+
Исследование стратегии рекуперативного торможения электромобилей
стр.105-123
Ле Ван Нгиа, Дам Пхук Хоанг, Нгуен Чронг Хоан, Харитончик С. В., КУСЯК В. А.
В условиях энергетической нестабильности, вызванной трансформацией глобального спроса на энергию и энергоресурсы, одним из важнейших направлений в автомобилестроении является разработка транспортных средств на электрической тяге. Серийное производство высокотехнологичных электромобилей с большим запасом хода способствует стабилизации рынка энергоресурсов и устойчивому развитию всего топливно-энергетического сектора. Для оценки возможности оптимизации энергопотребления электромобилей в статье рассматриваются различные стратегии рекуперативного торможения на базе имитационной модели электромобиля Nissan Leaf, включающей субмодули тягового электродвигателя, гибридной тормозной системы, тяговой аккумуляторной батареи и шин. Результаты моделирования сопоставлялись с экспериментальными данными научно-исследовательской лаборатории Lab Avt (США), опубликованными для проверки адекватности имитационных моделей, воспроизводящих взаимосвязь между рабочими параметрами различных систем электромобиля и оценивающих их способность регенерировать энергию при торможении. Относительная погрешность результатов математического моделирования процессов рекуперации энергии составляет 4,5 %, что свидетельствует об адекватности имитационной модели электромобиля и возможности ее использования в качестве базовой для исследований и сопоставления энергоэффективности различных стратегий рекуперативного торможения. Как показали результаты экспериментов, использование предлагаемой стратегии управления максимальной силой рекуперативного торможения позволяет увеличить трафик энергии подзарядки в 2,14 раза по сравнению с базовой стратегией управления на основе фиксированного коэффициента распределения тормозных усилий по осям транспортного средства при увеличении тормозного пути на 10 м. Альтернативная стратегия управления оптимальной эффективностью рекуперативного торможения обеспечивает по сравнению с базовой стратегией уменьшение тормозного пути на 13,2 % при одновременном увеличении на 84,4 % количества вырабатываемой электродвигателем энергии для подзарядки тяговых аккумуляторных батарей. Проведенные исследования подтверждают имеющийся потенциал по повышению эффективности использования электромобилей за счет совершенствования стратегии и алгоритмов управления рекуперацией энергии торможения.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Оперативная идентификация сопротивлений проводов распределительных сетей 380 В автоматизированными системами учета
стр.124-140
Данилов М. И., Романенко И. Г.
Рассматриваются четырехпроводные распределительные электрические сети 0,4 кВ, оснащенные автоматизированными системами учета электрической энергии. Решается задача идентификации сопротивлений проводов распределительной сети на основе действующих значений напряжений и токов, а также их углов сдвига фаз, получаемых системой учета в узле питания сети и у ее абонентов для выбранных интервалов наблюдения. Проводится краткий анализ известных методов и технологий, применяемых в указанном направлении исследований. Отмечается важность формулируемой проблемы для прикладных задач: контроля и диагностики потерь электрической энергии, а также технического состояния сети. Предлагается метод (алгоритм), позволяющий определять неизвестные, неодинаковые комплексные сопротивления межабонентских участков распределительной сети. В этих сопротивлениях реактивные составляющие считаются равными в пределах межабонентского участка, активные – отличаются вследствие воздействия неодинаковых протекающих токов и/или погодных факторов. При этом необходимы данные двух разных режимов работы сети, которые на основе анализа динамики изменения питающих токов и/или напряжений отбираются прибором системы учета, подключенным в узле питания. Учитывая, что активные сопротивления проводов должны оставаться неизменными, для расчетов используется режим до изменения энергопотребления в сети и следующий сразу (порядка 0,1 с) после него. Приведен пример расчета, демонстрирующий достоверность предлагаемых уравнений разработанного метода на моделируемой распределительной сети. Результаты исследований ориентированы на усовершенствование автоматизированных систем учета и реализацию их новых функций, повышающих надежность распределительных сетей, а также позволяющих организовать оперативное выявление нетехнических потерь электрической энергии.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Оценка термодинамической эффективности Объединенной энергетической системы Беларуси. Часть 2
стр.141-157
Романюк В. Н., Бобич А. А., РЫЖОВА Т. В., Бубырь Т. В., Янчук В. В., Яцухно Я. С.
Энергосистема – структура, входящая в число сложнейших искусственных объектов, успешное функционирование и развитие которых абсолютно необходимо для обеспечения жизнедеятельности современного государства. В этой связи, безусловно, востребован ее непрерывный мониторинг с получением достоверных и объективных показателей работы. Традиционные ключевые энергетические показатели (удельный расход условного топлива на выработку электроэнергии и отпуск тепловой энергии) для таких сложных структур не дают полного представления о работе энергосистемы и в ряде случаев рассчитываются некорректно. В настоящей статье предлагается к числу традиционных характеристик добавить известный, но практически не используемый эксергетический коэффициент полезного действия. Его применение расширяет возможности мониторинга и повышает объективность оценки. Впервые проведен анализ различных периодов (годового, отопительного и межотопительного) на примере теплоэлектроцентралей Объединенной энергетической системы Беларуси. Относительная выработка электроэнергии ТЭЦ до ввода Белорусской АЭС оценивалась в ≈45 %, а после ввода снизилась до ≈39 %. Более половины годового потребления тепловой энергии в Беларуси приходится на теплогенерирующие источники, при этом ТЭЦ обеспечивают до 88 % отпуска теплоты. Определены коэффициент использования установленной электрической мощности, коэффициент теплофикации и усредненная за год удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении для каждой ТЭЦ в отдельности. Найден эксергетический коэффициент полезного действия для каждой крупной и малой ТЭЦ в отдельности и проведено ранжирование их эффективности. Полученные результаты представлены в графическом виде, что повышает информативность и облегчает восприятие. Предложены решения для повышения эффективности работы ТЭЦ.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Возможность использования водорода в газотурбинных установках
стр.158-168
СЕДНИН В. А., Седнин А. В., Матявин А. А.
Повышение эффективности энергетических систем требует развития их аккумулирующих способностей, оптимизации управления режимами работы и улучшения маневренности генерирующего оборудования. В настоящее время применяются различные технические решения для аккумулирования электрической энергии. Представлены результаты литературного обзора с анализом различных способов аккумулирования энергии, рассмотрены их преимущества и недостатки. Одним из перспективных направлений является использование возможностей водородной энергетики, а именно создание энергетических комплексов, позволяющих получать водород методом электролиза воды и далее применять его для покрытия пиковых нагрузок. Рассмотрены различные схемы энергетических блоков с сжиганием водорода и использованием паровых и газовых турбин с давлением водяного пара до 35 МПа и температурой 1500–1700 °C. Для проведения исследований синтезирована схема энергетической установки по варианту электроэнергия – водород – электроэнергия, включающая силовой блок, блоки генерации водорода и подготовки водорода и кислорода к сжиганию. Функцию генератора водорода и кислорода выполнял электролизер атмосферного типа. Для предложенной схемы выполнена параметрическая оптимизация, где в качестве критерия применялся коэффициент эффективности процесса аккумулирования, а в качестве управляемых переменных – температура пара за камерой сгорания, степень сжатия в компрессоре водорода и кислорода, а также удельные затраты электроэнергии на привод электролизера. Полученные результаты численного эксперимента аппроксимированы в виде полиномиальных зависимостей и могут быть использованы в дальнейших исследованиях экономической эффективности рассмотренной энергетической установки.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Анализ энергетического комплекса стран – участниц ЕАЭС и формирование групп-технологий его цифровизации
стр.169-185
Русецкая М. И., Манцерова Т. Ф., Корсак Е. П.
В связи с нарастающей интернационализацией стран – участниц Евразийского экономического союза (ЕАЭС) предполагается создание общего рынка энергоресурсов и электроэнергетического рынка. Для обеспечения надежного функционирования энергосистем отдельных государств союза и их общего энергорынка необходимо повышать энергоэффективность и снижать издержки на каждом этапе производства, передачи, распределения и сбыта электроэнергии с помощью оптимизации процессов в отрасли посредством внедрения цифровых технологий. Цель данной работы – проанализировать электроэнергетические комплексы стран-участниц, рассмотреть групп-технологии цифровизации данной отрасли, сформировать алгоритм их классификации и на его основе создать саму классификацию. В статье дан обзор в динамике основных экономических показателей стран союза и основных показателей их электроэнергетических отраслей, исследованы структура производства электроэнергии, топливно-энергетический баланс, средние цены на электроэнергию, общее потребление электроэнергии по секторам. Проанализирован импортно-экспортный потенциал, а также уровень потерь электроэнергии в сетях. Произведена интерпретация цифровых технологий электроэнергетического комплекса в разрезе существующих групп-технологий цифровизации, выделены компоненты взаимосвязи цифровых технологий, разработана их классификация по стадиям производства. Выдвинуты рекомендации по дальнейшему использованию классификации для формирования индикативной системы оценки уровня цифровизации электроэнергетического комплекса. Сделан вывод о том, что цифровизация электроэнергетической системы с технической стороны повышает энергобезопасность государства и конкурентоспособность энергосистемы на мировом рынке, а с экономической – способствует снижению затрат на всех этапах технологического цикла.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Стимулирование электропотребления регионов-аутсайдеров – необходимое условие структурной устойчивости России
стр.186-200
В настоящее время происходит мировое увеличение удельного потребления электроэнергии на душу населения. Однако эта тенденция обусловлена ростом электропотребления в развивающихся странах, тогда как в развитых наблюдается процесс его стабилизации и даже сокращения. Таким образом, можно говорить о снижении дифференциации по удельному потреблению электроэнергии между развитыми и развивающимися странами. В России же в 1990–2012 гг. происходило увеличение расхождения регионов по данному показателю, и в итоге различия в электровооруженности между регионами-лидерами и аутсайдерами достигли 20-кратного значения. В регионах юга России удельное потребление электроэнергии ниже, чем в ряде развивающихся стран. Но если последние идут по пути его увеличения и, как следствие, повышения производительности труда, то в российских регионах-аутсайдерах наблюдается его снижение. Низкая энерговооруженность – одна из причин недостаточного уровня производительности труда. Выявлена закономерность возрастания рентабельности проданных товаров, работ, услуг по мере увеличения удельного потребления электроэнергии в российских регионах с низкой электровооруженностью и снижения – с высокой. Показано, что негативная тенденция дифференциации электропотребления регионов России сменилась в 2013–2018 гг. на схождение. Обосновано, что в регионах-аутсайдерах лимитирующим фактором роста электропотребления является не отсутствие энергетических мощностей, а недостаточное развитие сектора потребления электроэнергии. Поэтому для обеспечения структурной устойчивости российской экономики следует сфокусировать усилия на стимулировании небытового электропотребления путем развития перерабатывающих отраслей экономики, создания промышленных и сельскохозяйственных предприятий в регионах с низкой электровооруженностью.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
