Журнал «Энергобезопасность и энергосбережение», 2021, № 1

Аудит информационной безопасности объектов топливно-энергетического комплекса

И. И. Лившиц,
Национальный исследовательский университет ИТМО, доктор технических наук, профессор практики

DOI 10.18635/2071-2219-2021-1-5-12

Ключевые слова: топливно-энергетический комплекс, информационная безопасность, аудит, система менеджмента, подземное хранилище газа, законодательство.

В представленной публикации кратко рассмотрены аспекты выполнения аудита информационной безопасности объектов топливно-энергетического комплекса на примере подземного хранилища газа. Приняты во внимание современные требования к обеспечению безопасности объектов топливно-энергетического комплекса, в том числе федеральные законы, актуальные международные и национальные стандарты. Формулировка проблемы затрагивает способность достижения целей аудита информационной безопасности при известных ограничениях по срокам, ресурсам и территориальному охвату. Решение проблемы предполагается в рамках унификации общих концептуальных требований применимого национального законодательства и лучших практик в области стандартизации аудита систем менеджмента информационной безопасности.

  1. Лившиц И. И., Танатарова А. Т. Практика применения аудитов систем менеджмента как инструмента оценки и стабилизации экономического состояния предприятия / / Архитектура финансов: геополитические дисбалансы и потенциал развития национальных финансовых систем. Сборник трудов VI Международной научно-практической конференции. – Санкт-Петербург, 2015. – С. 80–84.
  2. Лившиц И. И., Неклюдов А. В. Методика мгновенных аудитов информационной безопасности / / Комплексная защита информации. Материалы XXII Научно-практической конференции. – Полоцк, 2017. – С. 139–142.
  3. Лившиц И. И. Актуальные вопросы формирования области сертификации интегрированных систем менеджмента для нефтегазовых компаний холдингового типа / / Энергобезопасность и энергосбережение. – 2020. – № 2. – С. 43–47. https://doi.org/10.18635/2071-2219-2020-2-43-47.
  4. Лившиц И. И. Внедрение систем энергоменеджмента в соответствии с требованиями ISO 50001:2011 для промышленных объектов / / Энергобезопасность и энергосбережение. – 2014. – № 6. – С. 9–12.
  5. ISO 19011:2018. Guidelines for auditing management systems.
  6. ГОСТ Р ИСО/МЭК 27000-2012. Информационная технология. Методы и средства обеспечения безопасности. Системы менеджмента информационной безопасности. Общий обзор и терминология.
  7. ГОСТ Р ИСО/МЭК 27001-2006. Информационная технология. Методы и средства обеспечения безопасности. Системы менеджмента информационной безопасности. Требования.
  8. ГОСТ Р ИСО/МЭК 27002-2012. Информационная технология. Методы и средства обеспечения безопасности. Свод норм и правил менеджмента информационной безопасности.
  9. ГОСТ Р ИСО/МЭК 27003-2012. Информационная технология. Методы и средства обеспечения безопасности. Системы менеджмента информационной безопасности. Руководство по реализации системы менеджмента информационной безопасности.
  10. ГОСТ Р ИСО/МЭК 27005-2010. Информационная технология. Методы и средства обеспечения безопасности. Менеджмент риска информационной безопасности.
  11. ГОСТ Р ИСО/МЭК 27007-2014 Информационная технология. Методы и средства обеспечения безопасности. Руководства по аудиту систем менеджмента информационной безопасности.

Моделирование электропотребления на основе данных с переменной структурой

С. М. Карпенко,
НИТУ «МИСиС», Московский институт энергобезопасности и энергосбережения, кандидат технических наук, доцент

Н. В. Карпенко,
Российский университет транспорта (МИИТ), кандидат технических наук, доцент

В. Е. Сахаров,
НИТУ «МИСиС», кафедра «Энергетика и энергоэффективность горной промышленности»

DOI 10.18635/2071-2219-2021-1-13-17

Ключевые слова: электропотребление, эконометрическое моделирование, горно-обогатительное предприятие, данные с переменной структурой, тест Чоу, регрессионный анализ.

Для анализа электропотребления промышленных предприятий широко используется эконометрическое моделирование и, как правило, на основе так называемых структурно-однородных данных. Производственная информация зачастую представляет собой данные не с однородной, а с переменной структурой, а моделирование на основе последних позволяет более точно и качественно описывать технологический процесс. В статье с использованием методики теста Чоу и данных с переменной структурой проведен регрессионный анализ электропотребления на примере горно-обогатительного предприятия. Предложенная методика позволяет оценивать вклад различных факторов (технологических, организационных) в показатели потребления электроэнергии и формулировать более точные рекомендации по повышению энергоэффективности производства.

  1. Айвазян С. А. Прикладная статистика. Основы эконометрики. – Т. 2. – М.: Юнити-Дана, 2001. – 432 с.
  2. Эконометрика / под ред. И. И. Елисеевой. – М.: Финансы и статистика, 2005. – 576 с.
  3. Практикум по эконометрике / под ред. И. И. Елисеевой. – М.: Финансы и статистика, 2003. – 192 с.
  4. Кулаичев А. П. Методы и средства комплексного анализа данных. – М.: Форум, Инфра-М, 2010. – 512 с.
  5. Домбровский В. В. Эконометрика. – Томск: Томский государственный университет, 2016. – 342 с.
  6. Симчера В. М. Методы многомерного анализа статистических данных. – М.: Финансы и статистика. 2008. – 400 с.
  7. Moon, H. R., Weidner, M. (2015). Linear regression for panel with unknown number of factors as interactive fixed effects. Econometrica, 83(4), 1543–1579. https://doi.org/10.3982/ECTA9382.

Оптимизация режимов неоднородных электрических сетей продольно-поперечным регулированием напряжения автотрансформаторов

Н. М. Ермолаева,
Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова,
кафедра электроснабжения и интеллектуальных электроэнергетических систем имени А. А. Федорова,
кандидат технических наук, доцент

Н. А. Кокорев,
Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова,
кафедра электроснабжения и интеллектуальных электроэнергетических систем имени А. А. Федорова,
старший преподаватель

В. А. Щедрин,
Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова,
кафедра электроснабжения и интеллектуальных электроэнергетических систем имени А. А. Федорова,
кандидат технических наук, профессор

DOI 10.18635/2071-2219-2021-1-18-25

Ключевые слова: автотрансформатор, вольтодобавочный трансформатор, оптимизация режима, неоднородные сети, распределение потоков мощности.

Предлагается простой и надежный способ продольно-поперечного регулирования напряжения в неоднородных электрических сетях с помощью вольтодобавочных трансформаторов, включаемых в нейтраль силовых автотрансформаторов. Также предложены методика и алгоритм выбора коэффициентов трансформации данных агрегатов, обеспечивающих наиболее выгодное потокораспределение активных и реактивных мощностей в системе по критерию минимума потерь мощности. Алгоритм реализован на основе программного комплекса NADEGDA, разработанного на кафедре электроснабжения и интеллектуальных электроэнергетических систем имени А. А. Федорова.

  1. Бушуев В. В. Энергетика России. – Т. 2. Энергетическая политика России (энергетическая безопасность, энергоэффективность, региональная эффективность и электроэнергетика). – М.: Энергия, 2012. – 616 с.
  2. Луковенко А. С. Анализ отечественного и мирового опыта применения управляемых электропередач
    переменного тока в интеллектуальных электрических сетях / / Энергия единой сети. – 2018. – № 5. – С. 30–38.
  3. Гуревич В. И. Интеллектуальные сети: новые перспективы или новые проблемы / / Электротехнический рынок. – 2012. – № 6. – С. 62–66.
  4. Куро Ж. Современные технологии повышения качества электроэнергии при ее передаче и распределении / / Новости электротехники. – 2005. – № 1. – С. 11–23.
  5. Masters, G. M. (2004). Renewable and efficient electric power systems. New Jersey, Wiley InterScience.
  6. Веников В. А., Жуков В. Г., Филиппова Г. А. Оптимизация режимов электростанций и энергосистем. – М.: Энергоиздат, 1981. – 464 с.
  7. Холмский В. Г. Расчет и оптимизация режимов электрических сетей. – М.: Высшая школа, 1975. – 280 с.
  8. Ермолаева Н. М., Кокорев Н. А., Щедрин В. А. Анализ и оптимизация режимов работы систем электроснабжения с трансформаторными связями / / Вестник Чувашского университета. – 2017. – № 3. – С. 30–37.
  9. Ермолаева Н. М., Щедрин В. А. Программа для расчета установившихся режимов, структуры потерь мощности и электроэнергии в сложно-замкнутых электрических системах NADEGDA. Свидетельство № 2010614486 РФ.

Учет структурных особенностей управляемых батарей статических конденсаторов при определении эффекта энергосбережения от их использования в низковольтных системах электроснабжения промышленных предприятий

Ю. В. Нефедов,
Воронежский государственный технический университет,
кафедра электропривода, автоматики и управления в технических системах

И. А. Хайченко,
Воронежский государственный технический университет,
кафедра электропривода, автоматики и управления в технических системах

В. В. Бабенко,
Воронежский государственный технический университет,
кафедра электропривода, автоматики и управления в технических системах

В. Н. Крысанов,
ПКФ «Современные технологии», кандидат технических наук

DOI 10.18635/2071-2219-2021-1-26-31

Ключевые слова: батарея статических конденсаторов, энергоэффективность, компенсация реактивной мощности.

В статье рассматриваются вопросы учета структуры силовой части управляемых батарей статических конденсаторов при определении эффекта энергосбережения от снижения потерь электроэнергии в системах электроснабжения промышленных предприятий. Проведен анализ технических и экономических параметров наиболее распространенных вариантов структуры силовой части низковольтных установок компенсации реактивной мощности. Определено оптимальное по критерию «цена – качество» соотношение количества ступеней регулирования и коммутационной аппаратуры. Показана целесообразность реализации в управляемых конденсаторных установках общепромышленного применения схем силовой части с двумя секциями батарей и возможностью подключения средней точки последовательно соединенных конденсаторов в каждой фазе.

  1. Железко Ю. С., Артемьев А. В., Савченко О. В. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях: руководство для практических расчетов. – М.: Энас, 2006. – 286 с.
  2. Крысанов В. Н. Эффективность использования тиристорных конденсаторных установок в промышленных системах электроснабжения / / Энергобезопасность и энергосбережение – 2017. – № 3. – С. 15–20. https://doi.org/10.18635/2071-2219-2017-3-15-20.
  3. Геворкян М. В. Современные компоненты компенсации реактивной мощности (для низковольтных сетей). – М.: Додэка-XXI, 2003. – 64 с.
  4. Ильяшов В. П. Конденсаторные установки промышленных предприятий. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 152 с.

Рекомендации норм электропотребления для городов на основе разработанного метода прогнозирования на примере Республики Таджикистан

С. Ш. Таваров,
Южно-Уральский государственный университет,
доцент кафедры безопасности жизнедеятельности, кандидат технических наук

DOI 10.18635/2071-2219-2021-1-32-39

Ключевые слова: потребитель, нормы электропотребления, режимные параметры, электрические сети.

Для учета влияния географического расположения городов на электропотребление бытовыми электропотребителями предложен, обоснован и выведен коэффициент, учитывающий местоположение городов на примере Республики Таджикистан. Этот коэффициент позволил предложить метод прогнозирования электропотребления, с помощью которого разработаны рекомендации по нормам электропотребления. Применение рекомендуемых норм на практике позволит контролировать режимные параметры электрических сетей, включая сети напряжением 0,4 кВ. Планирование и контроль режимных параметров предлагается осуществлять за счет соблюдения средних мощностей в часы максимума нагрузок.

  1. Issi, F., Kaplan, O. (2018). The Determination of load profiles and power consumptions of home appliances. Energies, 11(3), 607. https://doi.org/10.3390/en11030607.
  2. Angrisani, L., Bonavolontа, F., Liccardo, A., Schiano Lo Moriello, R., Serino, F. (2018). Smart power meters in augmented reality environment for electricity consumption awareness. Energies, 11(9), 2303. https://doi.org/10.3390/en11092303.
  3. Yan, K., Wang, X., Du, Y., Jin, N., Huang, H., Zhou, H. (2018). Multi-step short-term power consumption forecasting with a hybrid deep learning strategy. Energies, 11, 3089. https://doi.org/10.3390/en11113089.
  4. Vojtovic, S., Stundziene, A., Kontautiene, R. (2018). The Impact of socio-economic indicators on sustainable consumption of domestic electricity in Lithuania. Sustainability, 10(2), 162. https://doi.org/10.3390/su10020162.
  5. Ziel, F. (2020). Load nowcasting: Predicting actuals with limited data. Energies, 13(6), 1443. https://doi.org/10.3390/en13061443.
  6. Naz, A., Javed, M. U., Javaid, N., Saba, T., Alhussein, M., Aurangzeb, K. (2019). Short-term electric load and price forecasting using enhanced extreme learning machine optimization in smart grids. Energies, 12(5), 866. https://doi.org/10.3390/en12050866.
  7. To, W.-M., Lee, P. K. C., Lai, T.-M. (2017). Modeling of monthly residential and commercial electricity consumption using nonlinear seasonal models – the case of Hong Kong. Energies, 10(7), 885. https://doi.org/10.3390/en10070885.
  8. Макоклюев Б. И. Тенденции электропотребления энергосистем России / / Энергия единой сети. – 2019. – № 5 (48). – C. 56–64.
  9. Макоклюев Б. И., Полижаров А. С., Локтионов С. В. Краткосрочное прогнозирование электропотребления энергосистем / / Электрические станции. – 2018. – № 4. – С. 24–35.
  10. Макоклюев Б. И., Полижаров А. С., Антонов А. В., Говорун М. Н., Колесников А. В., Басов А. А., Алла Ю. Э. Оперативная коррекция графиков потребления электрической мощности в цикле планирования балансирующего рынка / / Электрические станции. – 2019. – № 5. – С. 36–44. http://doi.org/10.34831/EP.2019.1054.44171.
  11. Репкина Н. Г. Исследование факторов, влияющих на точность прогнозирования суточного электропотребления / / Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2015. – № 2. – С. 41–43.
  12. Валеев Г. С., Дзюба М. А., Валеев Р. Г. Моделирование суточных графиков нагрузок участков распределительных сетей напряжением 6–10 кВ городов и населенных пунктов в условиях ограниченного объема исходной информации / / Вестник ЮУрГУ. Энергетика. – 2016. – Т. 16. – № 2. – С. 23–29. https://doi.org/10.14529/power160203.
  13. Карпенко С. М., Карпенко Н. В. Эконометрическое моделирование энергопотребления с учетом влияния производственных факторов / / Энергобезопасность и энергосбережение. – 2020. – № 1. – С. 14–17. https://doi.org/10.18635/2071-2219-2020-1-14-17.
  14. Карпенко С. М., Карпенко Н. В. Анализ динамики и прогнозирование электропотребления на основе эконометрического моделирования / / Энергобезопасность и энергосбережение. – 2020. – № 2. – С. 20–25. https://doi.org/10.18635/2071-2219-2020-2-20-25.
  15. Sidorov, A. I., Khanzhina, O. A., Tavarov, S. S. (2019). Ensuring the efficiency of distribution networks of Dushanbe and Republic of Tajikistan. International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies (FarEastCon). Vladivostok, pp. 1–4. https://doi.org/10.1109/FarEastCon.2019.8934377.
  16. Сидоров А. И., Таваров С. Ш. Нормирование электропотребления Республики Таджикистан с учетом климатических особенностей региона / / Энергия единой сети. – 2019. – № 3 (45). – C. 70–75.
  17. Таваров С. Ш. Удельное электропотребление бытового сектора с учетом температуры окружающего воздуха и территориального расположения Республики Таджикистан / / Промышленная энергетика. – 2019. – Т. 7. – № 7. – C. 19–22.
  18. Таваров С. Ш. Метод прогнозирования электропотребления бытовыми потребителями в условиях Республики Таджикистан / / Вестник ЮУрГУ. Энергетика. – 2020. – Т. 20. – № 2. – С. 28–35. https://doi.org/10.14529/power200203.
  19. СП 256. 1325800.2016. Электроустановки жилых и общественных зданий правила проектирования и монтажа [Электронный ресурс]. Код доступа: http://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293751/4293751598.
  20. РМ-2696-01. Временная инструкция по расчету электрических нагрузок жилых зданий. – М.: НИАЦ, 2001. – 22 c.
  21. ГОСТ 30494-2011. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.

Программа исследований теплового режима грунтов при наличии крупных ледяных включений в породах гелиотермозоны

А. Ф. Галкин,
Институт мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН,
главный научный сотрудник лаборатории геотермии криолитозоны, доктор технических наук

DOI 10.18635/2071-2219-2021-1-40-44

Ключевые слова: Арктический регион, тепловой режим, грунт, криолитозона, деятельный слой, тепловая защита.

Обоснованы и сформулированы основные этапы и задачи фундаментальных и прикладных научных исследований для изучения закономерностей формирования теплового режима деятельного слоя грунтов при наличии крупных ледяных включений в гелиотермозоне. Практическая цель предлагаемых исследований состоит в разработке эффективных способов и средств управления температурным режимом пород деятельного слоя для минимизации негативного влияния антропогенного воздействия на природную среду и инженерные сооружения при освоении северных регионов.

  1. Шац М. М. Городская инфраструктура г. Якутска (современное состояние и пути повышения надежности) / / Геориск. – 2011. – № 2. – С. 40–46.
  2. Сериков С. И., Шац М. М. Морозобойное растрескивание грунтов и его роль в состоянии поверхности и инфраструктуры г. Якутска / / Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика. – 2018. – № 1. – С. 56–69. https://doi.org/10.15593/2409-5125/2018.01.04.
  3. Железняк И. И., Саркисян Р. М. Методы управления сезонным промерзанием грунтов в Забайкалье. – Новосибирск: Наука, 1987. – 123 с.
  4. Дмитриенко И. А., Перфилов В. А. Особенности строительства свайных фундаментов в зонах вечной мерзлоты на объектах нефтегазовой отрасли: обзор / / Инженерный вестник Дона. – 2019. – № 8.
  5. Шац М. М. Геоэкологические проблемы селитебных северных территорий / / Теоретическая и прикладная экология. – 2009. – № 3. – С. 57–62.
  6. Zhang, J., Qu, G., Jin, H. (2010). Estimates on thermal effects of the China–Russia crude oil pipeline in permafrost regions. Cold Regions Science and Technology, 64(3), 243–247. https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2009.10.001.
  7. Шац М. М., Сериков С. И. Современное обводнение территории г. Якутска / / Наука и образование. – 2009. – № 4. – С. 162–171.
  8. Galkin, A. F. (2015). Thermal conditions of the underground town collector tunnel. Metallurgical and Mining Industry, 8, 74–77.
  9. Teng, J., Shan, F., He, Z., Zhang, S., Sheng D. (2019). Experimental study of ice accumulation in unsaturated clean sand. Géotechnique, 69(3), 251–259. https://doi.org/10.1680/jgeot.17.P.208.
  10. Кузьмин Г. П. Подземные сооружения в криолитозоне. – Новосибирск: Наука, 2002. – 175 с.
  11. Шестернев Д. М., Литовко А. В. Комплексные исследования по выявлению деформаций на автомобильной дороге «Амур» / / Материалы XIV Общероссийской научно-практической конференции «Перспективы развития инженерных изысканий в строительстве в Российской Федерации». – Москва, 2018. – С. 309–314.
  12. Железняк М. Н., Шестернев Д. М., Литовко А. В. Проблемы устойчивости автомобильных дорог в криолитозоне / / Материалы XIV Общероссийской научно-практической конференции «Перспективы развития инженерных изысканий в строительстве в Российской Федерации». – Москва, 2018.– С. 223–227.
  13. Кондратьев В. Г., Кондратьев С. В. Как защитить федеральную автодорогу «Амур» Чита – Хабаровск от опасных инженерно-геокриологических процессов и явлений / / Инженерная геология. – 2013. – № 5. – С. 40–47.
  14. ЧС с аварийным разливом топлива в Норильске [Электронный ресурс]. Код доступа: https://www.rbc.ru/business/04/06/2020/5ed7b3a19a79470f8a58995b.

Обеспечение надежности теплоснабжения активного потребителя на основе оптимизации его временного резерва и параметров восстановления элементов теплоснабжающей системы

И. В. Постников,
Институт систем энергетики им. Л. А. Мелентьева СО РАН, г. Иркутск, старший научный сотрудник, кандидат технических наук

DOI 10.18635/2071-2219-2021-1-45-52

Ключевые слова: теплоснабжающая система, активный потребитель, надежность, математическое моделирование, оптимизация, марковский случайный процесс, теория гидравлических цепей.

Рассматривается проблема обеспечения надежности активных потребителей тепловой энергии в составе теплоснабжающих систем. Данная проблема становится все более актуальной в связи с развитием научно-технических разработок по созданию и оптимальному управлению интегрированными и интеллектуальными энергетическими системами, одним из ключевых элементов которых является активный потребитель тепловой энергии. В теплоснабжении это направление связано в первую очередь с переходом к так называемым системам централизованного теплоснабжения 4 поколения (4GDH systems). Постановка задачи состоит в поиске оптимального соотношения временного резерва (избыточности) активных потребителей, обеспечиваемого за счет собственных источников тепловой энергии, и параметров восстановления элементов теплоснабжающих систем. Для решения поставленной задачи разработана методика, основанная на использовании узловых показателей надежности, моделей марковских случайных процессов, агрегированной модели процессов теплообмена при теплоснабжении потребителей, уравнения Россандера и моделей теории гидравлических цепей. Проведен вычислительный эксперимент, основанный на расчете тестовой схемы теплоснабжающих систем.

  1. Hamada, T., Matsuhashia, R. (2017). Optimal operation for integrated residential distributed energy resources considering internal reserve. Energy Procedia, 141, 250–254. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.11.101.
  2. Xiaqin, C., Le, L., Feng, Q., Zhong, X., et al. (2017). Intelligent location and analysis of power grid fault trip based on multi-source data. Energy Procedia, 141, 580–586. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.11.077.
  3. Elmohlawy, A. E., Ochkov, V. F., Kazandzhan, B. I. (2019). Study and prediction the performance of an integrated solar combined cycle power plant. Energy Procedia, 156, 72–78. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2018.11.094.
  4. Lund, H., Østergaard, P. A., Chang, M., Werner, S., Svendsen, S., Sorknæs, P., Möller, B. (2018). The status of 4th generation district heating: Research and results. Energy, 164, 147–159. https://doi.org/10.1016/j.energy.2018.08.206.
  5. Lund, H., Østergaard, P. A., Connolly, D., Mathiesen, B. V. (2017). Smart energy and smart energy systems. Energy, 137, 556–565. https://doi.org/10.1016/j.energy.2017.05.123.
  6. Perković, L., Mikulčić, H., Duić, N. (2017). Multi-objective optimization of a simplified factory model acting as a prosumer on the electricity market. Journal of Cleaner Production, 167, 1438–1449. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.12.078.
  7. Ottesen, S. Ø., Tomasgard, A., Fleten, S.-E. (2016). Prosumer bidding and scheduling in electricity markets. Energy, 94, 828–843. https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.11.047.
  8. Yang, H., Xiong, T., Qiu, J., Qiu, D., Dong, Z. Y. (2016). Optimal operation of DES/CCHP based regional multienergy prosumer with demand response. Applied Energy, 167, 353–365. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.11.022.
  9. Hwang, J., Choi, M., Lee, T., Jeon, S., Kim, S., Park, S., Park, S. (2017). Energy Prosumer Business Model Using Blockchain System to Ensure Transparency and Safety. Energy Procedia, 141, 194–198. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.11.037.
  10. Brange, L., Englund, J., Lauenburg, P. (2016). Prosumers in district heating networks – A Swedish case study. Applied Energy, 164, 492–500. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.12.020.
  11. Brand, L., Calvén, A., Englund, J., Landersjö, H., Lauenburg, P. (2014). Smart district heating networks – A simulation study of prosumers’ impact on technical parameters in distribution networks. Applied Energy, 129, 39–48. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2014.04.079.
  12. Kauko, H., Kvalsvik, K. H., Rohde, D., Nord, N., Utne, Е. (2018). Dynamic modeling of local district heating grids with prosumers: A case study for Norway. Energy, 151, 261–271. https://doi.org/10.1016/j.energy.2018.03.033.
  13. Postnikov, I., Stennikov, V., Penkovskii, A. (2019). Prosumer in the district heating systems: operating and reliability modeling. Energy Procedia, 158, 2530–2535. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2019.01.411.
  14. Сеннова Е. В., Смирнов А. В., Ионин А. А. и др. Надежность систем теплоснабжения. – Новосибирск: Наука, 2000. – 360 с.
  15. Сеннова Е. В., Сидлер В. Г. Математическое моделирование и оптимизация развивающихся теплоснабжающих систем. – Новосибирск: Наука, 1985. – 223 с.
  16. Postnikov, I., Stennikov, V., Mednikova, E., Penkovskii, A. (2018). Methodology for optimization of component reliability of heat supply systems. Applied Energy, 227, 365–374. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2017.11.073.
  17. Меренков А. П., Хасилев В. Я. Теория гидравлических цепей. – М.: Наука, 1985. – 278 с.

Применение быстродействующего автоматического ввода резерва для обеспечения успешного самозапуска синхронных двигателей на дожимной компрессорной станции

С. В. Митрофанов,
Оренбургский государственный университет, кандидат технических наук

В. Б. Шлейников,
Оренбургский государственный университет, кандидат технических наук

DOI 10.18635/2071-2219-2021-1-53-60

Ключевые слова: моделирование, автоматический ввод резерва, синхронный двигатель, самозапуск.

В статье описывается эксперимент, результаты которого будут способствовать повышению надежности работы систем электроснабжения двигательной нагрузки компрессорных газоперекачивающих станций. Выполнено моделирование в среде MATLAB, соответствующее реальным условиям по составу оборудования и условиям электроснабжения. Получены результаты, позволяющие сделать выбор необходимого оборудования автоматического ввода резерва, достаточного для сохранения устойчивости нагрузки.

  1. Васильев Б. Ю. Исследование эффективности современных электроприводных газоперекачивающих агрегатов / / Нефтегазовое дело. – 2012. – № 4. – С. 104–111.
  2. Козаченко А. Н. Эксплуатация компрессорных станций магистральных газопроводов. – М.: Нефть и газ, 1999. – 463 с.
  3. Абрамович Б. Н., Устинов Д. А., Сычев Ю. А., Плотников И. Г. Динамическая устойчивость электромеханических комплексов с синхронными и асинхронными двигателями на предприятиях нефтедобычи / / Нефтегазовое дело. – 2011. – № 3. – С. 17–25.
  4. Голоднов Ю. М. Самозапуск электродвигателей. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 136 с.
  5. Голубовский А. В. Оптимизация режимов работы синхронных двигателей в узлах нагрузки систем электроснабжения компрессорных станций магистральных газопроводов: дисс. … канд. техн. наук: 05.09.03 / Самарский государственный технический университет, 2018.
  6. Гамазин С. И., Битиев А. В., Гумиров Д. Т., Жуков В. А., Цырук С. А., Пупин В. М. Микропроцессорный быстродействующий АВР как средство повышения надежности электроснабжения ответственных потребителей / / Проблемы энергетики. – 2006. – № 11-12. – С. 7–12.
  7. Савицкий В. А. Совершенствование схемы электроснабжения, осуществление самозапуска на электроприводных КС с двигателями СТД-12500 и СДГ-12500 / / Газовая промышленность. – 2013. – № 2. – С. 48–50.
  8. Савицкий В. А., Петров С. П., Родионов В. И. Внедрение цифровой релейной защиты, автоматики и самозапуска синхронных двигателей СТД-4000 на КС Смоленская / / Газовая промышленность. – 2012. – № 2. – С. 61–63.
  9. Слизский Э. П., Шкута А. Ф., Сбруев И. В. Самозапуск электроприводных компрессорных станций магистральных газопроводов. – М.: Недра, 1991. – 187 с.
  10. Абрамович Б. Н., Круглый А. А. Возбуждение, регулирование и устойчивость синхронных двигателей. – Л.: Энергоатомиздат, 1983. – 128 с.
  11. Пятаев Н. А., Агапов В. А. Моделирование подстанции 110 кВ ДКС-1 с синхронной двигательной нагрузкой в среде MATLAB / / Новые технологии – нефтегазовому региону. Материалы Международной научно-практической конференции. – Тюмень, 2017. – С. 251–253.
  12. Лоханин Е. К., Глаголев В. А., Скрыпник А. И. Моделирование синхронных машин / / Энергосистема: управление, конкуренция, образование. Сборник докладов III Международной научно-технической конференции. – Екатеринбург, 2008. – С. 240–244.
  13. Забелло Е., Тополев В. Применение прикладных программ в расчете режимов и устойчивости работы собственных генерирующих источников при их параллельной работе с энергосистемой / / Энергетика и ТЭК. – 2011. – № 9/10. – С. 20–22.
  14. Михалев С. В. Математическая модель для оценки устойчивости синхронных электродвигателей при кратковременной потере питания / / Современное общество, образование и наука. Сборник научных трудов Международной научно-практической конференции. – Ч. 3. – Тамбов, 2013. – С. 99–103.
  15. Черных И. В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystems и Simulink. – М.: ДМК Пресс; Санкт-Петербург: Питер, 2008. – 288 с.
  16. Гусев А. С., Свечкарев С. В., Плодистый И. Л. Адаптируемая математическая модель систем возбуждения синхронных машин / / Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2005. – Т. 308. – № 7. – С. 211–215.
  17. Гусев А. С., Свечкарев С. В., Плодистый И. Л. Всережимная математическая модель линий электропередачи / / Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2005. – T. 308. – № 7. – С. 206–210.
  18. Гусев А. С., Свечкарев С. В., Плодистый И. Л. Универсальная математическая модель силовых трехфазных трансформаторов и автотрансформаторов / / Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2007. – Т. 311. – № 4. – С. 77–81.
  19. Слободчиков К. Ю. Математические модели технологических объектов компрессорного цеха газоперекачивающих агрегатов / / Передовые информационные технологии, средства и системы автоматизации и их внедрение на российских предприятиях. Труды международной научно-практической конференции. – Москва, 2011.
  20. Федотов А. И., Мударисов Р. М. Устойчивость синхронного двигателя в условиях однофазного короткого замыкания во внешней сети / / Энергетика Татарстана. – 2012. – № 3. – С. 60–63.
  21. Беляев А. В. Автоматика и защита на подстанциях с синхронными и частотно-регулируемыми электродвигателями большой мощности / / Библиотечка электротехника. – 2014. – № 1. – 80 с.
  22. БРСН.656122.075-002 РЭ. Микропроцессорный терминал быстродействующего автоматического ввода резерва БРЕСЛЕР-0107.075.02. Руководство по эксплуатации. – Чебоксары: Бреслер, 2016. – 132 с.

Формирование профессиональных цифровых компетенций при реализации многоуровневой модели проектно-ориентированной подготовки теплоэнергетиков

Е. А. Бойко,
Сибирский федеральный университет, Политехнический институт, г. Красноярск,
заведующий кафедрой тепловых электрических станций, доктор технических наук, профессор

DOI 10.18635/2071-2219-2021-1-61-71

Ключевые слова: инженерное образование, информационные технологии, теплоэнергетика, проектноориентированное обучение.

Представлены концепция, методический подход, опыт и результаты формирования профессиональных цифровых компетенций студентов-теплоэнергетиков кафедры «Тепловые электрические станции» Политехнического института Сибирского федерального университета при реализации системных изменений многоуровневой модели проектно-ориентированной подготовки. Разработанный подход согласуется с концепцией обеспечения информационных запросов будущих инженеров, суть которого заключается в создании, с одной стороны, предпосылок для более глубокого понимания свойств изучаемых объектов и процессов теплоэнергетики с использованием расчетных методик, математических и имитационных моделей, многопараметрических исследований и оптимизации, а с другой стороны, осмысленного применения цифровых технологий на основе высокой профессиональной квалификации.

  1. Логинов А. Ю., Левашкин Д. Г., Козлов А. А., Гуляев В. А. Образовательная модель проектно-ориентированной подготовки молодых специалистов инженерно-технических направлений в концепции индустрия 4.0 / / Инженерное образование. – 2018. – № 23. – С. 76–82.
  2. Atli, O., Kahraman, C. (2014). Resource-constrained project scheduling problem with multiple execution modes and fuzzy/crisp activity durations. Journal of Intelligent & Fuzzy Systems, 26(4), 2001–2020. https://doi.org/10.3233/ifs-130878.
  3. Helfert, M., Lyutak, I., Duncan, H. (2017). Student Projects and Virtual Collaboration in IT Degrees: Incorporating Entrepreneurship into Study Programmes. International Journal of Human Capital and Information Technology Professionals, 8(4), 14–26. https://doi.org/10.4018/ijhcitp.2017100102.
  4. Uskov, V. L., Bakken, J. P., Karri, S., Uskov, A. V., Heinemann, C., Rachakonda, R. (2017). Smart University: Conceptual Modeling and Systems’ Design. Smart Innovation, Systems and Technologies, 49–86. https://doi.org/10.1007/978-3-319-59454-5_3.
  5. Путилов А. В., Нагорнов О. В., Матицин И. Н., Моисеева О. А. Формирование цифровых компетенций для научно-образовательной деятельности аспирантов / / Инженерное образование. – 2018. – Вып. 24. – С. 109–117.
  6. Boiko, E. A., Shishmarev, P. V., Karabarin, D. I., Yanov, S. R., Pikalova, A. A. (2017). Implementing CDIO project-based learning in training of Heat and Power engineers. Journal of Physics: Conference Series, 891, 012367. https://doi.org/10.1088/1742-6596/891/1/012367.
  7. Бойко Е. А., Шишмарев П. В., Карабарин Д. И., Пикалова А. А. Опыт внедрения всемирной инициативы CDIO в практику подготовки теплоэнергетиков в Сибирском федеральном университете / / Инженерное образование. – 2017. – Вып. 22. – С. 81–87.
  8. Воропай Н. И., Губко М. В., Ковалев С. П., Массель Л. В., Новиков Д. А., Райков А. Н., Сендеров С. М., Стенников В. А. Проблемы развития цифровой энергетики в России / / Проблемы управления. – 2019. – № 1. – С. 2–14. https://doi.org/10.25728/pu.2019.1.1.
  9. Арнаутов А. Д. Информационная компетентность в исследованиях отечественных и зарубежных ученых: сравнительный анализ / / Мир науки, культуры и образования. – 2017. – № 4. – С. 7–9.
  10. Очков В. Ф., Орлов К. А., Александров А. А., Очков А. В. Свойства воды и водяного пара: сетевые, открытые и интерактивные IT-ресурсы / / Теплоэнергетика. – 2015. – № 5. – С. 71–80. https://doi.org/10.1134/S0040363615050094.
  11. Брезгин В. И., Бродов М. Ю., Брезгин Д. В. Совершенствование методов непрерывной информационной поддержки жизненного цикла паровых турбин и паротурбинного оборудования на этапе проектирования / / Информационные технологии в проектировании и производстве. – 2010. – № 1. – С. 57–65.
  12. Румянцев Е. В., Матрохин А. Ю., Мишуров С. С., Романова К. Е. Концепция цифровизации образовательной среды современного инженерного образования в условиях глобализации / / Инженерное образование. – 2019. – Вып. 25. – С. 56–64.
  13. Бойко Е. А., Загородний И. В. Корпоративная система для подготовки оперативного персонала тепловых электростанций / / Энергобезопасность и энергосбережение. – 2020. – № 4. – С. 49–55. https://doi.org/10.18635/2071-2219-2020-4-49-55.
  14. Чичирова Н. Д., Абасев Ю. В., Евгеньев И. В. Повышение качества эксплуатации оборудования тепловых электростанций за счет применения компьютерных тренажерно-аналитических комплексов / / Надежность и безопасность энергетики. – 2020. – Т. 13. – № 1. – С. 29–34. https://doi.org/10.24223/1999-5555-2020-13-1-29-34.
  15. Филимонов А. Г., Чичирова Н. Д., Чичиров А. А., Филимонова А. А. Внедрение элементов цифровой экономики в электроэнергетике / / Надежность и безопасность энергетики. – 2018. – Т. 11. – № 2. – С. 94–102. https://doi.org/10.24223/1999-5555-2018-11-2-94-102.
  16. Муканова О. Р., Калинин Н. В., Трещева И. М., Россошинский В. А., Муканов Р. В. Использование геоинформационной системы ZuluThermo для моделирования работы тепловой сети при ее реконструкции и модернизации / / Перспективы развития строительного комплекса. – 2017. – № 1. – С. 43–46.
  17. Капралов Д. А. Применение программного комплекса ThermoFlow при разработке проектов ТЭС / / Турбины и дизели. – 2020. – № 6. – С. 52–55.
  18. Доверман Г. И., Шелыгин Б. Л., Мошкарин А. В., Мельников Ю. В. Расчет котлов-утилизаторов с использованием программного продукта Boiler Designer / / Вестник ИГЭУ. – 2008. – Вып. 2. – С. 1–7.
  19. Лапин С. А., Охотникова Т. В. Использование программного обеспечения при оценке инвестиционных проектов / / Интерэкспо Гео-Сибирь. – 2017. – Т. 9. – № 1. – С. 158–162.
  20.  Бойко Е. А., Поликарпов И. В., Бобров А. В., Сизинцов С. Ю., Вольнев В. Н., Шишмарев П. В. Цифровое решение для риск-ориентированного управления техническим состоянием технологического оборудования тепловых электростанций / / Энергобезопасность и энергосбережение. – 2020. – № 5. – С. 42–54. https://doi.org/10.18635/2071-2219-2020-5-42-54.