Ассистент кафедры электроэнергетики Института сервиса и отраслевого управления ТИУ Евгений Попов разработал систему, которая позволяет управлять погружным электродвигателем в нефтяной скважине в режиме реального времени, благодаря чему срок его службы удается увеличивать в несколько раз. Тема кандидатской диссертации исследователя: «Синтез и проекционная идентификация настраиваемых моделей нестационарных динамических систем на основе конечных фрагментов ретроспективных данных».

Евгений – выпускник кафедры электроэнергетики ТИУ. В науку он пришел еще студентом: возглавлял СНО «Энергетик», побеждал на всероссийских и международных конференциях, был обладателем именных стипендий. После магистратуры он поступил в аспирантуру по направлению «Системный анализ, управление и обработка информации, статистика» и решил связать свою жизнь с научными исследованиями.

Сегодня на месторождениях Западной Сибири все больше нефтяных скважин переводят в так называемые периодические режимы – с частыми запусками и остановками погружного электродвигателя. Эти циклы крайне негативно сказываются на ресурсе оборудования, сокращая его наработку в 2-3 раза.

Евгений Попов предложил решение: систему управления, которая отслеживает состояние двигателя по данным наземной телеметрии и настраивает его работу так, чтобы снизить разрушительное влияние пусковых токов и бросков момента при каждом запуске.

«Применение датчиков скорости и момента в погружных условиях практически невозможно. Поэтому эти данные мы вычисляем косвенно с помощью специальных математических моделей и алгоритмов», – поясняет ученый.  

По сути, исследователь создал цифровой двойник электропривода погружного насоса – систему, которая по мгновенным значениям тока и напряжения определяет скорость вращения и нагрузку на валу двигателя.

Работа выполнялась в рамках гранта по программе «Приоритет – 2030». В ходе исследования был реализован программно-аппаратный комплекс для идентификации синхронных электроприводов.

Практическая ценность разработки не ограничивается нефтедобычей. Предложенные подходы могут быть полезны и для других промышленных электроприводов с новыми типами электродвигателей.

Свой путь в науке Евгений начинал под руководством старшего преподавателя кафедры Владимира Орлова – вместе они разрабатывали системы управления промышленными источниками бесперебойного питания. В магистратуре он углубился в математическое моделирование электротехнических систем совместно с кандидатами технических наук, доцентами кафедры электроэнергетики Федором Лосевым и Владимиром Копыриным. Именно Владимир Анатольевич Копырин стал научным руководителем Евгения в аспирантуре. Разобраться в сложных вопросах идентификации электроприводов помог научный консультант – доктор технических наук Александр Савельевич Глазырин из Национального исследовательского Томского политехнического университета.

«Защита кандидатской диссертации была бы невозможна без профессионализма моего руководителя Владимира Анатольевича и консультанта Александра Савельевича и без поддержки коллектива кафедры, – признается Евгений. – Я считаю, что каждый преподаватель внес вклад в мое развитие и становление как исследователя».

В планах у молодого ученого развивать тему дальше: совершенствовать предложенные решения в теории и искать заинтересованных партнеров из нефтесервисных предприятий для внедрения разработки на практике.