Nauka


Pracownicy Wydziału Elektrycznego od lat wykazują się dużą aktywnością zawodową i społeczną w wielu obszarach życia i działalności środowiska naukowego w Polsce i w szerszej skali. Dotyczy to uczestnictwa w instytucjach naukowych, w radach naukowych instytucji badawczych, w towarzystwach i organizacjach naukowych, w redakcjach naukowych wydawnictw, kolegiach redakcyjnych czasopism. Wielu spośród naszych pracowników pełni też znaczące funkcje społeczne.

Miarą wysokiej aktywności naukowej pracowników naszego Wydziału jest członkostwo w międzynarodowych i zagranicznych stowarzyszeniach naukowych i technicznych (m.in. Institute of Electrical and Electronics – IEEE, European Power Electronics Association – EPE; Conference Internationale des Grands Reseaux Electriques – CIGRE; Society for Industrial and Applied Mathematics Society for Industrial and Applied Mathematics -SIAM; Międzynarodowy Komitet Oświetleniowy CIE, LUX Europa).

Wielu spośród pracowników Wydziału Elektrycznego aktywnie uczestniczy w działalności Komitetu Elektrotechniki Polskiej Akademii Nauk lub w pracach poszczególnych sekcji tego Komitetu.

Pracownicy Wydziału sprawują też ważne funkcje w centralnych władzach Polskiego Towarzystwa Elektrotechniki Teoretycznej i Stosowanej, Międzynarodowego Stowarzyszenia Elektroników i Elektryków IEEE, Polskiego Komitetu Oświetleniowego, Centralnej Komisji ds. Stopni i Tytułów, Warszawskiego Towarzystwa Naukowego, Rady naukowej CATA.

Pracownicy Wydziału są przewodniczącymi lub członkami kolegiów redakcyjnych wysokiej rangi czasopism naukowych:

  • z bazy JCR: Przegląd Elektrotechniczny, IEEE Industrial Electronics Magazine, IEEE Transactions on Power Electronics, IEEE Transactions on Industrial Informatics, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Metrology and Measurement Systems, Bulletin of the Polish Academy of Sciences Technical Sciences;
  • spoza bazy JCR: Wiadomości Elektrotechniczne, Technika Transportu Szynowego-TTS, Rynek Energii, Energetyka, Elektronika, Elektroinstalator, Budynek i Energia, AutoElektro, Adances in Electrical and Electronic Engineering, Acta Energetica, Acta Electrotechnica et Informatica, Infrastruktura transportu, Mathematics in Engineering, Science and Aerospace, MESA.

Tradycyjnie już pracownicy Wydziału Elektrycznego są członkami komisji senackich i rektorskich dając dowód zaangażowania w sprawy całej Uczelni.

Wielu spośród zatrudnionych na Wydziale Elektrycznym to osoby aktywne społecznie pracujące na rzecz stowarzyszeń, fundacji, lokalnych społeczności itp.

Najważniejsze osiągnięcia naukowe, dydaktyczne i organizacyjne Wydziału w 2012 roku:

  • opracowanie nowych rozwiązań technicznych dla elektrycznego transportu kolejowego o prędkości powyżej 200 km/h;
  • opracowanie metod i algorytmów dla nowej generacji sieci elektroenergetycznych (Smart Grid);
  • opracowanie rozwiązań dla niskoemisyjnej energetyki rozproszonej;
  • opracowanie energoelektronicznych układów przekształcania energii dla energetyki odnawialnej i transportu miejskiego;
  • opracowanie i realizacja Laboratorium Komputerowego Wspomagania Diagnostyki Medycznej;
  • realizacja 103 prac badawczych i rozwojowych dla polskiego przemysłu, gospodarki narodowej i sektora energetycznego;
  • autorstwo 228 publikacji naukowych w czasopismach (w tym 124 publikacji w czasopismach występujących w bazie JCR) z obszaru elektrotechniki, automatyki i robotyki oraz informatyki;
  • organizacja lub współorganizacja 5 konferencji międzynarodowych lub krajowych
  • wdrożenie własnej, autorskiej bazy osiągnięć naukowych Wydziału;
  • opracowanie i zatwierdzenie Strategii Rozwoju Wydziału do roku 2020;

Instytut Elektrotechniki Teoretycznej i Systemów Informacyjno-Pomiarowych

Zainteresowania naukowe pracowników IETiSIP obejmują przede wszystkim: zastosowanie metod komputerowych w elektrotechnice (symulacje komputerowe pól i obwodów elektrycznych, bioelektromagnetyzm), sztuczne sieci neuronowe (sztuczna inteligencja w zadaniach klasyfikacji i prognozowania), cyfrowe przetwarzanie sygnałów i obrazów (automatyczna diagnostyka medyczna), nowoczesne systemy pomiarowe, algorytmy grafiki komputerowej i interfejs człowiek-komputer.

Zadaniem statutowym Zakładu Wysokich Napięć i Kompatybilności Elektromagnetycznej jest oprócz kształcenia,  prowadzenie badań naukowych i technicznych. Do najważniejszych zadań naukowych i technicznych realizowanych i zamierzonych do realizacji należy zaliczyć W obszarze szeroko rozumianej techniki wysokich napięć:fiver_3

  • rozwój badań nad techniką izolacji i jej diagnostyką
  • doskonalenie systemów ochrony odgromowej i przepięciowej
  • rozwijanie badań nad kompatybilnością elektromagnetyczną aparatów i urządzeń oraz sieci informatycznych poddanych oddziaływaniu ekstremalnych zakłóceń elektromagnetyczncyh, np. powstałych w wyniku wyładowań atmosferycznych oraz przepięć w systemie elektroenergetycznym
  • doskonalenie technik probierczych z zastosowaniem nowoczesnych sensorów i metod analizy sygnałów
  • rozwijanie zastosowań elektrotechnologicznych ulotu i wybranych form wyładowań elektrycznych
  • rozwijanie metod modelowania i symulacji zjawisk wysokonapieciowych
  • udział w procedurach normalizacyjnych w kraju i zagranicą

umlW zakresie zainteresowań naukowych są również projekty z dziedziny inżynierii oprogramowania. Zespół naukowy pod kierownictwem prof. Michała Śmiałka prowadzi szeroki zakres badań związanych z modelowaniem systemów automatycznych i wykorzystaniem automatycznych transformacji specyfikacji wymagań do wspomagania wytwarzania zaawansowanych systemów informatycznych. Jakość prowadzonych badań z zakresu Informatyki podkreślają projekty badawcze finansowane przez Unię Europejską, której członkowie zespołu są uczestnikami (REMICS: Reuse and Migration of Legacy Applications to Interoperable Cloud Services, ReDSeeDS: Requirements-Driven Software Development System).

Instytut Elektroenergetykigenerator

Prace naukowo-badawcze Zakładu Automatyki Elektroenergetycznej koncentrują się na tematyce obejmującej wiedzę i technikę w dziedzinach:

  • elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej, regulacyjnej i sterowniczej,
  • zastosowania teletechniki w elektroenergetyce,
  • zastosowania urządzeń mikroprocesorowych i systemów komputerowych w elektroenergetyce,
  • rejestracji i lokalizacji zakłóceń w systemach elektroenergetycznych,
  • obliczania nastawień zabezpieczeń elementów sieci i zespołów wytwórczych,
  • badania zabezpieczeń (w laboratorium i na obiektach),
  • analizy zakłóceń w systemach elektroenergetycznych,
  • stabilności systemu elektroenergetycznego i metod poprawy stabilności,
  • algorytmów pomiarowych i rozległych systemów pomiarowych WAMS,
  • jakości energii elektrycznej.

Zakład przygotowuje specjalistów automatyki elektroenergetycznej do pracy w zakładach energetycznych, przemysłowych, biurach projektowych, placówkach naukowo-badawczych i dydaktycznych.

power_linePrace naukowo – badawcze prowadzone w Zakładzie Elektrowni i Gospodarki Elektroenergetycznej koncentrują się wokół następującej tematyki:

  • mikroprocesorowe układy sterowania oraz przetwornice AC/DC i DC/AC w elektrowniach (prostych i hybrydowych) wykorzystujących odnawialne źródła energii (ogniwa fotowoltaiczne, turbina wiatrowa, ogniwo paliwowe zasilane wodorem lub metanolem, zasobnik energii),
  • układy bezprzerwowego zasilania odbiorników energii – układy energoelektroniczne umożliwiające racjonalne wykorzystanie energii elektrycznej produkowanej przez ogniwo paliwowe i/lub baterie chemiczne przy współpracy z siecią prądu stałego i prądu przemiennego,
  • aspekty techniczne i ekonomiczne magazynowania energii elektrycznej na przykładzie elektrowni wiatrowej,
  • techniczne i ekonomiczne aspekty generacji rozproszonej (z perspektywy lokalnych rynków energii i krajowego systemu elektroenergetycznego),
  • budowa modeli niezawodnościowych, obliczanie wskaźników niezawodności i prognozowanie niezawodności w układach wytwórczych i zasilania,
  • komputerowe wspomaganie analiz niezawodnościowych pracy krajowego systemu elektroenergetycznego,
  • niezawodność dostawy energii elektrycznej w podsystemach lokalnych współpracujących z krajowym systemem elektroenergetycznym,
  • bezpieczeństwo elektroenergetyczne,
  • zagadnienia techniczno – ekonomiczne funkcjonowania rynku energii (krajowy i lokalne rynki energii, bilansowanie energii elektrycznej),
  • badanie i ocena jakości energii elektrycznej w sieciach i instalacjach rozdzielczych,
  • obliczenia i analizy ekonomiczne w elektroenergetyce,
  • taryfy opłat oraz metody kalkulacji kosztów i cen dla wytwórców, dystrybutorów i odbiorców energii elektrycznej,
  • wyznaczanie obciążeń elektrycznych (zapotrzebowania na moc i energię) odbiorców detalicznych w warunkach rynku energii,
  • projektowanie, eksploatacja i ocena stanu technicznego urządzeń i sieci elektroenergetycznych w zakładach przemysłowych (prace projektowe i wdrożeniowe nad zaadaptowaniem śródmiejskiego budynku przemysłowego o wartości historycznej na stację elektroenergetyczną 110/15 kV),
  • optymalizacja i planowanie pracy urządzeń wytwórczych w elektrowniach i elektrociepłowniach w warunkach niepewności,
  • aspekty ochrony środowiska w energetyce.

W Zakładzie Sieci i Systemów Elektroenergetycznych prowadzone są prace naukowo-badawcze oraz wdrożeniowe dotyczące następującej tematyki:

  • modelowanie i symulacja cyfrowa stanów pracy sieci i systemów elektroenergetycznych,
  • bazy danych w elektroenergetyce,
  • systemy komputerowe do wspomagania eksploatacji oraz pracy sieci elektroenergetycznych,
  • komputerowo wspomagane projektowanie sieci elektroenergetycznych,
  • analiza stanów pracy sieci i systemów elektroenergetycznych,
  • optymalizacja w elektroenergetyce,
  • metody estymacji stanów i obciążeń w sieciach i systemach elektroenergetycznych,
  • zastosowanie metod sztucznej inteligencji (algorytmy ewolucyjne, sztuczne sieci neuronowe, logika rozmyta, systemy ekspertowe) w projektowaniu i eksploatacji sieci elektroenergetycznych,
  • metody probabilistyczne wyznaczania rozpływów mocy w sieciach rozdzielczych,
  • prognozowanie zapotrzebowania na moc i energię elektryczną,
  • instalacje elektryczne,
  • współczesne systemy instalacyjne w inteligentnych budynkach,
  • bezpieczeństwo elektryczne w sieciach i instalacjach elektrycznych,
  • mikrosieci i generacja rozproszona,
  • multi-media w edukacji,
  • nauczanie na odległość w dziedzinie elektroenergetyki,
  • modelowanie cyfrowe, wyznaczanie stanów pracy, optymalizacja eksploatacji i projektowania sieci i systemów elektroenergetycznych,
  • automatyzacja projektowania urządzeń i sieci elektroenergetycznych, metody automatycznego generowania języków problemowo-zorientowanych do projektowania sieci elektroenergetycznych,
  • systemy informacji geograficznej (GIS) w elektroenergetyce,
  • metody zarządzania ryzykiem w obrocie energią elektryczną w systemie elektroenergetycznym,
  • metody i oparte na nich systemy programów do optymalnego planowania rozwoju i eksploatacji sieci rozdzielczych (110 kV, SN i nn) z uwzględnieniem parametrów stacji elektroenergetycznych, niezawodności zasilania odbiorców oraz wpływu urbanistyki na rozwiązania sieci,
  • nowe rozwiązania konstrukcyjne i technologiczne w zakresie budowy elektroenergetycznych linii napowietrznych i kablowych,
  • metody wyodrębniania składowych cen energii elektrycznej oparte na techniczno – ekonomicznych uwarunkowaniach przesyłu energii (w warunkach konkurencji na rynku energii elektrycznej),
  • metody optymalizacji pracy systemu elektroenergetycznego (z uwzględnieniem różnorodnych ograniczeń) w warunkach konkurencji na rynku energii elektrycznej i z zastosowaniem podejścia social welfare,
  • metody algorytmów genetycznych i analizy wrażliwości w zastosowaniu do rozbudowy systemu elektroenergetycznego o nowe elementy w warunkach konkurencji na rynku energii elektrycznej,
  • modele matematyczne i badanie stanów pracy zespołów transformatorowych i elementów technologii FACTS,
  • wykorzystywanie zespołów transformatorowych i elementów technologii FACTS do kształtowania pożądanych przesyłów mocy czynnej,
  • badanie przenikania uwarunkowań lokalnych i globalnych w transgranicznym handlu energią elektryczną,
  • metody uwzględniania ograniczeń przesyłu w ekwiwalentach systemów połączonych.

Obecnie w Zakładzie Elektrotermii prowadzone są prace naukowo-badawcze, dotyczące następującej tematyki:

  • techniki nagrzewania jarzeniowego,
  • technologie cieplno-chemicznej obróbki metali w plazmie niskociśnieniowej,
  • półprzewodnikowe źródła energii dla urządzeń elektrotermicznych (zasilacze półprzewodnikowe),
  • badania z zakresu bezpośredniego rezystancyjnego nagrzewania metali, generacji plazmy indukcyjnej i jej wykorzystania w procesach nanoszenia cienkich warstw,
  • objętościowe nagrzewanie indukcyjne,
  • nagrzewanie indukcyjne w warunkach lewitacji,
  • modelowanie i symulacja procesów elektrotermicznych,
  • badania energochłonności elektrotermicznej obróbki cieplnej metali,
  • optymalizacja procesów elektrotermicznych,
  • automatyzacja procesów elektrotermicznych,
  • elektryczne ogrzewanie pomieszczeń, ciągów komunikacyjnych, rurociągów

Kierunki prowadzonych prac naukowych w Zakładzie Techniki Świetlnej:

  • Technika oświetlania: projektowanie i badanie naturalnego (dziennego) i sztucznego (elektrycznego) oświetlenia we wnętrzach użytkowych, reprezentacyjnych, w obiektach sportowych i użyteczności publicznej, projektowanie i badanie oświetlenia zewnętrznego, dróg oraz otwartych obiektów sportowych.
  • Iluminacje: projektowanie i badanie oświetlenia obiektów historycznych, zabytków, architektury współczesnej oraz zieleni.
  • Źródła światła: badanie wysokowydajnych źródeł światła, projektowanie i badanie układów zasilania i elektronicznego sterowania wyładowczych źródeł światła, rozwijanie technologii LED.
  • Konstrukcja opraw oświetleniowych: konstruowanie i badanie wysokosprawnych reflektorów i projektorów, projektowanie i badanie układów optycznych opraw LED
  • Fotometria: doskonalenie techniki pomiarowej strumienia świetlnego, światłości kierunkowej, luminancji i barwy, badania nad techniką pomiarów matrycowych.
  • Wspomaganie komputerowe w technice świetlnej: tworzenie i wykorzystanie istniejącego oprogramowania CAD w projektowaniu sprzętu oświetleniowego i oświetlenia, tworzenie wizualizacji efektów oświetlania, opracowywanie, wdrażanie i doskonalenie programów modelujących zjawiska optyczne, wspomagających obliczenia rozkładów natężenia i luminancji, oraz badania nad zastosowaniem sieci neuronowych i algorytmów genetycznych w projektowaniu w technice świetlnej.

Instytut Maszyn Elektrycznychpociag

Pracownicy Zakładu Konstrukcji Urządzeń Elektrycznych prowadzą działalność naukową, związaną z elektromechatroniką pojazdów samochodowych. Specjalizują się oni w takich dziedzinach jak:

  • układy elektroniczne i mikroprocesorowe w pojazdach,
  • samochodowa technika świetlna,
  • maszyny elektryczne pojazdów samochodowych,
  • diagnostyka samochodowa i urządzenia diagnostyczne,
  • mechatronika pojazdów samochodowych,
  • źródła energii w pojazdach.

Do interesujących, wdrożonych prac naukowo-badawczych można zaliczyć np. kompleksowe systemy pomiarowo-badawcze elektrycznych urządzeń samochodowych jak:

  • Komputerowy system badań fotometrycznych samochodowych projektorów oświetleniowych – SAPNO 2
  • Mikroprocesorowy System Kontroli Parametrów Układów Zapłonowych w Pojazdach Samochodowych
  • System pomiarowy do badań wybranych parametrów elektrycznych samochodowych cewek zapłonowych

oraz systemy komputerowe projektowania i obliczeń konstrukcji samochodowych urządzeń elektrycznych jak np.:

  • System projektowania i obliczeń samochodowych projektorów oświetleniowych wieloparaboloidalnych -REF-WP
  • System projektowania i obliczeń samochodowych projektorów oświetleniowych polielipsoidalnych -REF-PES
  • Komputerowy system obliczeń alternatorów samochodowych

Instytut Sterowania i Elektroniki Przemysłowejpower_electronics_200

Prace naukowo – badawcze prowadzone w Zakładzie Elektroniki Przemysłowej, koncentrują się na następujących zagadnieniach:

  • elementy i przekształtniki energoelektroniczne ▪ nowe elementy półprzewodnikowe mocy – w szczególności na bazie węglika krzemu; ▪ nowe topologie przekształtników jedno- i trójfazowych, w tym różne odmiany przekształtników typu Z; ▪ przekształtniki sieciowe PWM (AC/DC) jedno- i trójfazowe dwu- i wielopoziomowe o jednostkowym bądź nastawianym współczynniku mocy; ▪ przekształtniki energii prądu przemiennego z obwodami pośredniczącymi napięcia i prądu stałego (AC/DC/AC) do zastosowań napędowych i nienapędowych (sprzęganie systemów energetycznych, układy rezerwowego zasilania, układy do poprawy jakości energii; sterowniki przepływów energii); ▪ przekształtniki energii prądu stałego (DC/DC) o komutacji twardej i miękkiej; ▪ przekształtniki rezonansowe z komutacją miękką o wysokich częstotliwościach łączeń; ▪ przekształtniki wielopoziomowe – z kondensatorami o zmiennych potencjałach, kaskadowe i z diodami poziomującymi;
  • sterowanie i przetwarzanie sygnałów w energoelektronice ▪ metody i techniki modulacji szerokości impulsów dla przekształtników z obwodami napięcia i prądu stałego i przemiennego (AC/DC oraz DC/AC); ▪ sterowanie przekształtników z wykorzystaniem sieci neuronowych i logiki rozmytej; ▪ sterowanie wektorowe falownikowych napędów z maszynami indukcyjnymi oraz synchronicznymi o magnesach trwałych; ▪sterowanie bezczujnikowe, automatyczna estymacja i adaptacja parametrów w napędach falownikowych prądu przemiennego i sieciowych przekształtnikach PWM; ▪sterowanie realizowane przy użyciu procesorów sygnałowych i układów programowalnych; ▪diagnostyka; monitorowanie i sterowanie zdalne
  • urządzenia energoelektroniczne ▪filtry aktywne i hybrydowe; ▪systemy ładowania magazynów energii elektrycznej (akumulatory, superkondensatory); ▪systemy zasilania bezstykowego (bezprzewodowego); ▪przekształtnikowe układy sprzęgające dla energetyki rozproszonej, w tym układy przekształcające i uzdatniające energię pozyskiwaną ze źródeł odnawialnych (elektrownie wiatrowe i fotowoltaiczne) i magazynów energii odnawialnej; ▪przekształtniki dla transportu miejskiego i trakcji; ▪energoelektroniczne systemy zasilające w procesach produkcyjnych – grzejnictwo, spawalnictwo, itp.; ▪zasilanie urządzeń wysokonapięciowych – lasery, lampy mikrofalowe; ▪kompensatory mocy biernej i mocy odkształcenia; ▪jedno- i trójfazowe układy zasilania bezprzerwowego.

Przykładowe projekty badawcze prowadzone w Zakładzie Napędu Elektrycznego:

  • Efektywność energetyczna przekształtnikowego układu napędowego z silnikiem indukcyjnym średniego napięcia do pomp obiegowych w inteligentnej sieci ciepłowniczej (Kierownik projektu: dr inż. Zbigniew Szulc).
  • Inteligentny układ kompensacji mocy biernej do elektrowni z maszynami indukcyjnymi (Kierownik projektu: prof. dr hab. inż. Włodzimierz Koczara).
  • Autonomiczny układ wytwarzania energii elektrycznej z generatorem indukcyjnym zasilanym od strony wirnika współpracujący z magazynem energii (Kierownik projektu: dr inż. Grzegorz Iwański)
  • Układ pomiarowy prądu o podwyższonej temperaturze pracy, do prądowych sprzężeń zwrotnych w przekształtnikach energoelektronicznych (Kierownik projektu: prof. dr hab. Włodzimierz Koczara)
  • Metody i układy regulacji prędkości bezszczotkowego silnika z magnesami trwałymi o polu osiowym bez mechanicznego czujnika położenia wirnika (Kierownik projektu: prof. dr hab. Włodzimierz Koczara)
  • High Density Power Electronics for Hybrid Vehicles (Projekt realizowany w latach 2006-2008 w ramach FP6 (STREP). Głównymi wykonawcami projektu byli dr inż. Grzegorz Iwański, mgr inż. Filip Grecki oraz prof. dr hab. Włodzimierz Koczara jako kierownik projektu. Projekt był kierowany przez firmę Siemens, a partnerami projektu były takie instytucje jak Fraunhofer Institute, VALEO, INRET, Daimler Chrysler, Renault, Volkswagen.)
  • Europejskie Centrum Doskonałości PELINCEC 2003-2005 – Power Electronics and Intelligent Control for Energy Conservation
  • Zakład Napędu Elektrycznego brał udział w realizacji projektu jako wykonawca podprojektu „Working Group 5 Renewable Energy” (prof. dr hab. Włodzimierz Koczara) oraz „Working Group 6 Hybrid Energy Systems” (prof. dr hab. Lech M. Grzesiak).

W sprawie aktualizacji treści niniejszej strony należy kontaktować się z: Obsługą strony wydziałowej (dziekanat@ee.pw.edu.pl).