7M07152 Цифровые интеллектуальные устойчивые энергетические системы в Satbayev University

Дисциплины

• Интеграция возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в традиционную сеть

  Цель: Формирование знаний о методах интеграции ВИЭ в энергосистемы. Описание: Особенности солнечных, ветровых и гидроэлектростанций, способы подключения к сети, проблемы и перспективы. Задачи: Оценить перспективы технологического развития солнечной и ветроэнергетики с учетом глобальных трендов в энергетике. Разработать методы стабилизации параметров электроэнергии при высокой доле ВИЭ в энергосистеме. Исследовать новые схемы инверторных преобразователей для повышения надежности подключения ВИЭ к сети. Проанализировать международный опыт регулирования энергосистем с высокой долей ВИЭ.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Электрическое измерение неэлектрических параметров

  Цель: Обучение методам измерения физических величин с использованием электрических методов. Описание: Датчики температуры, давления, расхода, вибрации и других параметров, принципы их работы. Задачи: Разработать методы точных измерений физических параметров с использованием современных сенсоров. Изучить влияние внешних факторов на точность измерений. Исследовать возможности применения квантовых сенсоров в энергетике.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Устойчивость и управление энергетическими системами

  Цель: Изучение динамики энергосистем, принципов устойчивости и методов управления. Описание: Статическая и динамическая устойчивость, автоматическое регулирование мощности и частоты, влияние ВИЭ.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Цифровая защита электроэнергетических систем

  Цель: Изучение современных методов защиты энергосистем. Описание: Цифровые реле, системы релейной защиты, защита от киберугроз. Задачи: Исследовать современные методы кибербезопасности в электроэнергетике, включая квантовую криптографию, аутентификацию по биометрическим данным и технологии блокчейн. Разработать алгоритмы обнаружения аномалий и предотвращения кибератак на объекты критической энергетической инфраструктуры. Провести анализ уязвимостей традиционных и интеллектуальных систем релейной защиты. Исследовать методы защиты энергосистем от вредоносного программного обеспечения (SCADA-вирусов, атак на IoT-устройства, DDoS-атак). Разработать стратегию внедрения цифровых решений для повышения устойчивости энергосистем к внешним киберугрозам.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Иностранный язык (профессиональный)

  Овладение профессиональным английским языком на продвинутом уровне (для неязыковых направлений). Изучение грамматических характеристик научного стиля в его устной и письменной формах. Профессиональное устное общение в монологической и диалогической форме по образовательной программе. Умение демонстрировать результаты исследования в форме отчетов, рефератов, публикаций и публичных обсуждений; интерпретировать и представлять результаты научных исследований на иностранном языке.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 3
  

• Интеллектуальная собственность и научные исследования

  Целью данного курса является предоставить магистрантам знания и навыки, необходимые для понимания, защиты и управления интеллектуальной собственностью (ИС) в контексте научных исследований и инноваций. Курс направлен на подготовку специалистов, способных эффективно работать с ИС, защищать результаты научных исследований и применять их на практике.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Устойчивые здания

  Цель: Изучение принципов энергоэффективного строительства. Описание: Технологии пассивного дома, интеллектуальные системы энергопотребления, сертификация зданий Задачи: Разработать комплексные методы энергомоделирования зданий с учетом климатических факторов, характеристик строительных материалов и систем энергопотребления. Оценить эффективность современных технологий пассивного строительства, включая теплоизоляционные материалы нового поколения, вакуумные панели и фазопереходные материалы. Исследовать перспективные системы интеллектуального управления зданиями (BMS) с интеграцией технологий IoT, прогнозирования энергопотребления и управления энергобалансом. Проанализировать влияние сертификационных систем (ОМИР, LEED, BREEAM) на энергетическую эффективность зданий и устойчивое развитие городов. Разработать рекомендации по внедрению автономных и гибридных энергетических решений в зданиях, включая интеграцию солнечных панелей, тепловых насосов и систем рекуперации энергии.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Педагогика высшей школы

  Курс направлен на освоение методологическими и теоретическими основами педагогики высшего образования. Дисциплина поможет овладеть навыками современными педагогическими технологиями, технологиями педагогического проектирования, организации и контроля в высшей школе, навыками коммуникативной компетентности. По окончанию курса магистранты научатся организовывать и проводить различные формы организации обучения, применять активные методы обучения, подбирать содержание учебных занятий. Организовывать учебный процесс на основе кредитной технологии обучения.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 3
  

• Психология управления

  Курс направлен на овладение инструментами эффективного управления сотрудниками, опираясь на знания психологических механизмов деятельности руководителя. Дисциплина поможет овладеть навыками принятия решений, создания благоприятного психологического климата, мотивирования сотрудников, постановки цели, создания команды и коммуникации с сотрудниками. По окончанию курса магистранты научаться решать управленческие конфликты, создавать собственный имидж, анализировать ситуации в сфере управленческой деятельности, а также проводить переговоры, быть стрессоустойчивыми и эффективными лидерами.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 3
  

• Качество электрической энергии

  Цель дисциплины: Изучить принципы и методы обеспечения высокого качества электроэнергии в энергосистемах. Описание: Дисциплина рассматривает параметры качества электроэнергии, методы анализа и способы управления качеством в электросетях. Особое внимание уделяется влиянию различных факторов, влияющих на стабильность и надежность энергоснабжения, а также методам улучшения параметров качества для обеспечения эффективной работы электрооборудования.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Энергетические стартапы и предпринимательство

  Цель дисциплины: Развить навыки создания и управления стартапами в области энергетики. Описание: Дисциплина знакомит магистрантов с основами предпринимательства и инновационного развития в энергетическом секторе. Магистранты изучат бизнес-модели, методы финансирования и управления проектами, а также стратегические подходы к развитию энергетических стартапов.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Распределенные источники энергии

  Цель: Изучение концепции децентрализованной генерации электроэнергии. Описание: Виды распределенной генерации, их преимущества, технические и экономические аспекты. Задачи: Разработать математические модели устойчивости электроэнергетической системы при различных возмущениях, включая массовое внедрение ВИЭ. Изучить поведение синхронных и асинхронных генераторов в условиях аварийных и поставарийных режимов. Оценить эффективность современных автоматизированных систем управления частотой и мощностью. Исследовать адаптивные алгоритмы управления энергосистемами, использующие искусственный интеллект и методы машинного обучения.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Стратегии устойчивого развития

  Цель: Обучение магистрантов стратегиям устойчивого развития для достижения баланса между экономическим ростом, социальной ответственностью и охраной окружающей среды. Содержание: Магистранты изучат концепции и принципы устойчивого развития, разработку и внедрение стратегий устойчивого развития, оценку их эффективности, а также международные стандарты и лучшие практики. Включены кейсы и примеры успешных стратегий устойчивого развития.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Короткие замыкания в энергосистемах

  Цель: Изучение природы коротких замыканий и методов их анализа. Описание: Классификация коротких замыканий, их последствия, способы защиты, расчет токов КЗ. Задачи: Провести всесторонний анализ природы коротких замыканий в энергосистемах, включая их динамические и термические последствия. Разработать математические модели расчета токов короткого замыкания для различных конфигураций электрических сетей. Исследовать влияние коротких замыканий на надежность и долговечность оборудования энергосистем, включая трансформаторы, линии электропередачи и распределительные устройства. Оценить эффективность современных методов селективной защиты, включая цифровые релейные системы, алгоритмы быстродействующего отключения и адаптивные системы управления аварийными режимами. Изучить методы прогнозирования коротких замыканий на основе анализа больших данных и машинного обучения.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• История и философия науки

  Цель: Исследовать историю и философию науки как систему концепций глобальной и казахстанской науки. Содержание: Предмет философии науки, динамика науки, основные этапы исторического развития науки, особенности классической науки, неклассическая и постнеклассическая наука, философия математики, физики, техники и технологий, специфика инженерных наук, этика науки, социально-нравственная ответственность ученого и инженера.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 3
  

• Преобразование энергии

  Цель: Формирование знаний о процессах преобразования различных форм энергии. Описание: Термодинамические основы, преобразователи энергии (электрические, механические, тепловые), КПД и потери. Задачи: Провести анализ эффективности различных типов преобразователей энергии и их областей применения. Исследовать потери в системах преобразования энергии и разработать методы их минимизации. Оценить перспективы многофункциональных энергетических установок.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Разработка и управление проектами

  Цель: Обучение управлению энергетическими проектами. Описание: Принципы управления жизненным циклом проекта, методологии (PMBOK, Agile), анализ рисков. Задачи: Изучить современные методологии управления проектами (PMBOK, Agile, Lean) в контексте реализации энергетических проектов. Разработать алгоритмы оптимизации жизненного цикла энергетических объектов с учетом оценки рисков, затрат и сроков реализации. Исследовать методы цифрового управления энергетическими проектами с использованием BIM (Building Information Modeling) и цифровых двойников. Провести анализ стратегий адаптивного управления проектами в условиях неопределенности, включая сценарное планирование и управление изменениями. Разработать практические рекомендации по минимизации рисков при реализации крупных энергетических проектов, включая технические, экономические и экологические аспекты.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Электромеханические приводные системы

  Цель: Изучение принципов работы и управления электромеханическими приводами. Описание: Теория электрических машин, характеристики электроприводов, системы управления. Задачи: Исследовать динамику работы электроприводов в условиях переменных нагрузок. Разработать алгоритмы управления электроприводами на базе искусственного интеллекта. Оценить энергосбережение в промышленных электроприводах при внедрении частотно-регулируемых приводов.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Планирование и оптимизация электроэнергетических систем

  Цель: Развитие навыков стратегического планирования энергосистем. Описание: Модели прогнозирования, алгоритмы оптимизации, управление спросом и генерацией. Задачи: Разработать теоретические основы стратегического планирования электроэнергетических систем в условиях децентрализации и интеграции ВИЭ. Исследовать методы оптимизации развития электроэнергетических сетей с учетом прогнозируемого роста энергопотребления, локализации генерирующих мощностей и устойчивости энергосистем. Оценить эффективность интеллектуальных систем управления спросом, включая методы динамического ценообразования, автоматизированного контроля нагрузки и цифрового двойника энергосистем. Разработать математические модели прогнозирования энергопотребления на основе временных рядов, нейросетевых алгоритмов и гибридных подходов. Исследовать влияние цифровизации, IoT и распределенных вычислений на процессы диспетчеризации и долгосрочного планирования электроэнергетики.

  Год обучения - 2
  Кредитов - 5
  

• Программирование на Python и анализ данных

  Цель: Развитие навыков программирования и работы с данными в энергетике. Описание: Основы Python, обработка больших данных (Big Data), машинное обучение. Задачи: Разработать алгоритмы прогнозирования энергопотребления с использованием машинного обучения, временных рядов и глубоких нейронных сетей. Исследовать возможности применения Python для моделирования процессов в электроэнергетике, включая анализ режимов работы энергосистем. Разработать системы анализа больших данных (Big Data) для оптимизации работы электросетей и генерации. Изучить методы цифрового мониторинга энергосистем с применением компьютерного зрения, обработки сигналов и предиктивной аналитики. Разработать интеллектуальные системы управления энергопотреблением на основе методов Data Science и искусственного интеллекта.

  Год обучения - 2
  Кредитов - 5
  

• Инновационные материалы и технологии в области возобновляемых источников энергии

  Цель: Обучение перспективным технологиям ВИЭ. Описание: Фотоэлектрические материалы, аккумуляторные технологии, суперконденсаторы, водородная энергетика. Задачи: Исследовать современные тенденции в разработке высокоэффективных фотоэлектрических материалов, включая перовскитные и многослойные солнечные элементы. Оценить перспективы применения твердотельных аккумуляторных технологий и суперконденсаторов для систем накопления энергии в энергетике. Разработать инновационные решения по повышению КПД энергоустановок на основе водородных технологий и электрохимических преобразователей. Изучить механизмы деградации материалов, используемых в солнечных и ветроэнергетических установках, и предложить методы увеличения их эксплуатационного ресурса. Провести сравнительный анализ технологий переработки и утилизации отработанных фотоэлектрических панелей и литий-ионных аккумуляторов

  Год обучения - 2
  Кредитов - 5
  

• Энергетическая киберфизика и IoT в энергетике

  Цель дисциплины: Освоить современные технологии киберфизических систем и IoT в энергетике. Описание: Дисциплина фокусируется на применении технологий Интернета вещей (IoT) и киберфизических систем в энергетике. Магистранты изучат концепции цифровизации энергосистем, мониторинга и управления энергопотреблением, а также вопросы безопасности и надежности работы энергетических объектов в условиях цифровой трансформации.

  Год обучения - 2
  Кредитов - 5
  

• Энергоэффективность и устойчивое развитие

  Цель дисциплины: Изучить принципы энергоэффективности и их роль в обеспечении устойчивого развития. Описание: Курс рассматривает методы повышения энергоэффективности в различных секторах экономики и их вклад в устойчивое развитие. Магистранты изучат нормативные требования, технологии энергосбережения, а также влияние энергоэффективности на экономику, экологию и социальную устойчивость.

  Год обучения - 2
  Кредитов - 5
  

• Системы управления энергопотреблением (EMS)

  Цель: Формирование знаний об интеллектуальном управлении энергопотреблением. Описание: SCADA-системы, автоматизация управления, прогнозирование потребления. Задачи: Изучение архитектуры EMS и методов автоматизированного управления энергопотреблением. Прогнозирование энергопотребления с использованием машинного обучения и временных рядов. Оптимизация управления нагрузкой, внедрение Demand Response и энергосберегающих технологий. Интеграция распределенной генерации и накопителей энергии в EMS. Обеспечение кибербезопасности и надежности систем управления энергопотреблением.

  Год обучения - 2
  Кредитов - 5
  

• Вычислительный интеллект в силовой электронике и приводах

  Цель: Обучение применению ИИ и алгоритмов машинного обучения в электронике. Описание: Нейросетевые алгоритмы, оптимизация параметров приводных систем. Задачи: Изучение основ ИИ и машинного обучения для управления электроприводами и силовыми преобразователями. Разработка нейросетевых алгоритмов для оптимизации параметров приводных систем. Интеллектуальное управление силовой электроникой, включая адаптивные системы ШИМ и прогнозирование отказов. Анализ больших данных (Big Data) для диагностики и предиктивного обслуживания электроприводов. Создание цифровых двойников и внедрение предиктивного управления для повышения энергоэффективности.

  Год обучения - 2
  Кредитов - 5
  

• Проектный менеджмент

  Цель: Формирование у магистрантов знаний и навыков управления проектами для эффективного планирования, реализации и завершения проектов. Содержание: Магистранты изучат методы и инструменты управления проектами, включая разработку проектного плана, управление временем и ресурсами, контроль за выполнением задач, оценку рисков и управление изменениями. Включены практические задания по применению этих методов в реальных проектных ситуациях.

  Год обучения - 2
  Кредитов - 5
  

• Динамическое моделирование электроэнергетических систем

  Цель: Обучение методам компьютерного моделирования для анализа сложных энергетических систем. Описание: Основы численного моделирования, программные средства (MATLAB, Simulink), примеры моделирования энергосистем. Задачи: Разработать комплексные динамические модели энергосистем с использованием MATLAB, Simulink, PSCAD и DIgSILENT PowerFactory. Изучить влияние аварийных режимов на поведение энергосистем и разработать стратегии предотвращения каскадных отключений. Провести моделирование переходных процессов в системах с различными типами генерации и систем накопления энергии.

  Год обучения - 2
  Кредитов - 5
  

Профессии

Результаты обучения

• Применять современные концепции и методы цифрового моделирования для анализа и оптимизации процессов в интеллектуальных энергетических системах.
• Оценивать и обеспечивать качество электроэнергии, управляя параметрами в соответствии с международными стандартами и нормативами.
• Проектировать и внедрять решения по интеграции ВИЭ в традиционные энергосистемы с учётом надёжности, устойчивости и экономичности.
• Использовать киберфизические системы и IoT-технологии для мониторинга, диагностики и интеллектуального управления энергетическими объектами.
• Разработать динамические модели энергетических процессов и систем, включая сложные режимы работы и аварийные состояния.
• Проводить научные исследования и анализировать результаты, применяя современные методы инженерного анализа, системного подхода и статистической обработки.
• Анализировать риски, устойчивость и безопасность энергетических систем, разрабатывать рекомендации по их повышению с применением цифровых технологий.
• Применять навыки профессионального общения и ведения научной дискуссии, включая подготовку публикаций и выступлений на казахском, русском и английском языках.
• Организовать и реализовать образовательные, управленческие и исследовательские проекты, опираясь на принципы академической этики, лидерства и устойчивого развития.
• Анализировать и применять междисциплинарные подходы в международной профессиональной деятельности; демонстрировать критическое мышление, мобильность и способность к непрерывному обучению в условиях трансформации энергетической отрасли.

Похожие ОП