей между ними.

10

Методы, используемые как на эмпирическом, так и на теоретическом уровне исследования (абстрагирование, анализ и синтез, индукция и дедукция, моделирование и др.). Методы теоретического исследования (восхождение от абстрактного к конкретному и др.). Теоретические методы предполагают глубокий анализ фактов, раскрытие существенных закономерностей, образование мысленных моделей, использование гипотез и др.

Методы эмпирического исследования Наблюдение представляет собой активный познавательный

процесс, опирающийся, прежде всего, на работу органов чувств человека и его предметную материальную деятельность. Это наиболее простой метод, выступающий, как правило, в качестве одного из элементов в составе других эмпирических методов. В повседневности и в науке наблюдения должны приводить к результатам, которые не зависят от воли, чувств и желаний субъектов. Чтобы стать основой последующих теоретических и практических действий, эти наблюдения должны информировать об объективных свойствах и отношениях реально существующих предметов и явлений.

Виды наблюдения В зависимости от ситуации наблюдения могут быть полевыми,

лабораторными и спровоцированными в естественных условиях. В зависимости от позиции наблюдателя по отношению к объекту наблюдение может быть открытым и скрытым, наблюдением со стороны и включенным. Для того чтобы быть плодотворным методом познания, наблюдение должно удовлетворять ряд требований, важнейшими из которых являются:

– планомерность; – целенаправленность; – активность; – систематичность.

Сравнение – один из наиболее распространенных методов познания. Недаром говорится, что «все познается в сравнении». Оно позволяет установить сходство и различие между предметами и явлениями. Для того чтобы сравнение было плодотворным, оно должно удовлетворять двум основным требованиям. 1. Сравниваться должны лишь такие явления, между которыми может существовать определенная объективная общность.

11

2. Для познания объектов их сравнение должно осуществляться по наиболее важным, существенным (в плане конкретной познавательной задачи) признакам.

С помощью сравнения информация об объекте может быть получена двумя различными путями. Во-первых, она может выступать в качестве непосредственного результата сравнения. Во-вторых, очень часто получение первичной информации не выступает в качестве главной цели сравнения, этой целью является получение вторичной, или производной информации, являющейся результатом обработки первичных данных. Наиболее распространенным и важным способом такой обработки является умозаключение по аналогии.

Измерение в отличие от сравнения является более точным познавательным средством. Измерение – процедура определения численного значения некоторой величины посредством единицы измерения. Ценность этой процедуры в том, что она дает точные, количественно определенные сведения об окружающей действительности. Важнейшим показателем качества измерения, его научной ценности является точность, которая зависит от усердия исследователя, от применяемых им методов, но главным образом – от имеющихся измерительных приборов.

Эксперимент предполагает вмешательство в естественные условия существования предметов и явлений или воспроизведение их определенных сторон в специально созданных условиях. Важнейшим достоинством эксперимента является его повторяемость. Любой эксперимент может осуществляться как непосредственно с объектом, так и с «заместителем» этого объекта – моделью. Использование моделей позволяет применять экспериментальный метод исследования к таким объектам, непосредственное оперирование с которыми затруднительно или даже невозможно. Поэтому моделирование является особым методом и широко распространено в науке.

Одним из часто используемых методов исследования является анкетирование – это письменный опрос.

Правила составления анкеты. 1. Вопросы анкеты должны соответствовать изучаемой проблеме и цели опроса.

2. Формулировка вопросов должна быть четкой, ясной и понятной участнику исследования, соответствовать его уровню знаний и жизненному опыту.

12

3. Предложенные вопросы должны обеспечить искренность и правдивость ответов. В анкету включаются наиболее существенные вопросы, ответы на которые можно получить только путем анкетирования. По форме анкеты могут быть разделены на открытые, когда ответ на поставленный вопрос формулирует сам участник исследования, и закрытые анкеты, когда предлагается перечень возможных вариантов ответа.

Методы, используемые как на эмпирическом, так и на теоретическом уровне исследования. Рассмотрим теперь методы, используемые на эмпирическом и теоретическом уровнях исследований. К таким методам принято относить абстрагирование, анализ и синтез, индукцию и дедукцию. Абстрагирование

Сущность этого метода состоит в мысленном отвлечении от несущественных свойств, связей, отношений, предметов и в одновременном выделении, фиксировании одной или нескольких интересующих исследователя сторон этих предметов. Различают процесс абстрагирования и абстракцию. Процесс абстрагирования – это совокупность операций, ведущих к получению результата, то есть к абстракции. Примерами абстракции могут служить бесчисленные понятия, которыми оперирует человек не только в науке, но и в обыденной жизни: дерево, дом, дорога, жидкость и т. п. Процесс абстрагирования в системе логического мышления тесно связан с другими методами исследования и прежде всего – с анализом и синтезом. Анализ – метод, в основе которого лежит процесс разложения предмета на составные части. Синтез представляет собой соединение полученных при анализе частей в нечто целое. Методы анализа и синтеза в научном творчестве органически связаны между собой и могут принимать различные формы в зависимости от свойств изучаемого объекта и цели исследования.

Прямые (эмпирические) анализ и синтез применяются на стадии поверхностного ознакомления с объектом. При этом осуществляется выделение отдельных частей объекта, обнаружение его свойств, простейшие измерения, фиксация непосредственно данного, лежащего на поверхности общего.

13

Практическое применение результатов научного исследования Огромное число плюсов исследовательской работы теряется, если работа не носит прикладного характера. Практическое значение работы – это фактически вторая цель, которую преследует исследователь (чтобы работа могла принести пользу кому-либо еще) [1]. Это может быть практическое значение для определенного круга лиц, окружающей среды, какой-либо области знаний. При объяснении практического применения работы интерес к ней заметно возрастает. Если работа не носит прикладного характера (например, основана на литературном реферировании), то на первый план должно выйти теоретическое значение: неизвестная широкому кругу информация, уникальность данных и т. д. Для определения практического значения научно-исследовательской работы необходимо ответить на вопросы: 1. Кому полезно исследование? 2. Кто может им заинтересоваться?

3. Что нового в исследовании, что еще не изучено? 4. Как можно прорекламировать данную работу?

2. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

КАФЕДРЫ «ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ»

Научно-исследовательская работа кафедры «Электроснабжение» велась и ведется со времени образования кафедры в 1957 году. В работе участвуют практически все преподаватели кафедры, аспиранты, магистранты. Научным направлением кафедры является «Разработка и совершенствование методов и средств повышения эффективности функционирования электротехнических комплексов и систем». В рамках указанного направления выполняются следующие научно-исследовательские работы.

1. «Повышение эффективности функционирования

устройств управления передачей электроэнергии в системах электроснабжения»

В рамках НИР исследуются вопросы как технического

совершенствования устройств управления передачей электроэнергии, так и экономические, организационные и правовые аспекты управления этими устройствами с целью повышения надежности

14

электроснабжения, снижения потерь электроэнергии и повышения ее качества в электроэнергетической системе. За последние годы по результатам работы опубликованы следующие монографии.

1. Кузнецов А. В., Магазинник Л. Т., Шингаров В. П. Структура и тарифное стимулирование управления режимами потребления электрической энергии (второе изд.) / А. В. Кузнецов, Л. Т. Магазинник, В. П. Шингаров; под ред. Л. Т. Магазинника. – М. : Энергоатомиздат, 2004. – 104 с.

2. Кузнецов А. В., Магазинник Л. Т. Повышение эффективности управления режимами потребления электрической энергии / А. В. Кузнецов, Л. Т., Магазинник. – М. : Энергоатомиздат, 2006. – 103 с.

3. Кузнецов А. В. Жидкометаллические предохранители и инвестиционная привлекательность их разработки. / А. В. Кузнецов. – М. : Энергоатомиздат, 2006. – 297 с.

4. Кузнецов А. В., Магазинник, Л. Т. Повышение эффективности функционирования устройств управления передачей электроэнергии в системах электроснабжения потребителей / А. В. Кузнецов, Л. Т. Магазинник. – Ульяновск : УлГТУ, 2013. – 144 с.

2. «Разработка и совершенствование методов, алгоритмов и программных средств для анализа и синтеза сложных электрических схем и систем»

В рамках НИР ведутся работы по совершенствованию

предложенного в 1998 году доктором технических наук, профессором кафедры Филаретовым В. В. нового метода расчета сложных электрических схем и систем, названного им методом схемных определителей (МСО). Этот метод реализует принципиально новый подход к расчету электрических схем – не требует традиционного построения матричных систем уравнений. Получил признание как в РФ, так и за рубежом. Полученные с помощью МСО аналитические выражения компактны и не содержат избыточных взаимно сокращающихся слагаемых в отличие от выражений, формируемых матричными методами. Основные результаты НИР изложены в следующих публикациях.

1. Курганов С.А., Филаретов В.В. Символьный анализ электрических цепей с нуллорными и зеркальными аномальными

15

элементами // Электричество. – 2013. – N 10. – С. 60-65. 2. Filaretov V.V., Gorshkov K.S., Kurganov S.,A. Parameters

extraction technique for optimal network functions of SC circuits // Proc. of International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON-2015). May 2015. – Omsk, Russia.– P. 1-6.

3. Курганов С. А., Филаретов В. В. Анализ электрических цепей с нуллорными и зеркальными аномальными элементами. Ульяновск : УлГТУ, 2015. 224 с.

4. Filaretov V. V, Gorshkov K. S., Kurganov S. A. Cancellation-Free Symbolic Sensitivity Technique Based on Network Determinant Expansion //Adv. Electr. Eng. – 2015. – Vol. 2015. – P. 1-13.

5. Курганов С. А. О нахождении нулей и полюсов электрических цепей по степенным полиномам схемных функций // Синтез, анализ и диагностика электронных цепей: Международ. сб. науч. труд. – Ульяновск : УлГТУ, 2015. – Вып. 12. – С. 251-257.

Начиная с 2003 года, на кафедре периодически издается международный сборник научных трудов «Синтез, анализ и диагностика электронных цепей». Формируемый на кафедре сборник продолжает серию специализированных сборников, изданных в Ульяновском государственном техническом университете (УлГТУ) в рамках международных конференций: «Континуальные логико-алгебраические исчисления и нейроматематика», «Конференция по логике, информатике, науковедению», «Волгинские чтения», «Синтез, анализ и диагностика электронных цепей», проходивших в УлГТУ в течение 2003-2015 гг.

В сборнике рассматриваются теоретические вопросы и практические приложения современной теории электрических и электронных цепей, в том числе: структурный синтез и преобразования, топологический анализ и диакоптика, синтез цифровых фильтров. Обсуждаются вопросы представления электронных компонентов нуллорными и зеркальными аномальными элементами, проектирования электронных цепей и электроэнергетических систем с позиций матричного анализа, схемной алгебры и теории графов.

Сборник включен в Научную электронную библиотеку eLIBRARY.RU как ежегодное периодическое рецензируемое издание. Обеспечивается бесплатный доступ к электронным версиям через сайт сборника intersyn.net.

16

3. Разработка и совершенствование методов математического моделирования электромагнитных элементов сложных электротехнических комплексов и систем

Это направление ведется с 1991 в рамках х/д и г/б НИР года до

настоящего времени. В процессе ее выполнения проводится исследование и разработка новых методов математического моделировании процессов и объектов электротехнических комплексов, разработка их методов расчета и оптимизации (сетевые фильтры систем автономного электропитания подвижных объектов, силовые кабели линий электропередач, силовые трансформаторы, высокочастотные источники электропитания). Имеются акты внедрения и использования результатов НИР. Основные результаты НИР изложены в следующих публикациях.

1. Понижение порядка линейных дифференциальных уравнений при моделировании энергетических объектов / Ю. А. Савиновский, Е. Н. Меньшов // Известия вузов. Энергетика. – 1989. – № 12. – С. 45-48.

2. Математическое моделирование поля постоянного магнита / Е. М. Булыжев, Е. Н. Меньшов // Электричество. – 2010. – №9. – С. 65-69.

3. Моделирование эквивалентных схем постоянного магнита для оптимизации магнитного сепаратора / Е. М. Булыжев, Е. Н. Меньшов // Электричество. – 2010. – №10. – С. 68-73.

4. Математическая теория магнитной коагуляции ферромагнитных частиц в слабозагрязненных сточных водах / Е. М. Булыжев, Е. Н. Меньшов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук . – 2014. – Т. 16, №1. – С. 247-254.

3. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЕ

Конечным этапом выполнения научно-исследовательской работы магистрантом является выпускная квалификационная работа магистра по направлению подготовки 13.04.02 – «Электроэнергетика и электротехника» программа «Электроэнергетические системы, сети, их режимы, устойчивость и надежность» должна представлять собой теоретическое или экспериментальное исследование, связанное с решением отдельных, частных задач, определяемых особенностями подготовки по названному направлению.

Видами профессиональной деятельности, к которым готовятся

17

выпускники программы магистратуры кафедры «Электроснабжение», являются научно-исследовательская и педагогическая. В соответствии с областью профессиональной деятельности, обозначенной учебным планом подготовки магистров, ВКР может содержать исследования:

– связанные с совершенствованием технических средств, способов и методов производства, передачи, распределения, преобразования, применения электрической энергии, управления потоками энергии, разработкой и изготовлением элементов, устройств и систем, реализующих эти процессы;

– связанные с совершенствованием способов и методов обучения и подготовки бакалавров и магистров по направлению 13.04.02 – «Электроэнергетика и электротехника».

Выполненная выпускная квалификационная работа магистра должна быть оформлена в соответствии с современными требованиями и с привлечением современных средств редактирования и печати.

Текстовая часть ВКР содержит 60-80 страниц текста, оформление текстовой части выполняется на компьютере по тем же правилам, что и ВКР бакалавра [3]. Не следует загромождать текст ВКР материалами, не имеющими близкой связи с темой работы, объектом исследования, предметом исследования. Стержнем или «красной нитью» по всем разделам ВКР должна проходить цель работы. Цель работы достигается благодаря решению поставленных задач. Если не удается уложиться в заданный объем, материалы, имеющие вспомогательное значение для представления результатов работы могут размещаться в приложениях. Объем приложений не ограничивается. Критика предмета исследования должна быть направлена только в сторону достижения поставленной цели. Помещать излишние материалы, например, критикующие предмет исследования в аспекте, не соответствующем поставленной цели, не следует. Они загромождают текст, нарушают ее целостность и единство, препятствуют восприятию работы. Такое представление работы может вызвать непонимание и повлиять на оценку ценности проделанной работы. Критика предмета исследования должна быть целенаправленной. Все отмеченные недостатки должны быть устранены в результате исследований. Предмет исследования должен быть представлен в новом виде, свободном от выявленных недостатков.

18

Особую ценность работы представляет исследовательская часть. Структурно эта часть работы размещается на третьем месте. На первом месте размещается Введение, где обоснована актуальность темы, обозначены объект, предмет, цель и задачи исследований. На втором месте следует поместить раздел, посвященный описанию и критике предмета исследования. Третье место занимает исследовательская часть работы. Она демонстрирует методы и средства исследования, освоенные студентом, в результате применения которых доказывается возможность устранения отмеченных в предыдущем разделе недостатков. Именно эта часть определяет объем проделанной работы, ее ценность. Эта часть показывает умение, навыки, способность, состоятельность студента, как специалиста-исследователя. Четвертое место занимает раздел, посвященный описанию предмета исследования в новом качестве, отмечаются его преимущества по сравнению с предметом, описанным во второй части работы. Здесь же показываются отличия (отличительные признаки) предмета исследования в новом качестве от предмета исследования, описанного во второй части работы. Отличительные признаки характеризуют новизну представленного в ВКР решения. Завершается работа Заключением, где в лаконичной форме излагаются полученные результаты, их значимость.

Графический материал представляется в виде шести-семи плакатов. Каждый из них должен иметь название, соответствующее его содержанию. Плакаты в формате А4 размещаются в приложении к текстовой части работы. При использовании для доклада проектора готовится раздаточный материал для каждого члена ГЭК. Раздаточный материал представляет собой титульный лист с названием и автором ВКР и графический материал в виде плакатов в формате А4. Если проектор не используется, раздаточный материал не требуется. Графический материал представляется в виде плакатов формата не менее А1. Правильное представление графического материала облегчает его восприятие членами ГЭК и оценку проделанной работы. Члена ГАК, прежде всего, интересует предмет исследования. Как этот предмет преобразован в новое качество? Какими средствами это сделано? Нужно ли проводить исследования, чтобы получить указанные результаты? Может быть, результат очевиден и исследования не нужны? Ответы на эти вопросы должны быть представлены на плакатах. Это позволит студенту избежать большого числа вопросов со стороны членов ГАК, которые так или

19

иначе направлены на выяснение понимания студентом структуры научно-исследовательской работы. От представленного графического материала зависит справедливая и правильная оценка качества и объема проделанной работы. Графические материалы не должны содержать мелких фрагментов, плохо различимых с расстояния 2-3 метра. Пример графического материала приведен в П1.

Доклад. Доклад представляет собой словесное изложение существа проделанной работы. Доклад неразрывно связан с графическим материалом и не должен превышать 10 минут. Доклад, так же как и графический материал, должен быть структурирован, т. е. соответствовать установленной структуре научно-исследовательской работы. Тема работы – актуальность – объект исследования – предмет исследования – задачи исследования – новизна – недостатки предмета исследования – средства исследования – результаты – предмет исследования в новом качестве – результаты работы и их значимость. Пример текста доклада представлен в приложении П2.

4. НЕКОТОРЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СОДЕРЖАНИЮ

И ОФОРМЛЕНИЮ РАБОТЫ

Описание проблемы. Должно быть приведено описание научной (научно-технической) проблемы, наличие которой негативно отражается на тех или иных характеристиках технологического развития России. В описании проблемы могут быть указаны: характеристики проблемы как отражение определенных общественных потребностей; описание общего научно-технического, технологического состояния той или иной отрасли экономики страны, имеющей обозначенные проблемы; сравнительная характеристика состояния (уровня научно-технологического развития) в аналогичной отрасли экономики (науки) других стран с примерами (описанием опыта) решения указанной проблемы; описание негативных последствий описываемой проблемы, тормозящих то или иное направление технологического развития; описание состояния исследований (исследованности проблемы) в данной области в России и за рубежом, анализ (оценка) существующих технических (технологических) решений [4]. При описании проблемы не следует рассматривать общие проблемы в науке. Описание должно быть кратким и ограниченным темой работы и ее целью. Подробная

20

информация об общих проблемах, заимствованная из литературных источников, загромождает текст, ухудшает его восприятие, является не нужной, засоряет содержание и увеличивает объем ВКР.

Обоснование новизны. Признаками научной новизны, в частности, являются:

– постановка новых научных и научно-технических задач; – введение новых научных категорий и понятий; – применение новых методов, инструментов, аппарата

исследования; – разработка и научное обоснование предложений об

обновлении объектов, процессов и технологий. – возможность получения результата, на который может быть

получен патент. Необходимо отразить недостатки существующих подходов и

обосновать, почему необходим новый. Сравнивая эквивалентные технологии или продукцию, следует приводить конкретные параметры, которые планируется улучшить в результате выполнения проекта, избегая общих слов: «больше», «меньше», «лучше», «хуже», «инновационный» и т. д. Для сравнения следует выбрать 1-2 самых важных (ключевых), наиболее убедительно иллюстрирующих недостатки существующих технологий или продуктов. Некоторые шаблонные фразы, которые могут использоваться при формулировании и обосновании научной новизны: «…впервые будет осуществлено комплексное исследование…»; «…впервые будет формализовано…»; «…будет разработана новая система…»; «…будет разработан метод…, который отличается от…»; «…будет исследован новый эффект…» [2].

Требования к оформлению реферата. Реферат должен содержать:

– сведения об объеме отчета, количестве иллюстраций, таблиц, приложений, количестве частей отчета, количестве использованных источников;

– перечень ключевых слов; – текст реферата. Перечень ключевых слов должен включать от 5 до 15 слов или словосочетаний из текста отчета, которые в наибольшей мере характеризуют его содержание и обеспечивают возможность информационного поиска. Ключевые слова приводятся в именительном падеже и печатаются строчными буквами в строку через запятые.

Текст реферата должен отражать:

21

– объект исследования или разработки; – цель работы; – метод или методологию проведения работы; – результаты работы; – основные конструктивные, технологические и технико-

эксплуатационные характеристики; – степень внедрения; – рекомендации по внедрению или итоги внедрения результатов

НИР; – область применения; – экономическую эффективность или значимость работы; – прогнозные предположения о развитии объекта исследования. Если работа не содержит сведений по какой-либо из

перечисленных структурных частей реферата, то в тексте реферата она опускается, при этом последовательность изложения сохраняется. Текст реферата должен быть приведен на отдельном листе.

Требования к изложению введения. Введение должно

содержать оценку современного состояния решаемой научно-технической проблемы, основание и исходные данные для разработки темы, обоснование необходимости проведения НИР, сведения о планируемом научно-техническом уровне разработки, о патентных исследованиях и выводы из них, сведения о метрологическом обеспечении НИР. Во введении должны быть показаны актуальность и новизна темы, связь данной работы с другими научно-исследовательскими работами. Введение не нумеруется, излагается на отдельном листе.

Требования к содержанию основной части. В основной части работы приводят данные, отражающие сущность, методику и основные результаты выполненной НИР. Основная часть должна содержать:

– объявленные цели проекта; – полученные за отчетный период важнейшие результаты, их

актуальность, сопоставление полученных результатов с мировым уровнем;

– методы и подходы, используемые в ходе выполнения проекта; – выбор направления исследований, включающий обоснование

направления исследования, методы решения задач и их сравнительную оценку, описание выбранной общей методики

22

проведения НИР; – процесс теоретических и (или) экспериментальных

исследований, включая определение характера и содержания теоретических исследований, методы исследований, методы расчета, обоснование необходимости проведения экспериментальных работ, принципы действия разработанных объектов, их характеристики;

– обобщение и оценку результатов исследований, включающих оценку полноты решения поставленной задачи и предложения по дальнейшим направлениям работ, оценку достоверности полученных результатов и их сравнение с аналогичными результатами отечественных и зарубежных работ, обоснование необходимости проведения дополнительных исследований, отрицательные результаты, приводящие к необходимости прекращения дальнейших исследований.

Требования к содержанию и оформлению списков литературы. Библиографические записи документов, в том числе публикаций и патентных документов, неопубликованных документов (отчеты о НИР) оформляются в соответствии с требованиями и правилами составления библиографического описания, установленными ГОСТ 7.1. – 2003.

Оформление библиографической записи статьи в журнале: Фамилия первого автора, инициалы. Название статьи [Текст или др. (например: электронный ресурс и т. п.] / Авторы и соавторы – инициалы и фамилии через запятую // Название журнала.– Год издания. – № тома (если есть). – № выпуска (если есть). – страницы.

Оформление ссылки для монографий: Фамилия первого автора, инициалы. Название монографии [Текст] / Авторы и соавторы – инициалы и фамилии через запятую. Под ред. (Если есть). Дополнительные сведения (Какие организации участвовали в составлении или написании монографии – если есть).– № переиздания (если есть – например: Изд. 2-е, перераб. и доп.).– Выходные данные (Город, издательство, год). – Кол-во страниц в монографии.– (Название серии; том № – если есть). – Страницы библиографического списка. – ISBN (если есть).

Оформление ссылки на тезисы и статьи в сборниках: Фамилия автора, инициалы. Название тезисов, статьи в сборнике и т. п. [Текст или др. (например: электронный ресурс и т. п.)] / Авторы и соавторы – инициалы и фамилии через запятую // Название источника : тип материалов (сборник статей, сборник тезисов и т. п.) / Название

23

организаций, проводивших конференцию или курировавшие издание этого сборника (если есть) : [под чьей редакцией (если есть)] . – № части (если есть) . – Сериальное название (если есть). – Выходные данные (Город, издательство, год). – страницы . – ISBN (если есть).

Оформление ссылки на патент Название патента : пат. № Страна патентования, адрес патентного поиска / Авторы; Заявитель, Патентообладатель. – № заявки; дата заявления; дата публик., № бюллетеня. – с.

Сведения следует располагать в порядке появления ссылок в тексте отчета, нумеровать арабскими цифрами без точки и печатать с абзацного отступа.

Пример оформления библиографического списка 1. Кудрин, Б. И. Электроснабжение: учебник студентов

учреждений высшего проф. образования / Б. И. Кудрин. – М. : Издательский центр «Академия», 2013. – 352 с.

2. Кузнецов, А. В., Магазинник, Л. Т. Повышение эффективности функционирования устройств управления передачей электроэнергии в системах электроснабжения потребителей /А. В. Кузнецов, Л. Т. Магазинник. – Ульяновск : УлГТУ, 2013. – 144 с.

3. Кузнецов А.В. Жидкометаллические предохранители и инвестиционная привлекательность их разработки /А.В.Кузнецов. – М. : Энергоатомиздат, 2006. – 297 с.

4. Кузнецов А.В. Аргентова И.В. Правовые аспекты применения повышающих коэффициентов к тарифам за потребление реактивной энергии //Промышленная энергетика. – 2013. – №3. – С.17-20.

5. Кузнецов А. В. Аргентова И. В. Неустойка как новый способ обеспечения обязательств потребителей в части потребления реактивной мощности и качества электроэнергии //Краткие сообщения XXXIII Всероссийской конференции по проблемам науки и технологий. – 2013. – Миасс. – Т. 3. – С.108-110.

Управление проектами – Википедия [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://ru.wikipedia.org.

Примеры выбора темы работы, формулировки цели, задач,

объекта, предмета исследований Пример 1. Тема работы. Исследование надежности системы

электроснабжения завода «Автодеталь». Цель работы. Повышение надежности схемы электроснабжения

24

завода «Автодеталь». Задачи исследований. 1. Анализ известных методик определения показателей

надежности систем электроснабжения. 2. Обоснование и выбор методики расчета показателей

надежности для схемы электроснабжения завода «Автодеталь». 3. Расчет показателей надежности существующей схемы

электроснабжения завод «Автодеталь». 4. Разработка мероприятий по повышению надежности

схемы электроснабжения завода «Автодеталь». 5. Новая схема электроснабжения завода «Автодеталь» и

показатели ее надежности. Объект исследования. Схема электроснабжения завода

«Автодеталь». Предмет исследования. Показатели надежности схемы

электроснабжения «Автодеталь». Методы исследования. Анализ литературных источников,

регламентирующих расчет показателей надежности, сравнение вариантов, обобщение результатов, моделирование ситуаций, параметрический синтез новой схемы электроснабжения.

Результат. Новая схема электроснабжения завода «Автодеталь», отличающаяся повышенной надежностью.

Новизна. Обоснована целесообразность изменения схемы электроснабжения завода «Автодеталь».

Пример 2. Тема работы. Разработка виртуальной лабораторной работы

«Максимальная токовая защита» по дисциплине «Релейная защита», направление 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника», профиль «Электроснабжение».

Цель работы. Повышение качества образовательного процесса по дисциплине «Релейная защита», направление 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника», профиль «Электроснабжение».

Задачи исследований. 1. Анализ известных способов реализации лабораторной

работы «Максимальная токовая защита» по дисциплине «Релейная защита».

2. Обоснование и выбор программного обеспечения для

25

реализации виртуальной лабораторной работы. 3. Разработка сценария и алгоритма виртуальной

лабораторной работы. 4. Разработка виртуальной лабораторной работы. 5. Оценка нового качества образовательного процесса при

использовании разработанной виртуальной лабораторной работы. Объект исследования. Качество образовательного процесса при проведении лабораторных работ по дисциплине «Релейная защита», направление 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника», профиль «Электроснабжение». Предмет исследования. Качество образовательного процесса при выполнении лабораторной работы «Максимальная токовая защита». Методы исследования. Анализ литературных источников, сравнение вариантов, обобщение результатов, моделирование ситуаций, синтез алгоритма виртуальной лабораторной работы. Результат. Новая виртуальная лабораторная работа, обеспечивающая повышение качества образовательного процесса. Новизна. Обоснована целесообразность использования в учебном процессе новой виртуальной лабораторной работы. Пример 3. Тема работы. Совершенствование методики преподавания дисциплины «Электроснабжение», направление 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника», профиль «Электроснабжение».

Цель работы. Повышение качества образовательного процесса по дисциплине «Электроснабжение», направление 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника», профиль «Электроснабжение». Задачи исследований.

1. Анализ практики преподавания дисциплины «Электроснабжение» в университетах России, учебных планов и программ, а также собственного опыта преподавательской деятельности.

2. Обосновать и разработать модель методики обучения студентов по дисциплине «Электроснабжение» технических вузов, позволяющую реализовать интеграцию фундаментальных знаний и знаний по общепрофессиональным дисциплинам с

26

профессиональными знаниями и умениями. 3. Разработать новые требования к содержанию и структуре

дисциплины «Электроснабжение» для студентов технических вузов. 4. Разработать новое содержание дисциплины

«Электроснабжение» для студентов технических вузов. 5. Разработать профессионально направленные задания по

дисциплине «Электроснабжение» для студентов технических вузов. 6. Произвести оценку нового качества образовательного

процесса. Объект исследования. Процесс обучения по дисциплине «Электроснабжение», направление 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника», профиль «Электроснабжение». Предмет исследования. Методика обучения студентов технических вузов по дисциплине «Электроснабжение». Методы исследования. Теоретические: анализ нормативных документов, регламентирующих процесс обучения (образовательных стандартов, учебных планов), диссертационных исследований, естественнонаучной, философской, психолого-педагогической, научно-технической литературы, анализ, сравнение, обобщение педагогического опыта, моделирование педагогических ситуаций. Экспериментальные: наблюдение, анкетирование студентов и преподавателей, тестирование студентов, экспертная оценка разработанных материалов, педагогический эксперимент. Результат. Новая методика и методические материалы для обучения студентов технических вузов по дисциплине «Электроснабжение», направление 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника», профиль «Электроснабжение». Новизна. Развита теория и методика обучения студентов технических вузов по дисциплине «Электроснабжение», направление 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника», профиль «Электроснабжение». Практическая значимость результатов исследования заключается в том, что разработаны методические рекомендации для преподавателей и студентов технических вузов, обеспечивающие повышение качества образовательного процесса.

27

Пример 4. Тема работы. Исследование методов диагностики параметров электрических цепей и сетей. Цель работы. Сокращение затрат времени (числа операций) при определении параметров элементов электрических цепей и сетей. Задачи исследований.

1. Анализ известных методов, алгоритмов и программ диагностики электрических цепей и сетей.

2. Освоение двух-трех методик (программ) диагностики электрических цепей и сетей.

3. Сравнение результатов исследования методик (программ) диагностики электрических цепей и сетей.

4. Разработка предложений по совершенствованию одной из методик.

5. Исследование модернизированной методики. Объект исследования. Методы и алгоритмы диагностики электрических цепей и сетей. Предмет исследования. Затраты времени при диагностике цепей и сетей. Методы исследования. Методы теории электрических цепей, математическое моделирование, методы измерения электрических цепей. Результат. Усовершенствованная методика диагностики цепей и сетей, примеры диагностики электрических сетей. Новизна. Применение нуллорных элементов в модели электрической сети.

Пример 5. Тема работы. Совершенствование методики расчета

установившегося теплового режима сухого силового трансформатора. Цель работы. Разработка усовершенствованной методики теплового расчета сухого силового трансформатора на основе тепловых схем. Задачи исследований.

1. Анализ известных методик теплового расчета силовых трансформаторов.

2. Разработка усовершенствованной методики теплового расчета сухого силового трансформатора.

3. Разработка программы расчета установившегося теплового

28

режима силового трансформатора. 4. Сопоставление результатов теплового расчета с известным

типовым расчетом теплового режима трансформатора. Объект исследования. Трехфазные силовые сухие трансформаторы. Предмет исследования. Методика расчета теплового режима силового сухого трансформатора. Методы исследования. Анализ научно-технической информации, сравнение вариантов, обобщение результатов, математическое моделирование электромагнитных процессов в электротехнических устройствах. Результат. Усовершенствованная методика теплового расчета силового трансформатора, предназначенная для использования в задачах оптимизации трансформатора. Новизна. Новая тепловая схема сухого силового трансформатора, отличающаяся повышенной адекватностью.

Пример 6. Тема работы. Исследование возможности применения режимов

прямого пуска и самозапуска электродвигателей в системе электроснабжения.

Цель работы. Повышение надежности схемы электроснабжения.

Задачи исследований. 1. Анализ известных методик оценки возможности пуска и

самозапуска электродвигателей. 2. Разработка более совершенной методики построения

механических характеристик асинхронных и синхронных электродвигателей.

3. Анализ возможности применения режимов прямого пуска и самозапуска электродвигателей.

Объект исследования. Электротехнический комплекс: асинхронные и синхронные электродвигатели – электрическая сеть.

Предмет исследования. Электромагнитные процессы при пуске и самозапуске асинхронных и синхронных электродвигателей.

Методы исследования. Электромагнитные процессы при пуске и самозапуске асинхронных и синхронных электродвигателей.

29

Результат. Новая методика оценки возможности применения режимов прямого пуска и самозапуска электродвигателей.

Новизна. Получение простых и удобных для практического применения механических характеристик, учитывающих реальные физические процессы, имеющих место при пуске и самозапуске электродвигателей.

Пример 7. Тема работы. Разработка методического пособия «Электромагнитные

переходные процессы в электрических системах» по дисциплине «Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах», направление 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника», профиль «Электроснабжение».

Цель работы. Повышение качества образовательного процесса по дисциплине «Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах», направление 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника», профиль «Электроснабжение».

Задачи исследований. 1. Анализ известных способов представления учебного

материала по дисциплине «Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах».

2. Обоснование способа представления учебного материала. 3. Разработка последовательности изложения тематики

дисциплины. 4. Разработка учебного пособия. 5. Оценка нового качества образовательного процесса при

использовании разработанного методического пособия. Объект исследования. Процесс обучения по дисциплине

«Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах».

Предмет исследования. Качество образовательного процесса при изучении дисциплины «Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах».

Результат. Методическое пособие, обеспечивающее

30

повышение качества образовательного процесса. Новизна. Обоснована структура, последовательность изложения

и объем представленного учебного материала. Дополнение пособия информацией, необходимой для полного освоения учебного материала, специально приспособленной для изучаемой дисциплины.

5. ПОРЯДОК ЗАЩИТЫ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Защита ВКР является заключительным этапом обучения в магистратуре. Работа над ее содержанием начинается задолго до момента представления к защите. Началом работы над ВКР является научно-исследовательская работа, в процессе которой в течение двух семестров студент под руководством своего научного руководителя выбирает тему исследования, формулирует ее актуальность, определяет объект и предмет исследования. За это время проводится обзор литературных источников. Описание предмета исследования, его недостатков. Намечаются пути их устранения. Выбирается метод исследования, изучаются соответствующие инструменты для проведения исследований.

Работа над ВКР продолжается во время производственной (научно-исследовательской практики), а также во время преддипломной практики. К моменту начала этапа дипломного проектирования студентом под руководством научного руководителя должны быть написаны и защищены, отчеты по НИР, отчет по производственной практике, отчет по преддипломной практике. Содержание этих отчетов должно в значительной степени отражать содержание ВКР. Эти отчеты являются основой ВКР. Наличие зачетов по этим дисциплинам и их оценки говорят о степени готовности ВКР. Во время дипломного проектирования студенту под руководством научного руководителя необходимо обобщить результаты исследований, структурировать содержание ВКР, завершить недостающие исследования, оформить ВКР и представить на предварительную защиту. Предварительная защита проводится на заседании кафедры за неделю до защиты, предусмотренной графиком учебного процесса. На предварительной защите производится оценка работы, степени ее готовности. Делаются замечания, которые студент обязан устранить. Если замечания существенны и устранить их за

31

оставшееся до защиты время невозможно, студент не допускается к защите. В этом случае студенту необходимо отчислиться по собственному желанию по причине неготовности ВКР. Восстановление для завершения работы над ВКР и ее защиты возможно не ранее чем через три месяца, но не позднее чем через пять лет.

Выпускная квалификационная работа защищается ее автором перед Государственной экзаменационной комиссией (ГЭК). За две недели до начала работы комиссии устанавливается расписание заседаний, назначаются сроки и очередность защиты студентами. Работу необходимо представить на рецензию не позднее чем за пять дней до официальной защиты. Развернутый отзыв о работе и личных качествах студента, проявленных в процессе разработки темы, пишет руководитель работы.

К началу защиты должны быть представлены. –Текст работы с устраненными замечаниями, сделанными на

предзащите. –Необходимый графический материал с устраненными

замечаниями, сделанными на предзащите. –Компьютерная презентация (по согласованию). –Отзыв руководителя с оценкой работы по разработанным

критериям и замечаниями. Отзыв без замечаний не представляет ценности, говорит о том, что работа слабая и не имеет дальнейшего развития, или о том, что руководитель не видит или скрывает слабые стороны работы.

–Рецензия на работу с оценкой работы по разработанным критериям с замечаниями. Отсутствие замечаний говорит о том, что рецензент не видит слабые стороны работы, что в научной работе невозможно. Такая рецензия не представляет ценности и не может дать магистранту шанс проявить свою компетентность при ответе на замечания.

Указанные материалы должны быть в полном объеме представлены на кафедру «Электроснабжение» не позднее, чем за два рабочих дня до защиты.

В процессе заседания ГЭК каждому студенту предоставляется 10 минут для доклада, в котором он должен отразить четкую постановку задачи, важнейшие этапы ее решения и полученные результаты, сделать выводы по работе. Доклад сопровождается графическим материалом. По окончании доклада члены комиссии и

32

присутствующие могут задавать вопросы как по теме работы, так и теоретического характера под руководством председателя ГЭК. Далее заслушиваются рецензия и отзыв руководителя работы, предоставляют слово членам комиссии и присутствующим, желающим выступить по теме работы. Затем студенту дается заключительное слово, в котором он отвечает на замечания, имеющиеся в рецензии и выступлениях [4,5]. По результатам защиты комиссия дает оценку работы по четырехбалльной системе и оглашает решение о присвоении дипломнику квалификации магистра по направлению «Электроэнергетика и электротехника», дает рекомендации результатов работы к внедрению, рекомендации продолжения обучения в аспирантуре. Студенту, достигшему особых успехов в освоении профессиональной образовательной программы и защитившему выпускную квалификационную работу с оценкой «отлично», может быть выдан диплом с отличием. Дополнительными условиями такого решения ГЭК являются наличие не менее 75% отличных оценок и отсутствие удовлетворительных оценок в течение всего периода обучения в университете. Выпускная квалификационная работа после защиты сдается на кафедру «Электроснабжение» для хранения в архиве. При необходимости передачи предприятию для использования ее результатов в производстве, с нее может быть снята копия с разрешения проректора университета. Если защита выпускной квалификационной работы признается неудовлетворительной, ГЭК устанавливает, может ли студент представить к повторной защите ту же работу с доработкой, определяемой комиссией, или он обязан разработать новую тему, назначенную кафедрой «Электроснабжение». Одновременно студент отчисляется из университета с выдачей документа о неполном высшем образовании. Лица, получившие неудовлетворительную оценку при защите, допускаются к повторной защите не ранее чем через три месяца, и не более чем через пять лет после первичной защиты. Повторная защита не может назначаться более двух раз.

33

6. ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ И ТВОРЧЕСКОГО УРОВНЯ РАБОТЫ

Таблица заполняется руководителем, рецензентом и членами ГЭК Студент группы ЭЭмд-21 Иванов Иван Иванович

№ Максимальный критерий оценки (5 баллов) Число баллов от 0 до 5

Приме-чание

1 Структура работыСоответствует установленной структуре научно-исследовательской работы. Тема работы – актуальность – объект исследования – предмет исследования – задачи исследования – новизна – недостатки предмета исследования – средства исследования – результаты – предмет исследования в новом качестве – результаты работы и их значимость.

2 Анализ литературных источниковАнализ проведен автором по Интернет-источникам и журнальным статьям (всего не менее 6) с перекрестным сопоставлением.

3 Содержание исследовательской части работыОбоснованы и продемонстрированы методы и средства исследования (теоретические, экспериментальные) освоенные автором, в результате применения которых достигается поставленная цель исследований. В работе имеется результат, который не был виден до ее выполнения.

4 Публикации автора по теме работыОпубликовано не менее 2-х работ. Одна из них опубликована или принята к опубликованию в центральной печати.

5 Достигнутый результатРезультаты используются или достойны использования в докладах и статьях в центральной печати

6 Дополнительный критерий(по усмотрению оценивающего, например, одна из работ опубликована в центральной печати)

7 Качество доклада и ответы на вопросы(только для членов ГАК)

Докладывает самостоятельно, четко, громко, отвечает на все вопросы. Активно участвует в обсуждении с доброжелательных и содержательных позиций.

Число баллов Для члена ГЭК Оценка = Число баллов / 6Для руководителя и рецензента Оценка = Число баллов/5

Член ГЭК, профессор, д.т.н Кузнецов А.В.

34

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Методические рекомендации для педагогов и обучающихся по подготовке научно-исследовательской работы. Заречный 2013. Муниципальное бюджетное учреждение «Информационно-методический центр системы образования г. Заречного» [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://imc-zato.ru›storage/Dokument/metodika/npk.pdf. (дата обращения: 15.04.2018).

2. Методические рекомендации по подготовке предложений по формированию тематики исследований (проектов) программного мероприятия 1.3 Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» » [Электронный ресурс] // Режим доступа: http:// fcpir.ru›Методические рекомендации. (дата обращения: 10.04.2018).

3. Подготовка и защита выпускной квалификационной работы бакалавра: практикум для студентов, обучающихся по направлению «Электроэнергетика и электротехника» (профиль Электроснабжение)/ сост.: А. В. Кузнецов, С. М. Пестов. – Ульяновск, 2016. – 35 с.

4. Научно-исследовательская работа / В. Е. Гайдачук, А. В. Кондратьев. – Консп. лекций. – Харьков : Нац.аэрокосмический ун-т «Харьк. авиац. ин-т», 2010. [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://os.x-pdf.ru›…gaydachuk…konsp…nacaerokosmicheskiy…(дата обращения: 8.04.2018).

5. Методические указания к выполнению выпускной квалификационной работы магистра. Направление подготовки: 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника» Программа: «Автоматизированные электромеханические комплексы и системы». Составитель: О. М. Большунова. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный минерально-сырьевой университет «Горный». Санкт-Петербург, 2012. [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://metodichka.x-pdf.ru›…1…byudzhetnoe-obrazovatelnoe. (дата обращения 15.04.2018).

6. Методические указания к выполнению выпускной квалификационной работы бакалавра. Направление подготовки: 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника» Профиль подготовки: «Электропривод и автоматика» / Составитель: С. В. Стороженко.

35

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный минерально-сырьевой университет «Горный». Санкт-Петербург. – 2012. [Электронный ресурс]: http:// gigabaza.ru›doc/18492.html. (дата обращения: 15.04.2018).

36

Приложения Пример графического материала к ВКР

ПЛАКАТ №1

37

Продолжение прил.1

ПЛАКАТ №2

38

Продолжение прил.1

ПЛАКАТ №3.

39

Продолжение прил. 1

ПЛАКАТ №4

40


ПЛАКАТ №5

41


ПЛАКАТ №6

42

Продолжение прил. 1 ПЛАКАТ №7

43


ПЛАКАТ №8

44

Окончание прил.1 ПЛАКАТ №9

45

П2. ПРИМЕР ДОКЛАДА Уважаемые члены государственной экзаменационной комиссии,

уважаемый председатель, вашему вниманию представляется доклад по результатам выпускной квалификационной работы магистра на тему «Исследование математической модели (ММ) оценки снижения потерь мощности в сетевой организации при компенсации реактивной мощности в сети потребителя»

Объектом исследования выступает процесс КРМ в электрической сети (показать на плакате).

Предметом исследования является математическая модель (ММ), содержание которой опубликовано в 2016 г. в журнале «Электротехника» под авторством профессора А. В. Кузнецова и инженера И. В. Аргентовой (показать на плакате).

Актуальность и необходимость работы обуславливается тем, что сегодня потери мощности в электрических сетях достигают значительных величин. Одним из способов уменьшения потерь является КРМ. Наиболее эффективна установка КУ в сети потребителя, но он не заинтересован в установке КУ в условиях ведомственной принадлежности электрической сети. В результате КУ не устанавливаются, и потери растут. Из-за несовершенства существующих методик потребитель не может определить свой конкретный вклад в КРМ в сети сетевых организаций (СО) и не может потребовать от СО возмещение затрат, которые потребитель должен получить при установке КУ в своих сетях. На сегодня существует необходимость в создании простого и доступного инструмента, который бы позволил потребителю быстро узнать свой вклад в КРМ.

Цель моей ВКР заключается в исследовании ММ для разработки инженерной методики расчета снижения потерь в СО при установке КУ у потребителя.

Передо мной ставились следующие задачи (показать на плакате).

В процессе работы был проведен анализ известных математических моделей. Найдены их достоинства и недостатки. Так с помощью ММ с трехлучевой схемой замещения, предложенной профессором А. В. Кузнецовым, потребитель может определить свой конкретный вклад в КРМ в сети СО при установке КУ в своих сетях (показать на плакате). Но в связи со сложностью и трудоемкостью

46

Приложение 2 расчетов персоналу потребителя потребуется иметь определенную квалификацию и достаточный уровень знаний, чтобы суметь воспользоваться этой ММ. Поэтому мной было принято решение автоматизировать расчеты путем создания программы (показать на плакате). Правильность работы программы была проверена с помощью сравнения результатов, рассчитанных по ММ и по программе (показать на плакате). Как видим, графики полностью идентичны. В дальнейшем эта программа может использоваться в учебном процессе для исследования процессов КРМ в электросети.

Далее передо мной ставилась задача исследовать известную ММ путем использований теории планирования эксперимента. То есть преобразовать ее в адекватную линейную полиномиальную модель. Предварительные исследования показали невозможность получить адекватную модель при количестве переменных, равным 7. Принято решение сократить количество переменных и принять следующие константы (показать на плакате). На примере первой серии экспериментов рассмотрим последовательность действий. Для начала задаем интервалы варьирования, строим матрицу ПФЭ, проводим вычисления для каждого набора факторов по ММ и затем с помощью опытных значений изменения потерь рассчитываем коэффициенты полинома. И сравниваем полученные графики, если максимальный процент расхождения превышает 5%, то полученный полином признается неадекватным, и эксперимент начинается заново с другими исходными данными (показать на плакате).

В результате проведенных исследований мной была предложена новая ММ, представляющая собой систему линейных полиномиальных уравнений (показать на плакате). После ее исследования была найдена область адекватности новой ММ, при которой она достоверна с вероятностью не менее 95%.

Преимуществом новой ММ является то, что зависимость потерь мощности в СО стала линейной. На основе новой ММ была разработана инженерная методика с данной областью применения (показать на плакате). Имея такие исходные данные и действуя по алгоритму, потребитель выбирает из таблицы 1 номера своих полиномиальных уравнений и выбирает необходимые коэффициенты из второй таблицы (показать на плакате). В результате потребитель получает такую систему из трех линейных уравнений, по которой строит график зависимости изменения потерь в СО от степени КРМ у

47

Окончание прил. 2 потребителя. Как мы видим из рисунка (показать на плакате), процент расхождения между значениями, полученными с помощью известной ММ и новой ММ, меньше 1%.

Использование инженерной методики – это доступный и простой способ определения изменения потерь мощности в СО при КРМ в сети потребителя. Использование инженерной методики в отличие от ММ не требует высокой квалификации персонала потребителя, больших затрат времени и средств для получения результата. При выполнении ВКР были достигнуты следующие результаты (перечислить их), написаны и опубликованы статьи (показать на плакате).

Спасибо за внимание, доклад окончен.

48

П3. ОБРАЗЕЦ ТИТУЛЬНОГО ЛИСТА, ЗАДАНИЯ, ОТЗЫВА РУКОВОДИТЕЛЯ, РЕЦЕНЗИИ

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования «УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет Заочно-вечерний Кафедра Электроснабжение .

Выпускная квалификационная работа магистра Вид ВКР (дипломный проект (работа) / бакалаврская работа / магистерская диссертация)

Тема Исследование математической модели оценки снижения потерь мощности в сетевой организации при компенсации реактивной мощности в сети потребителя Обучающийся __________________________ / Н. В. Даскал / подпись инициалы, фамилия

Обозначение ВКР МД-УлГТУ-13.04.02-15/1585-2017 Группа ЭЭмв-31

для технических направлений подготовки (специальностей)

Направление подготовки (специальность) 13.04.02 .

код, наименование

«Электроэнергетика и электротехника» Руководитель ВКР ________________________ / А. В. Кузнецов / подпись, дата инициалы, фамилия Рецензент ________________________ / М. В. Петрова / подпись, дата инициалы, фамилия

Ульяновск 2018 г.

К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ Зав. кафедрой

_____________ / А. В. Кузнецов / подпись инициалы, фамилия

«_____»_________________ 2017 г.

49


МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет Заочно-вечерний Кафедра Электроснабжение . Направление подготовки (специальность) 13.04.02 .

«Электроэнергетика и электротехника».

УТВЕРЖДАЮ Зав. кафедрой

_____________/ А. В. Кузнецов /

подпись инициалы, фамилия «___»_________________ 2018 г.

ЗАДАНИЕ на Выпускную квалификационную работу магистра .

указать вид ВКР (дипломный проект (работа) / бакалаврская работа / магистерская диссертация)

обучающемуся Даскал Наталье Владимировне курса 3 группы ЭЭмв-31 фамилия, имя, отчество

Тема ВКР Исследование математической модели оценки снижения потерь мощности в сетевой организации при компенсации реактивной мощности в сети потребителя утверждена приказом по УлГТУ от « 20 » октября 2017 г. № 2118 . Срок сдачи обучающимся законченной ВКР 06.12.17________________________ Исходные данные к ВКР Математическая модель оценки снижения потерь мощности в сетевой организации при компенсации реактивной мощности в сети потребителя. Журнал «Электротехника» (№10, 2016 г.) . .

Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов) Известные математические модели оценки снижения потерь мощности в сетевой организации, метод исследования математической модели оценки снижения потерь мощности в сетевой организации, исследование предложенной ММ и разработка новой математической модели оценки снижения потерь мощности в сетевой организации, инженерная методика

50


Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)_____________________________________________________________ Графический материал оформляется для демонстрации работы в докладе в виде плакатов формата А1 или презентации на видеопроекторе. Число плакатов определяется необходимостью компактно, доступно и предельно ясно изложить проблему, методы исследования, результаты исследований. При использовании презентации каждому члену ГЭК предоставляется раздаточный материал в виде плакатов в формате А4 ___________________________________

Календарный график работы над ВКР на весь период (с указанием сроков выполнения и содержания отдельных этапов) № этапа Содержание этапа Срок выполнения

1 Известные математические модели оценки снижения потерь мощности в сетевой организации

18.09.17-15.10.17

2 Метод исследования математической модели оценки снижения потерь мощности в сетевой организации

16.10.17-22.10.17

3 Исследование известной ММ и разработка новой ММ оценки снижения потерь мощности в СО

23.10.17-19.11.17

4 Инженерная методика 20.11.17-03.12.17 5 Введение, Заключение 04.12.17-10.12.17

Консультанты

Раздел Ф.И.О. консультанта Подпись, дата Задание выдал Задание принял

Не привлекаются

Дата выдачи задания «___»_________________ 20__ г. Руководитель зав. кафедрой, д.т.н., профессор __________ / А. В. Кузнецов

должность, ученая степень, ученое звание подпись инициалы, фамилия

Задание принял к исполнению ____________________ / Н. В. Даскал подпись обучающегося инициалы, фамилия

51





Кафедра Электроснабжение .

ОТЗЫВ на Выпускную квалификационную работу магистра

. указать вид ВКР (дипломный проект (работа) / бакалаврская работа / магистерская диссертация)

обучающегося ЭЭмв-31 Даскал Натальи Владимировны группа Ф.И.О. полностью

Тема ВКР Исследование математической модели оценки снижения потерь мощности в сетевой организации при компенсации реактивной мощности в сети потребителя На отзыв представлено 0 листов чертежей и пояснительная записка на 71 листе

Актуальность и новизна ВКР. На сегодня потери мощности в электросетях достигают внушительных цифр. Снизить часть потерь можно при помощи компенсации реактивной мощности (КРМ). Наиболее эффективна установка компенсирующих устройств (КУ) в сети потребителя. В условиях ведомственной принадлежности электросети он не заинтересован в установке КУ, т. к. по существующим методикам не может определить свой конкретный вклад в КРМ в сети сетевой организации (СО) и не может потребовать от СО возмещение затрат на установку КУ в своих сетях. Существует необходимость в создании простого и доступного инструмента, который бы позволил потребителю быстро узнать свой вклад в КРМ. Новизна работы заключается в следующем: – на основе известных математических моделей (ММ) оценки снижения потерь мощности в сети СО при КРМ у потребителя разработана новая ММ и проведены ее исследования; – на основе исследований новой ММ разработана инженерная методика, применение которой не требует высокой квалификации персонала потребителя, затрат времени и средств для получения результата. .

52


Оценка содержания и хода выполнения ВКР. Предметом исследования являлась известная нелинейная ММ, которая в результате исследований преобразована в линейную ММ. Для преобразования использовался метод многофакторного планирования эксперимента, логический анализ, верификация известных результатов путем собственных расчетов.

Исследования выполнены достаточно подробно и качественно, что не вызывает сомнения в их достоверности. .

Положительные стороны ВКР. В работе использованы математические методы исследования и моделирования, современные информационные технологии и логический анализ.

Замечания к ВКР. ________________________________________________ 1. Новая математическая модель требует доработки путем уменьшения

количества полиномиальных уравнений в алгебраической системе уравнений. 2. Следует доработать инженерную методику, упростить ее использование,

сократить количество преобразований и расширить область ее применения на основе дополнительных исследований новой математической модели.

Рекомендации по внедрению. Инженерную методику можно использовать

в промышленности при принятии решения потребителем об установке компенсирующих устройств в своих сетях. Разработанную инженерную методику и программу можно использовать в учебном процессе кафедры «Электроснабжение».

Рекомендуемая оценка ВКР. Работа заслуживает оценки «отлично», а ее

автор Даскал Н.В. – присвоения ей академической степени магистра по направлению 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника».

Дополнительная информация для ГЭК. Исследовательский характер работы позволяет предоставить ее результаты на конференции и конкурсы. Рекомендуется продолжить исследование новой математической модели. . Руководитель, профессор, д.т.н., ст.науч.сотрудник _______________ / А. В. Кузнецов / должность, учёная степень, ученое звание подпись инициалы, фамилия

«_____»________________2018 г.

53





РЕЦЕНЗИЯ на Выпускную квалификационную работу магистра .

указать вид ВКР (дипломный проект (работа) / бакалаврская работа / магистерская диссертация)

обучающегося ЭЭмв-31 Даскал Натальи Владимировны . группа Ф.И.О. полностью

выполненную на тему: Исследование математической модели оценки снижения потерь мощности в сетевой организации при компенсации реактивной мощности в сети потребителя

На рецензию представлено 0 листов чертежей и пояснительная записка на 71 листе

Актуальность и новизна ВКР Работа посвящена повышению энергетической эффективности электроэнергетической системы и направлена на решение задач, поставленных Указом Президента РФ от 01.12.2016 № 642 «О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации» (Задача перехода к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике и формирования новых способов транспортировки энергии), и Указом Президента РФ №899 от 7 июля 2011 года (Задача разработки новых технологий создания энергосберегающих систем транспортировки и распределения электроэнергии). Это говорит о ее актуальности. Новизна работы заключается в следующем: – разработана новая ММ оценки снижения потерь мощности в сетевой организации при компенсации реактивной мощности в сети потребителя, отличающаяся от известной наглядностью и простотой использования; – разработана инженерная методика, применение которой не требует высокой квалификации персонала потребителя, затрат времени и средств для получения результата.

Оценка содержания ВКР. Содержание работы соответствует установленной структуре научно-исследовательской работы. А именно: тема работы – актуальность – объект исследования – предмет исследования – задачи исследования – новизна – недостатки предмета исследования – средства исследования – результаты – предмет исследования в новом качестве – результаты работы и их значимость. Анализ литературных источников

54

Окончание прил.3

сопровождается перекрестным сопоставлением, не содержит простого заимствования и изложением фрагментов, не имеющих отношения к поставленной цели работы. В работе обоснован и продемонстрирован математический аппарат теории планирования эксперимента, освоенный автором. В результате его применения достигнута поставленная цель исследований. Результат работы невозможно было увидеть до ее выполнения. По результатам исследований опубликованы 2 печатные работы. Результаты достойны использования в докладах и статьях в центральной печати Положительные стороны ВКР. В работе использованы математические методы исследования и моделирования, современные информационные технологии и логический анализ.

Замечания к ВКР___________________________________________________ Новая математическая модель требует доработки путем уменьшения количества коэффициентов системы линейных полиномиальных уравнений. 1.Инженерная методика не доведена до совершенства. Содержит слишком большое количество уравнений регрессии. Это усложняет ее применение. 2. В работе не следует подробно рассматривать и излагать известные положения. За счет этого содержание работы можно сократить до 60 стр. 3. В работе имеются некорректные выражения и опечатки (стр. 7,10, 65) Практическая значимость (рекомендована к внедрению, внедрена, находится на стадии опытной эксплуатации) подтверждается актом о внедрении. Разработанную инженерную методику можно использовать в промышленности при принятии решения потребителем об установке компенсирующих устройств в своих сетях, а также в учебном процессе кафедры «Электроснабжение». Рекомендуемая оценка ВКР. Работа заслуживает оценки «отлично», а ее автор Даскал Н.В. – присвоения ей академической степени магистра по направлению 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника». Дополнительная информация для ГЭК.____________________________ Результаты работы обладают новизной и практической значимостью и могут быть представлены на конференции и конкурсы. Рекомендуется продолжить исследование новой математической модели.___________________

Рецензент, к.т.н., доцент кафедры «ЭПиАПУ», УлГТУ ________________ /М.В. Петрова/ должность, место работы подпись инициалы, фамилия «_____»________________2018 г.

55

П4. ОБРАЗЕЦ РЕФЕРАТА, СОДЕРЖАНИЯ, ВВЕДЕНИЯ, ЗАКЛЮЧЕНИЯ

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования «УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет «Заочно-вечерний» Кафедра «Электроснабжение»

РЕФЕРАТ Даскал Н.В. Исследование математической модели оценки снижения

потерь мощности в сети сетевой организации при компенсации реактивной мощности в сети потребителя. Выпускная квалификационная работа магистра / Н.В. Даскал. – ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный технический университет». Руководитель – зав.каф., д.т.н., профессор А.В. Кузнецов – Ульяновск, 2018. – 71 с., рисунков – 16, таблиц – 14, источников литературы – 14, приложений – 5 .

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СЕТЬ, ПОТЕРИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ,

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МОЩНОСТЬ, РЕАКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ, КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ, СЕТЕВАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ, ПОТРЕБИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ, СХЕМА ЗАМЕЩЕНИЯ, ИНЖЕНЕРНАЯ МЕТОДИКА.

Предметом исследования являлась математическая модель оценки

снижения потерь мощности в сетевой организации при компенсации реактивной мощности в сети потребителя, опубликованная в журнале «Электротехника» (№10, 2016 г.).

Цель работы заключалась в исследовании известной математической модели и ее преобразовании путем использования теории планирования эксперимента.

В ВКР проведен анализ известных математических моделей и определены их недостатки. На основании исследований известной модели предложена новая математическая модель. На базе новой математической модели разработана инженерная методика и определена область ее применения.

Использование инженерной методики в отличие от математических моделей не требует высокой квалификации персонала у потребителя, затрат времени и средств для получения результата.

Èçì. Ëèñò ¹ äîêóì. Ïîäïèñü Äàòà Ëèñò

2

ÌÄ-ÓëÃÒÓ-13.04.02-15/1585-2017 Ðàçðàá. Äàñêàë Í.Â.

Ïðîâåð. Êóçíåöîâ À.Â.

Êîíñóëüò. Í. Êîíòð. Ðåáðîâñêàÿ

Óòâåðä. Êóçíåöîâ À.Â.

Èññëåäîâàíèå ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëè îöåíêè ïîòåðü ìîùíîñòè â

ñåòåâîé îðãàíèçàöèè ïðè êîìïåíñàöèè ðåàêòèâíîé ìîùíîñòè

â ñåòè ïîòðåáèòåëÿ Ðåôåðàò

Ëèò. Ëèñòîâ

71

Êàô. «Ýëåêòðîñíàáæåíèå», ãð.ÝÝìâ-31

56

МД-УлГТУ-13.04.02-15/1585-


СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ИЗВЕСТНЫЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ОЦЕНКИ СНИЖЕНИЯ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ В СЕТЕВОЙ ОРГАНИЗАЦИИ 1.1. Обоснование необходимости компенсации реактивной мощности при помощи математической модели 1.2. Классическая математическая модель 1.3. Предложенная математическая модель 1.4. Созданный программный продукт 1.5. Выводы по первой главе 2. МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОЦЕНКИ СНИЖЕНИЯ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ В СЕТЕВОЙ ОРГАНИЗАЦИИ 2.1. Основные сведения о теории планирования эксперимента 2.2. Полный факторный эксперимент 2.3. Выводы по второй главе 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕДЛОЖЕННОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ И РАЗРАБОТКА НОВОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОЦЕНКИ СНИЖЕНИЯ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ В СЕТЕВОЙ ОРГАНИЗАЦИИ

3.1. Серия ПФЭ 3.2. Новая математическая модель на основе известной ММ 3.3. Выводы по третьей главе 4. ИНЖЕНЕРНАЯ МЕТОДИКА 4.1. Область применения и алгоритм инженерной методики 4.2. Пример использования инженерной методики 4.3. Выводы по четвертой главе ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

57

МД-УлГТУ-13.04.02-15/1585-


ВВЕДЕНИЕ Тема моей ВКР «Исследование математической модели оценки снижения

потерь мощности в сетевой организации при компенсации реактивной мощности в сети потребителя».

Актуальность работы: На сегодня потери мощности в электрических сетях достигают

значительных величин. Одним из способов уменьшения потерь является компенсация реактивной мощности. Наиболее эффективна установка компенсирующих устройств в сети потребителя, но он не заинтересован в установке КУ в условиях ведомственной принадлежности электрической сети. В результате КУ не устанавливаются, и потери растут. Из-за несовершенства существующих методик потребитель не может определить свой конкретный вклад в КРМ в сети СО и не может потребовать от СО возмещение затрат, которые потребитель получит при установке КУ в своих сетях. На сегодня существует необходимость в создании простого и доступного инструмента, который бы позволил потребителю быстро узнать свой вклад в КРМ.

Объект исследования: Процесс компенсации реактивной мощности в

электрической сети. Предмет исследования: Математическая модель «Математическая модель

оценки снижения потерь мощности в сетевой организации при компенсации реактивной мощности в сети потребителя», опубликованная в журнале «Электротехника» (№10, 2016 год) [8] под авторством моих научных руководителей А. В. Кузнецова и И. В. Аргентовой.

Цель работы: Исследование математической модели оценки снижения потерь мощности в сетевой организации (СО) при компенсации реактивной мощности (КРМ) в сети потребителя путем использования теории планирования эксперимента с целью создания инженерной методики расчета снижения потерь в СО при установке компенсирующих устройств с сети потребителя.

Задачи работы: 1. Разработка программного продукта на основе математической модели

оценки снижения потерь мощности в СО при КРМ в сети потребителя, определение его соответствия путем проведения проверочных расчетов.

2. Исследование известной математической модели снижения потерь мощности в СО при КРМ в сети потребителя и разработка новой математической модели. Определение области ее применения.

3. Разработка инженерной методики расчета снижения потерь мощности в сети СО при КРМ в сети потребителя по результатам исследования новой математической модели.

58

МД-УлГТУ-13.04.02-15/1585-


Научная новизна ВКРМ: 1. Впервые выполнены исследования математической модели путем

применения теории планирования эксперимента. 2. В результате исследований получена новая математическая модель в виде

системы полиномиальных уравнений. 3. Проведены исследования новой математической модели, в результате

которых определены интервалы варьирования факторов, обосновывающие адекватность новой математической модели. Практическая ценность:

1. В результате работы создана программная модель для оценки снижения потерь мощности в СО при КРМ в сети потребителя, которая будет использоваться в учебном процессе кафедры «Электроснабжение» для дальнейшего исследования математической модели.

2. На основании исследований математической модели создана инженерная методика расчета снижения потерь в сети СО при КРМ в сети потребителя, которая может быть использована при принятии потребителем решения по установке компенсирующих устройств.

59

МД-УлГТУ-13.04.02-15/1585-

Окончание прил. 4

ЗАКЛЮЧЕНИЕ При выполнении выпускной квалификационной работы магистра на тему

«Исследование математической модели оценки снижения потерь мощности в сети сетевой организации при компенсации реактивной мощности в сети потребителя» были достигнуты следующие результаты:

1. Проведен анализ известных математических моделей оценки

снижения потерь мощности в сетевой организации при компенсации реактивной мощности в сети потребителя.

2. Создана программная модель для оценки зависимости снижения потерь мощности в сетевой организации от степени компенсации реактивной мощности для дальнейшего исследования математической модели.

3. Исследована известная математическая модель снижения потерь мощности в сетевой организации при КРМ в сети потребителя.

4. По результатам исследований разработана новая математическая модель и определены интервалы варьирования переменных, при которых новая математическая модель достоверна с вероятностью не ниже 95%.

5. Создана инженерная методика расчета снижения потерь в сети сетевой организации при компенсации реактивной мощности в сети потребителя. Определена область ее применения.

6. Во время работы над ВКР были написаны статьи:

Кузнецов А. В., Аргентова И. В., Буянкин М. И., Даскал Н. В. Оценка снижения потерь мощности в сетевой организации при компенсации реактивной мощности в сети потребителя // Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике и промышленности : Седьмая Международная научно-техническая конференция, (г. Ульяновск, 21-22 апреля 2017 г.) : сборник научных трудов, Т. 2. – Ульяновск : УлГТУ, 2017. – С. 260 – 265.

Даскал Н.В. Инженерная методика оценки снижения потерь мощности в сети сетевой организации при компенсации реактивной мощности в сети потребителя // Вопросы теории и проектирования электрических машин: сборник научных трудов. – Ульяновск : УлГТУ, 2017.

60

Учебное издание

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА. ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА МАГИСТРА

Методические материалы

Составитель КУЗНЕЦОВ Анатолий Викторович

Редактор Н. А. Евдокимова

ЭИ № 1154. Объем данных 7 Мб

Подписано в печать 31.10.2018. Формат 60×84/16.

Усл.печ.л. 3,49. Тираж 50 экз. Заказ № 859.

Ульяновский государственный технический университет 432027, Ульяновск, Сев. Венец, 32.

ИПК «Венец» УлГТУ, 432027, Ульяновск, Сев. Венец, 32.

Тел.: (8422) 778-113 E-mail: [email protected]

venec.ulstu.ru

Documents

НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА …venec.ulstu.ru/lib/disk/2017/376.pdf2 УДК 621.316 (076) ББК 31.27 я7 Н34 Рецензент – доктор