+
ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО УГЛА НАКЛОНА СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ИХ В ПРОИЗВОЛЬНОМ РЕГИОНЕ
стр.5-11
В работе выполнен расчет оптимальных углов наклона солнечной панели для получения максимального фотоэлектрического преобразования энергии. На основе анализа литературных источников выбран метод расчета оптимального угла наклона солнечной панели. Это позволит правильно ориентировать солнечную панель и оценить возможность эффективной работы солнечных станций для размещения их в произвольном регионе. Правильная ориентация солнечной панели на солнце, как показывает практика, позволяет увеличить объем вырабатываемой электроэнергии до 30-35 %. В работе представлены результаты расчета на примере Оренбургской области (г. Оренбург) с разными углами наклона солнечной панели. Расчеты показали, что применение солнечных панелей с системой слежения за солнцем на исследуемой территории является целесообразным.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ВОЗМОЖНОСТИ ВОЗВЕДЕНИЯ ГИДРОАККУМУЛИРУЮЩЕЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ ПИКОВ ПОТРЕБЛЕНИЯ НА ГРАФИКЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ДЛЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
стр.12-26
Кондрашова Ю.Н., Корнилов Г.П., Третьяков А.М., Шалимов А.В.
Для действующего крупного промышленного предприятия особого внимания заслуживает проблема выравнивания графиков электрических нагрузок, которые изменяются в течение суток, месяца и года в целом. Как показывает процесс эксплуатации электрооборудования и оборудования, задействованного в сложном технологическом процессе, на равномерность графиков оказывает влияние большое разнообразие факторов. В рамках данной работы представлена оценка возможности возведения гидроаккумулирующей электростанции для покрытия пиков потребления в дневные часы на примере металлургического предприятия. При этом исходной информацией является суммарная мощность источников собственной генерации, анализ графиков потребления электроэнергии, карты местности и выбор местности для размещения установки, выполнены расчёт требуемой ёмкости ГАЭС и проверка технической реализуемости проекта. Выбрано оптимальное расположение объекта, что позволит сократить затраты на реализацию, а также снизить риски нарушения текущего баланса мощностей в энергоузле. В целом, проведённая работа по предварительной оценке возможности и целесообразности применения гидроаккумулирующей электростанции для покрытия дневных пиковых нагрузок в сети Магнитогорского промышленного энергоузла дала положительные результаты. Для приведения однозначного заключения по данному вопросу требуется проведение дальнейшего подробного технико-экономического обоснования с учётом связанных с технологическим процессом потерь энергии и затрат на строительные работы.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЗИМНИХ И ЛЕТНИХ ГРАФИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ РАБОЧИХ И ВЫХОДНЫХ ДНЕЙ МНОГОКВАРТИРНЫХ ДОМОВ С ЭЛЕКТРОПЛИТАМИ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ КРУПНЫХ ГОРОДОВ
стр.27-37
СОЛОВЬЕВА А.С., Шведов Г.В.
В статье обобщены типовые суточные графики нагрузки на вводе многоквартирных жилых домов с электрическими плитами из различных литературных источников. В качестве исходных данных для анализа использовались результаты измерений за 3 года каждые 30 минут автоматизированной системы коммерческого учета электроэнергии, установленной на вводах 7 многоэтажных многоквартирных жилых домов Московского региона, в квартирах которых установлены электрические плиты. В результате обработки массива данных представлены современные суточные графики нагрузки на вводе в дома с электрическими плитами для различных дней недели (рабочие дни, суббота и воскресенье) зимы и лета. Для актуализированных графиков определены коэффициенты неравномерности, заполнения (плотности) и формы. Выполнено сопоставление актуализированных графиков нагрузки как между собой для различных дней недели рассматриваемых сезонов года, так и с графиками из научно-технической литературы с различными интервалами осреднений. Получено, что конфигурация современных графиков нагрузки жилых зданий значительно отличается от приведенных в литературных источниках как по наличию и значению характерных минимумов и максимумов, так и по продолжительности характерных периодов в суточном разрезе нагрузки.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
АЛГОРИТМ РАСЧЕТА ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ, ОБУСЛОВЛЕННЫХ ВЫСШИМИ ГАРМОНИКАМИ И ИНТЕРГАРМОНИКАМИ НА ОСНОВЕ ВЕЙВЛЕТ-ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
стр.38-47
Осипов Д.С., Лютаревич А.Г., Ткаченко В.А., Логунова Я.Ю.
В статье приводится модернизация алгоритма расчета дополнительных потерь мощности в электрических сетях в несинусоидальных нестационарных режимах. Основой метода является математический аппарат вейвлет-преобразования. Отличием от ранее существующих методов является предварительный выбор оптимальной вейвлет-функции по условию энергии спектра гармонической группы. В работе предложено совместить гармонические и интергармонические группы, определенные в действующей нормативно-технической документации с полосой пропускания вейвлет-функции. Вторым определяющим фактором при выборе оптимальной вейвлет-функции является минимальное среднеквадратичное отклонение исходного и восстановленного сигнала. Предложенный алгоритм позволяет для нестационарных режимов определять действующие значения высших гармоник и интергармоник, а также длительность (время) присутствия высокочастотных компонент в сигнале тока. Полученные величины необходимы для расчета дополнительных потерь мощности и энергии в токоведущих частях. Повышение точности расчета потерь при несинусоидальных нестационарных режимах позволит корректировать технико-экономические обоснования внедрения устройств для фильтрации высших гармоник и интергармоник.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
МОБИЛЬНЫЕ ВЕТРО-СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ: СОСТОЯНИЕ, ПЕРСПЕКТИВЫ И ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
стр.48-55
Григораш О.В., Денисенко Е.А., Грищенко Д.Н., Барышев П.М.
Статья посвящена исследованию перспектив применения мобильных ветро-солнечных электростанций для электроснабжения автономных потребителей электроэнергии, удаленных от внешней энергетической системы. Рассматриваются преимущества, недостатки, основные энергетические параметры, особенности работы известных технических решений мобильных электростанций, а также факторы, влияющие на выбор возобновляемых источников электроэнергии, и требования современных автономных потребителей к качеству электроэнергии. Раскрыты направления улучшения эксплуатационно-технических характеристик мобильных ветро-солнечных электростанций и приведены технико-экономические показатели станций, выполненные на современной элементной базе.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА ИЗОЛЯЦИИ ПО РЕЖИМНЫМ ПАРАМЕТРАМ
стр.56-64
Коржов А.В., Сафонов В.И., Дзюба М.А., Бабаев Р.М.О., Коростелев Ян.Е.
Статья посвящена исследованию математических моделей, позволяющих оценивать и прогнозировать остаточный ресурс изоляции, а также имеющихся и вновь разрабатываемых материалов. Рассматриваемый метод основан на модели Кучинского для оценки остаточного ресурса изоляции по уровню частичных разрядов. Предложена уточнённая математическая модель, позволяющая определять остаточный ресурс изоляции только на основе трёх измерений мощности частичных разрядов и условий эксплуатации изоляционных материалов между опытами. Оценена точность определения остаточного ресурса изоляции для условий, близких к эксплуатации кабельных линий, и условий, близких к лабораторным исследованиям изоляционных материалов. Показана возможность использования методики для самовосстанавливающихся материалов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
РЕГУЛИРОВОЧНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВУХВХОДОВОЙ ГЕНЕРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ
стр.65-81
Кашин Я.М., Копелевич Л.Е., Самородов А.В., Ким В.А., Горбунов И.А.
В статье рассмотрена двухвходовая генераторная установка (ДГУ) для электроснабжения различных объектов. Предметом статьи являются характеристики ДГУ, полученные путём реализации математической модели. ДГУ является электромеханическим преобразователем энергии с несколькими ступенями преобразования. Для математического описания свойств ДГУ в динамических режимах использована модель обобщённого электромеханического преобразователя энергии, позволяющая учитывать все связи в исследуемой ДГУ. Использование теории обобщённого электромеханического преобразователя энергии, которая основана на комбинированном подходе, включающем теорию электрических цепей и теорию поля, позволяет проводить исследование электромеханических преобразователей энергии как в динамических, так и в установившихся режимах. Именно для целей преобразования двух разнородных видов энергии в энергию трёхфазного переменного тока в ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет» разработаны двухвходовые генераторные установки (ДГУ), позволяющие в одном электромеханическом преобразователе энергии суммировать энергию двух разнородных возобновляемых источников энергии для выработки электрической энергии. Для исследования параметров и характеристик таких установок создана математическая модель, на основе которой проведён вычислительный эксперимент, что позволило получить представление об исследуемом объекте. Задачей математического моделирования ДГУ являлось получение ее динамических характеристик и на базе этих характеристик - получение регулировочных характеристик ДГУ, таких как зависимости напряжения и частоты выходного напряжения от внешних факторов и параметров ДГУ. К внешним факторам, влияющим на работу ДГУ, относятся: частота вращения ротора ветроагрегата, зависящая от скорости ветра, и напряжение на выходе фотоэлектрического преобразователя, зависящее от интенсивности солнечного излучения.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
СПОСОБ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОЙ СЕПАРАЦИИ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНДУКТОРОВ С ПЕРЕМЕННЫМ ЧИСЛОМ ПАР ПОЛЮСОВ
стр.82-88
Афанасьев Ю.В., Дёмин А.Ю., Пашали Д.Ю., Юшкова О.А., Шайхлисламов А.И.
Проведен анализ современных конструкций систем автоматической сортировки твердых бытовых отходов, выявлены недостатки. Предложен оригинальный способ электродинамической сепарации электропроводящих материалов с использованием одного или нескольких индукторов с переменным числом пар полюсов, создающих бегущее электромагнитное поле, которым воздействуют на электропроводящие фрагменты твердых бытовых отходов. Обмотки индукторов при сепарации переключаются так, что полюсное деление изменяется дискретно от максимального до минимального или наоборот, с определенным интервалом времени переключения, определяемым максимальным значением инерции электропроводящих фрагментов с размером, близким к значению полюсного деления. Приводится описание способа электродинамической сепарации, а также блока управления системой электродинамической сепарации. Предлагаемый способ позволит расширить функциональные возможности автоматизированных систем сортировки и переработки электропроводящих твердых бытовых отходов и повысить производительность сепарации.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ ДЛЯ НЕЗАВИСИМОГО ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ ООО "ЧЕЛЯБИНСКСПЕЦГРАЖДАНСТРОЙ"
стр.89-98
Низамутдинов В.Р., Моисеев И.А., Берсенева И.А., Курмангулов А.В., Осинцев К.В.
В статье обозначена важность планирования электропотребления производственных предприятий и представлена возможность использования фотоэлектрических панелей с оптимизационной моделью на основе прогнозных методов регулирования. Показано, что существует проблема использования как возобновляемых, так и традиционных источников энергии в России, в частности в Челябинской области. В статье рассмотрена возможность использования фотоэлектрических панелей на ООО «ЧелябинскСпецГражданСтрой» для покрытия как кратковременных небалансов, так и для полной децентрализации сети предприятия. Приведены результаты расчетов теплового потока солнечной панели с двум стёклами при заданной температуре окружающей среды и рассчитанным коэффициентом пропускания атмосферы на день расчёта по традиционной методике и результаты компьютерного моделирования в программном комплексе ANSYS. Результаты представлены в таблице. Проанализировано влияние среднесуточной температуры окружающей среды на величину теплового потока солнечной батареи для одного месяца 2021 года. Также затронута тема использования нейросетевых алгоритмов, позволяющих за счёт прогнозного регулирования снизить энергопотребление потребителя, а также выявить алгоритм потребления энергетических ресурсов. Описаны особенности обучения Хебба и Ойя. По результатам расчетов и компьютерному моделированию сделан вывод о степени влияния температуры окружающей среды на величину теплового потока. Описаны направления дальнейшего исследования по данной тематике.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ПОДБОР СИСТЕМЫ ХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ВОДЫ ДЛЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ РАБОТЫ ПАРОВОГО ПРЯМОТОЧНОГО КОТЛА ЗМЕЕВИКОВОГО ТИПА
стр.99-105
Соломин Е.В., Кускарбекова С.И., Бехтерев Д.В., Ершов А.А., Зулкарнаев Д.У.
По сравнению с водогрейными и барабанными паровыми котлами для бесперебойной работы прямоточных паровых котлов змеевикового типа требуется улучшенное качество питательной воды, чего трудно добиться с помощью обычных фильтров. Риск образования отложений на поверхности змеевика из-за плохого качества исходной жидкости вынуждает подбирать наилучший метод химической очистки воды с учётом реальных условий эксплуатации передвижной парогенераторной установки. Рассмотрение наиболее распространённых методов химической очистки воды и моделирование течения теплоносителя по змеевиковым трубам помогает определиться с составляющими установки для химической подготовки питательной воды. В статье представлены результаты расчётов фильтров различных типов для очистки воды, которые предназначены для обеспечения нормативных химических показателей теплоносителя, и результаты моделирования коаксиального змеевика при движении химически очищенной и исходной воды. Предложен оптимальный вариант химической очистки питательной воды, а также обоснование выбранного варианта.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ИСПАРЯЮЩЕЙСЯ МНОГОФРАКЦИОННОЙ ПАРОКАПЕЛЬНОЙ СМЕСИ МЕТАНА В ТРУБЕ С УЧЕТОМ ЗАКРУТКИ ПОТОКА
стр.106-118
Тукмакова Н.А., Тукмаков Д.А.
Предметом работы является численное исследование термогидродинамических процессов в потоке метановой парокапельной смеси в одном из элементов устройства подогрева смесей газов и жидкостей. Темой исследования является изучение физических процессов, протекающих в аппаратах регазификации сжиженного природного газа. Цель работы - выявление закономерностей динамики полидисперсной парокапельной смеси в трубе с нагретыми стенками. Динамика несущей среды описывается системой уравнений Навье - Стокса для сжимаемой теплопроводной среды с учетом обмена массой, импульсом и энергией с дисперсной фазой. Дисперсная фаза включала в себя несколько фракций, отличающихся размерами. Каждая фракция описывается системой уравнений, состоящей из уравнения неразрывности для средней плотности, уравнений сохранения составляющих импульса и уравнения сохранения тепловой энергии с учетом взаимодействия многофракционной дисперсной фазы с несущей средой. Математическая модель учитывала закрутку потока посредством учета тангенциальных составляющих векторов скоростей несущей фазы и фракций дисперсной фазы. Системы уравнений движения несущей среды и фракций дисперсной фазы решаются явным конечно-разностным методом Мак-Кормака второго порядка. Для преодоления численных осцилляций используется схема нелинейной коррекции сеточной функции. На каждом временном шаге основная часть вычислительного алгоритма дополняется моделью испарения капель с последующей коррекцией гидро- и термодинамических параметров смеси. В результате расчетов выявлено существенное отличие в интенсивности испарения фракций жидкой метановой фазы смеси, имеющих различные размеры дисперсных включений, также было определено, что в процессе движения испаряющейся смеси наибольшее давление паровой фазы наблюдается вблизи отверстия втекания метановой смеси в трубу с подогретыми стенками. Выявленные закономерности возможно применить в устройствах, работающих с газожидкостными средами.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ОБОБЩЕННАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
стр.119-126
Н. В. Савостеенко, М. А. Григорьев, Д. Ю. Хрюкин, Н. М. Максимов
В статье основное внимание уделено синтезу и анализу контуров регулирования электромагнитного момента и тока в электроприводах переменного тока. Сделан вывод, что аппроксимация неизменяемой части электропривода линейной системой с амплитудной модуляцией сигнала, применима в задачах синтеза и анализа контуров регулирования момента и тока. Показано, что возможно рассматривать независимо установившиеся и переходные процессы переменных фазных обмоток двигателя. С целью учета наличия перекрестных магнитных связей трехфазных обмоток электрической машины следует применять методы частотной идентификации объектов регулирования. Следует отметить, что выполнение математического описания системы упрощенным набором уравнений, значительно упрощает процессы наладки и настройки систем обслуживающим персоналом. В контуре регулирования тока полоса равномерного пропускания частот составляет до 4000 рад/с, что доказано экспериментами с частотными характеристиками. Это значительно облегчает процесс настройки контура регулирования момента при скорости работы электропривода 6000 об/мин. При введении корректирующих сигналов возможно дополнительное увеличение скорости при сохранении удельных массогабаритных характеристик электропривода. Зафиксировано снижение индуктивного сопротивления рассеяния фазной обмотки по причине уменьшения фазной зоны обмотки в многофазных электроприводах при количестве фаз m>3. Это приводит к существенному расширению полосы пропускания частот в контурах регулирования скорости, тока и момента.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
