Агропромышленный комплекс (АПК) Республики Беларусь, продукция которого составляет около 7,0 % валового внутреннего продукта (ВВП), – важный сектор экономики страны, который обеспечивает продовольственную безопасность и высокую долю экспорта. Белорусская продукция поставляется в 117 стран. Надежное энергообеспечение играет ключевую роль в стабилизации и эффективности развития АПК. В условиях глобальных экономических и экологических вызовов, наличия мировых тенденций перехода на низкоуглеродную энергетику и экономику устойчивого развития, а также неустойчивости цен на энергоресурсы разработка эффективной стратегии развития энергетического комплекса агросектора особенно актуальна. Важным аспектом повышения надежности энергообеспечения АПК является рост устойчивости к чрезвычайным ситуациям, связанным с природными катаклизмами, приводящими к кратковременным, но очень чувствительным по разрушениям и ущербам, наносимым производственным объектам в результате нарушения энергоснабжения. В статье представлены результаты комплексного исследования эффективности энергопотребления в агропромышленном секторе Республики Беларусь, на основании которых сделан анализ существующих проблем, предложены рекомендации по повышению эффективности использования энергетических ресурсов, реализация которых должна позволить не только повысить конкурентоспособность аграрного сектора, но и обеспечить устойчивое развитие экономики в целом. Показано, что внедрение новых технологий в энергообеспечение АПК Беларуси может существенно повысить экономическую эффективность энергоснабжения малых городов и объектов сельской местности. В качестве основных систем энергоснабжения предлагается создавать распределенные интегрированные энергетические системы на базе энергетических хабов, объединяющих существующие электрические, газораспределительные и тепловые сети, позволяющие оптимизировать использование традиционных и местных энергоресурсов. Инновационные решения позволят не только сократить затраты на производство и повысить надежность энергообеспечения, но и оптимизировать потребление традиционных энергоносителей, что приобретает особую актуальность в условиях растущего интереса к возобновляемым источникам энергии, необходимости диверсификации энергетических ресурсов, декарбонизации энергетики и промышленности.
Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. Энергетика
2026. — Выпуск 3
Содержание:
В светодиодах в качестве основы используется полупроводниковый кристалл с поверхностью в индексах Миллера (111), формируемый двухатомными молекулами арсенида галлия или фосфида индия объемными кластерами. Внутри них возникает структура из положительно заряженных ионов атомов галлия и мышьяка в арсениде галлия и обменного взаимодействия между положительно заряженными ионами атомов индия и фосфора в фосфиде индия. Положительно заряженный остов компенсируется облаком электронов. В светодиодах возникает электрический ток проводимости и смещения. Поверхность кристалла покрыта монослоем двухатомных молекул с образованием пустот квадратной формы, в которых могут разместиться одиночные примеси (до четырех разных атомов) с образованием отрицательных ионов. В качестве катода используется кристалл арсенида галлия или фосфида индия с примесью, а в качестве анода – алюминий. Ионизация отрицательных ионов разных примесей происходит под воздействием температуры и приложенного внешнего электрического поля. После ионизации возникают свободные электроны, которые в столбообразной пустоте формируют электрический ток проводимости, определяющий мощность светоизлучения. Размер светоизлучающей поверхности светодиода ~10´10 нм. В зоне контакта анода и катода происходит частичное рассеяние электронного потока электрического тока проводимости, что заметно уменьшает мощность светоизлучения. Оно обусловлено энергетическим переходом свободного электрона с верхнего энергетического уровня на нижележащий уровень по схеме, как это происходит в атомах. Вольт-амперные характеристики для светодиодов определяются путем измерения электрического тока смещения во внешней цепи и напряжения на источнике тока. Эти данные не позволяют анализировать работу светодиода, так как светодиод работает на токе проводимости, который возникает внутри него. Какую долю он составляет от общего тока смещения, измеряемого во внешней цепи, трудно определить. В результате теоретического расчета оптимальный электрический ток проводимости в светодиоде не должен превышать 10 мA, а напряжение питания составляет от 1,3 до 3,5 В. Питание светодиода осуществляется только через балластное сопротивление с применением широтно-импульсной модуляции.
Ключевые слова
Современная диагностика трансформаторов является довольно долгим и затратным мероприятием. Часто необходимо провести целый ряд непростых испытаний, так как современные методы диагностики не всегда однозначно указывают на место и вид дефекта. Это обусловлено сложностью входных сигналов, достаточно большим числом входных факторов, нелинейными множественными динамическими взаимосвязями с другими параметрами. Надежность электрических машин и трансформаторов в значительной степени определяется надежностью обмоток, которая в свою очередь во многом зависит от состояния изоляции обмоток. Традиционные методы испытаний включают в себя измерение различных параметров, таких как полное сопротивление короткого замыкания, потери холостого хода, коэффициент трансформации, ток намагничивания, сопротивление обмотки и др. Одним из наиболее перспективных видов диагностики на сегодняшний момент является метод частотных характеристик, который нашел широкое применение для обнаружения и оценки повреждений трансформаторов во время их транспортирования, а также с помощью одного набора измерений позволяет получить информацию о механическом состоянии магнитопровода, обмоток и прессующей конструкции. Он доказал свою способность выявлять повреждения в обмотках при испытаниях на стойкость при КЗ. Этот метод обнаружения дополняет визуальный осмотр, поскольку позволяет выявить небольшие изменения размеров обмоток, которые не всегда можно разглядеть. При этом небольшие перемещения отводов и других частей не всегда могут быть легко обнаружены с помощью частотных характеристик. В данной работе для обнаружения и классификации дефектов обмоток предлагается метод, основанный на анализе частотных характеристик с помощью метода трех вольтметров и сверточных нейронных сетей.
Ключевые слова
В настоящее время происходит увеличение темпов роста энергопотребления, что подтверждается механизацией промышленной и бытовой сфер, возрастанием энергозатрат на обеспечение качества жизни, а также наступившей эрой электромобилей. При этом актуальными становятся вопросы рационального, эффективного использования источников энергии. В частности, в электроэнергетике актуальным направлением является применение силовых активных фильтров (САФ). Достоинством САФ является способность одновременно компенсировать как реактивную мощность электрической нагрузки на основной частоте, так и высшие гармонические искажения, что позволяет существенно повысить качество электроэнергии в распределительных сетях. Реализация систем управления САФ на основе теории мгновенной мощности (pq-теории) за последние десятилетия получила значительное развитие. Данный подход обеспечивает эффективную компенсацию в установившихся режимах, однако его эффективность снижается при динамических изменениях характера нагрузки. Наиболее прогрессивными являются методы управления САФ, основанные на использовании нейронных сетей и цифровой обработки сигнала. В большинстве случаев в качестве базового элемента нейронной сети используется адаптивный пороговый логический элемент (Adaline), который представляет собой цифровой КИХ-фильтр второго порядка, настраиваемый с помощью алгоритма наискорейшего спуска. Такая структура позволяет осуществлять адаптивную фильтрацию гармонических составляющих в реальном масштабе времени. Вместе с тем применение технологий цифровой обработки сигналов позволяет использовать адаптивные методы спектрального оценивания и подавления помех, которые обеспечивают возможность регуляторам подстраивать в режиме реального времени свои параметры при изменении несинусоидального режима в сети. Это особенно важно при работе с импульсной электрической нагрузкой, характеризующейся быстрыми изменениями спектрального состава тока. В статье проведен анализ известных методов управления САФ для электрических цепей при подключении импульсной электрической нагрузки. Установлено, что наиболее эффективным по критерию минимизации коэффициента гармонических искажений тока (THD) при времени установления переходного процесса t £ 0,01 с является адаптивный метод, где THD после подключения САФ составляет 1,57 %, что подтверждает высокую эффективность интеллектуальных алгоритмов управления для обеспечения качества электроэнергии в современных электроэнергетических системах.
Ключевые слова
В соответствии с Концепцией Национальной стратегии устойчивого развития Республики Беларусь на период до 2035 г. основная задача в газовой сфере – поддержание производственных фондов на уровне, обеспечивающем безопасное энергоснабжение. Основу этих производственных фондов составляют газораспределительные сети, непосредственно газопроводы. Известно, что фактором, несущим наибольшую угрозу для технического состояния стальных подземных распределительных газопроводов, является коррозия. Для компенсации глобального коррозионного фактора стальные подземные газопроводы оснащаются специальными антикоррозионными средствами, в число которых входят защ263-275итные изолирующие покрытия. Битумно-мастичные изоляционные покрытия (БМИП) – наиболее распространенные в отечественной газораспределительной системе покрытия, которые раньше других начали использоваться в производственной практике защиты от коррозии. В статье проведен комплексный анализ БМИП в части их конструкции, применяемых материалов, эволюции покрытий от битумно-минеральных к битумнорезиновым и далее к битумно-полимерным. Представлен краткий обзор развития теоретических положений о строении, физико-химических свойствах и компонентном составе битума. Показан общий механизм структурной деградации битумных материалов, характеризующийся постепенным нарастанием внутренних напряжений, повышением вязкости и хрупкости, вплоть до полного и необратимого разрушения. В зависимости от температурных условий и связанной с ними интенсивности окислительных процессов выделены автоокисление (низкотемпературное, малоинтенсивное) и термическое (высокотемпературное, интенсивное) окисление углеводородных соединений битума. Показано место автоокисления и термического окисления на предэксплуатационном (технологическом) и эксплуатационном этапах жизненного цикла битумных материалов, а также влияние температурных воздействий, полученных материалом покрытия на технологическом этапе, выражающееся в увеличении неоднородности исходного состояния покрытия до начала его эксплуатации.
Ключевые слова
Паротурбинные установки на ядерных энергетических блоках относятся к конденсационному типу. Основными параметрами, влияющими на эффективность работы таких установок, являются расход пара на входе в турбину, изменение температуры и расход охлаждающей воды, поступающей в конденсатор. Любое изменение этих параметров непосредственно отражается на количестве электрической энергии, вырабатываемой паровой турбиной. Для изучения их влияния необходимо собрать большой объем данных и построить математическую модель. Сбор данных с помощью измерительного и регистрирующего оборудования является сложным и трудоемким процессом, связанным как с технологическим временем, необходимым для их получения, так и с последующей обработкой. Имитационное моделирование представляет собой современный исследовательский инструмент, который позволяет изучать энергетические системы без нарушения технологического процесса. Этот вид моделирования предусматривает создание аналога существующего объекта в графической программной среде, где задаются его геометрические и физические параметры, характеризующие свойства объекта. Результаты, полученные при решении имитационной модели, должны быть сопоставлены с данными, полученными в характерных режимах работы исследуемого объекта. Настоящая работа направлена на разработку имитационной модели для оценки характеристик конденсационной паротурбинной установки ядерного энергетического блока модели К-1000-60/1500-2. Такой тип установки является типичным для энергоблоков с реакторами ВВЭР-1000. Полученные в результате моделирования данные будут использованы для построения математической модели, определяющей параметры, характеризующие работу конденсационной паротурбинной установки.