+
Типологизация и анализ значимости рисков и угроз энергетической безопасности Республики Беларусь с учетом интеграции Белорусской АЭС в энергосистем
стр.385-397
Зорина Т. Г., Панасюк В. В., Прусов С. Г.
В статье исследованы наиболее значимые риски и угрозы энергетической безопасности в условиях интеграции Белорусской АЭС в энергосистему республики. Представлен анализ существующих методических подходов к оценке энергетической безопасности. Проведена типологизация рисков по двум критериям: стадиям технологического процесса и источникам рисков. В результате выделены риски производственные, финансовые и информационные (вызываемые информационными технологиями). На основе экспертного опроса специалистов РУП-облэнерго и ГПО «Белэнерго» осуществлено ранжирование рисков и выявлены наиболее значимые из них. При этом установлено, что самыми серьезными производственными рисками являются: износ основных средств; снижение загрузки собственных генерирующих мощностей и надежности работы генерирующего оборудования и сети; отключения, приводящие к нарушению функционирования объектов обеспечения жизнедеятельности населения. К наиболее важным финансовым рискам относятся: рост стоимости основных топливно-энергетических ресурсов; дефицит оборотных средств и инвестиций; отсутствие источников финансирования на реконструкцию тепловых сетей; снижение платежеспособности потребителей; предоставление значительному количеству субъектов хозяйствования скидок с тарифов. По мнению респондентов, существенное значение среди информационных рисков имеют: отказы или сбои в работе объектов информатизации, непосредственно управляющих генерирующим оборудованием электростанций, оборудованием распределительных устройств электростанций, оборудованием подстанций; хакерские кибератаки; недостаточный уровень квалификации персонала, отсутствие заинтересованности сотрудников во внедрении информационных технологий. Предлагаемые идентификация угроз и ранжирование рисков на всех этапах энергетического производства могут использоваться для разработки мероприятий по укреплению энергобезопасности страны и оценки их влияния на социально-экономическое развитие.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Двухконверторный силовой активный фильтр с пониженными динамическими потерями: синтез управления и моделирование
стр.398-411
Белоусов А. B., Скурятин Ю. В., Денисевич Н. А.
Cиловые активные фильтры – одно из наиболее эффективных средств снижения неактивных составляющих потребляемой из сети мощности, позволяющих обеспечить надлежащее качество электроэнергии в точках общего подключения к сети. К ключевым параметрам фильтров относятся динамические потери мощности в вентилях, которые оказывают влияние на КПД преобразователя и соответственно определяют целесообразность применения указанных фильтров в каждой конкретной ситуации. Наряду с решением задачи обеспечения надлежащего качества электроэнергии в точках общего подключения к сети особую актуальность приобретает снижение динамических потерь в вентилях. Цель исследования – повышение эффективности активной фильтрации в части снижения динамических потерь в вентилях при обеспечении высокого качества напряжений в точках общего подключения к сети и потребляемых из сети токов. Для ее достижения предложено совместно использовать двухконверторный силовой активный фильтр, работающий в режиме с различными частотами преобразования и установленными мощностями конверторов, и интерфейсный LCL-фильтр. Выполнен синтез управления преобразователем. В качестве метода используется управление на скользящих режимах. Эффективность предложенной системы оценена посредством моделирования в пакете прикладных программ MATLAB-Simulink. Результаты имитационного моделирования подтверждают возможность организации режима работы, при котором частоты преобразования и установленные мощности конверторов силовых активных фильтров различны. При этом потребляемые из сети токи и напряжения в точках общего подключения к сети имеют практически идеальную гармоническую форму. Фазовый сдвиг сетевых токов относительно соответствующих напряжений пренебрежимо мал. Показано, что организация режима работы конверторов с различными частотами преобразования и установленными мощностями позволяет существенно снизить динамические потери в ключах силовых активных фильтров.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Математическое моделирование комбинированной системы теплоснабжения солнечного дома)
стр.412-421
Узаков Г. Н., Червинский В. Л., Ибрагимов У. Х., Хамраев С. И., Камалов Б. И.
Вопросы экономии топливно-энергетических ресурсов, повышения эффективности систем теплоснабжения жилых помещений, а также использования устройств на основе возобновляемых источников энергии на сегодняшний день имеют особую актуальность. Цель статьи – разработать математическую модель теплового баланса и провести теоретическое исследование одноэтажных сельских домов, использующих солнечную энергию в нестационарном режиме. Для ее реализации построен экспериментальный одноэтажный солнечный дом с автономным теплоснабжением на основе преимущественно солнечной энергии. В случаях, если нагрузка на теплоснабжение превышает солнечную нагрузку, применяется традиционное котельное устройство. Электроснабжение экспериментального дома обеспечивается солнечной панелью (фотоэлектрическим преобразователем). Предложены схема теплового баланса солнечного дома с автономным теплоснабжением и электротепловая схема физической модели. На их основе разработаны математическая модель и алгоритм расчета, базирующийся на уравнении теплового баланса динамического состояния системы теплоснабжения экспериментального дома в нестационарном режиме. Исследовано влияние теплоемкости стеновой конструкции на температурный режим здания. В среде моделирования MATLAB-Simulink построены основные температурные характеристики, на которых проанализировано изменение температуры внутреннего воздуха здания в зависимости от температуры окружающей среды. Построена модульная схема динамической модели, результаты эксперимента по изменению воздуха внутри солнечного дома и температуры наружного воздуха представлены в виде графика. Математическая модель теплового баланса здания в динамическом режиме и результаты расчетов могут использоваться при разработке энергоэффективных солнечных домов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Теплотехнические испытания отопительных котельных при работе на торфяном топливе
стр.422-435
Любов В. К., Чухчин Д. Г., Попов А. Н.
Процесс отказа от невозобновляемых топлив в системе сложившихся отношений к вопросам экологии и ресурсосбережения повсеместно сопровождает развитие общества и экономики. В данной статье представлены результаты комплексных промышленно-эксплуатационных испытаний водогрейных котлов КВм-2,0 с ТШП и КВр-0,4К на объектах теплоснабжения Архангельской области при типичных режимах работы при сжигании угля, топливных смесей, а также брикетированного и кускового торфа. Эксперименты осуществлялись с использованием современных методов и передовых технических средств. В рамках исследований по переводу котлов на торфяное топливо проведены балансовые опыты, получены технико-экономические и экологические показатели работы, выполнены отбор и анализ очаговых остатков, детально изучены мелкодисперсные твердые и сажевые частицы, выбрасываемые в окружающую среду. Приведены графики изменения КПД брутто, потерь теплоты с уходящими газами, химической неполнотой сгорания топлива и концентраций оксидов серы и азота в период между загрузками торфяных брикетов в котел КВр-0,4К, а также графики изменения составляющих теплового баланса и КПД брутто всех исследуемых котельных агрегатов. Перевод теплогенерирующих установок на сжигание торфяного топлива позволяет добиться существенного снижения выбросов твердых и сажевых частиц без модернизации золоулавливающих установок. Комплексные экспериментальные исследования, проведенные на действующих водогрейных котлах номинальной теплопроизводительностью 0,4 и 2,0 МВт, показали возможность, а также энергоэкологическую эффективность сжигания брикетированного и кускового торфа в топочных камерах данных теплогенерирующих установок.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Концепция устройства и энергетический потенциал парокомпрессионного теплохладоснабжения на основе бинарного низкотемпературного источника
стр.436-450
Петраш В. Д., Хоменко О. И., Басист Д. В., Уйма А.
Совместное использование низкопотенциальной теплоты грунта и воздушных потоков в теплонасосных системах теплоснабжения позволяет осуществлять ее регулируемое перераспределение в процессах абонентского потребления. При этом снижается интенсивность отбора энергии грунтовым теплообменником, избыточная теплота аккумулируется с уменьшением глубины скважин, а также сокращаются затраты на устройство и эксплуатацию зондовых теплообменников. Разработан усовершенствованный вариант концептуального устройства парокомпрессионной системы теплохладоснабжения зданий на основе интегрированной теплоты грунта и вентиляционного воздуха, отличающийся возможностью автоматического перераспределения генерируемых тепловых потоков в подсистемах абонентского теплопотребления и аккумулирования избыточной части в грунтовом массиве. При работе системы в теплый период года с отбором теплоты только на горячее водоснабжение происходит более интенсивное аккумулирование избыточной теплоты вентиляционного воздуха в грунтовом массиве, который восстанавливает свою температуру в режиме аккумулирования для дальнейшего использования с наступлением отопительного периода. Установлены многофакторные аналитические зависимости тепловых потоков основного оборудования, учитывающие исходные параметры и режимные условия работы структурных подсистем отбора, трансформации и потребления теплоты, которые являются основой для определения энергетического потенциала парокомпрессионного теплохладоснабжения с использованием бинарного низкотемпературного источника.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Оптимизация работы водозаборов подземных вод с помощью двухколонных скважин
стр.451-462
Ивашечкин В. B., Медведева Ю. А.
Среднее количество скважин на типичном водозаборе 30–40 шт.; мощность погружного насоса обычно 32–40 кВт; из чего следует; что только на одном скважинном водозаборе потребляемая мощность электронасосного оборудования в часы наибольшего водопотребления может достигать 900–1600 кВт. В структуре эксплуатационных затрат скважинных водозаборов доля затрат на электроэнергию достигает 85 %. С учетом требований по снижению издержек и тарифов на воду предприятий жилищно-коммунального хозяйства и водоканалов энергосбережение является актуальной задачей. В статье рассмотрена оптимизация работы водозаборов подземных вод с неравномерной водоподачей за счет применения двухколонных водозаборных скважин вместо типовых одноколонных. Показано; что использование мощных насосов в одноколонных скважинах таких водозаборов приводит к резким снижениям динамического уровня воды в стволе скважины. Это; с одной стороны; провоцирует образование кольматирующих отложений в фильтрах за счет их аэрации; снижает удельный дебит скважины и сокращает интервалы между регенерациями; а с другой – увеличивает геометрический напор погружных насосов и энергозатраты на подъем воды. Рассмотрены теоретические основы определения подачи насосов; установленных в одно- и двухколонных водозаборных скважинах; подающих воду на напорный фильтр станции водоподготовки. Приведен пример сравнительного анализа работы одной рабочей скважины с одним мощным насосом в составе водозабора из двух одноколонных скважин (рабочей и резервной) для покрытия всего графика водоподачи и двух двухколонных рабочих скважин; содержащих по одному менее мощному насосу в каждой колонне. Исследована энергоэффективность указанных насосных систем. В результате расчетов установлено; что при комбинировании работы насосов двухколонных скважин в периоды пиковой; основной и частичной нагрузок годовая экономия электроэнергии составит 33 %.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
О целесообразности прокладки вне населенных пунктов кабельных линий электропередачи напряжением 6–35 кВ вместо воздушных
стр.463-476
Короткевич М. А., Подгайский С. И.
В настоящее время в Республике Беларусь вне населенных пунктов прокладываются воздушные линии электропередачи напряжением 10 и 35 кВ на железобетонных вибрированных (10 кВ) и центрифугированных (35 кВ) стойках опор. Они отличаются низкой надежностью и наносят ущерб окружающей среде, поскольку требуют отчуждения земли под опоры и вырубки широкой просеки для прокладки в лесном массиве. Кроме того, опоры и провода линий электропередачи создают препятствия для работы сельскохозяйственных машин, несут опасность поражения электрическим током персонала и населения. Избежать отмеченных недостатков можно, заменив воздушные линии кабельными, в которых используются кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, характеризующиеся весьма низким параметром потока отказов. Вопреки сложившемуся мнению о более высокой стоимости кабельных линий электропередачи по сравнению с воздушными того же номинального напряжения, оказалось, что при учете надежности, стоимости потерянной в линиях за год электроэнергии, ущерба окружающей среде и энергосистеме от необходимости выполнения более дорогостоящих по сравнению с плановыми аварийных ремонтов, прокладка кабельных линий с одно- и трехжильными кабелями на напряжение 10 и 35 кВ вместо воздушных вне населенной местности вполне оправданна. При этом более предпочтительна прокладка трехжильных кабелей. Следует иметь в виду, что с увеличением протяженности кабельных линий растет емкостный ток замыкания на землю, для компенсации которого в центрах питания необходимо устанавливать дополнительные средства – дугогасящие реакторы или резисторы, учет стоимости которых (до 22 % от стоимости 1 км кабельной линии) тем не менее не оказывает существенного влияния на сделанные нами выводы относительно эффективности применения кабельных линий электропередачи напряжением 6–35 кВ в ненаселенной местности вместо воздушных.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
