By this author

Automation of Computations in Designing an Integrated Energy System Based on Its Digital Twin

Issue number 2 from 01.02.2024

Построение интегрированных энергетических систем (ИЭС) на базе традиционных работающих раздельно энергосистем обеспечивает повышение эффективности и надежности энергоснабжения потребителей. При этом ИЭС являются сложными для проектирования системами. Цифровой двойник является инструментом, позволяющим объединить все необходимые для проектирования ИЭС средства в едином информационном пространстве. Программные средства, реализующие цифровой двойник ИЭС, требуют высокой вычислительной гибкости, что обусловлено необходимостью моделирования разнообразного оборудования и привлечения широкого спектра методов и математических моделей. Автоматизация процесса построения вычислительной подсистемы цифрового двойника является высокоэффективным решением для преодоления перечисленных выше проблем. В настоящей статье предлагается методический подход к автоматизации построения вычислительной подсистемы цифрового двойника ИЭС. Этот подход предполагает использование современных средств метапрограммирования в рамках единой программной платформы для выполнения автоматизированного построения. В процессе построения реализуется методология Model-Driven Engineering и используются знания о предметной области, формализованные в виде онтологий. Цифровой двойник, полученный в результате практического применения предложенного методического подхода, позволяет проводить компьютерное и математическое моделирования ИЭС в виртуальном пространстве с исследованием различных конфигураций их построения.

126 0

Selection оf energy sources for prosumers in the centralized heat supply system using agent technologies

Issue number 5 from 01.05.2024

В последние годы в энергетике широкое развитие получило направление, связанное с внедрением распределенной генерации энергии и появлением активных потребителей (АП), в том числе в рамках системы теплоснабжения. Ввиду появления у потребителей роли участников энергетических рынков, принимающих активное участие в процессе управления своим энергоснабжением, возникает необходимость принимать решения о вариантах энергоснабжения в условиях несовпадающих интересов сторон – АП и системы централизованного теплоснабжения (СЦТ). В статье выполнена математическая постановка задачи поиска компромиссного решения, которая включает в себя модель АП, модель СЦТ и обобщенный критерий желательности. Разработана методика выбора оборудования источников энергии у АП в СЦТ с учетом интересов СЦТ и АП и их возможности производства тепловой энергии. Предложена структура мультиагентной системы и разработаны алгоритмы поведения агентов, учитывающие сложный характер поведения АП и объектов СЦТ. Приведены результаты апробации разработанного методического и программного обеспечения на тестовой модели системы теплоснабжения.

95 0

Design of integrated energy systems based on their digital twins

Issue number 1 from 10.01.2026

Проектирование интегрированных энергетических систем (ИЭС) представляет собой сложную задачу, что вызвано сетевой конфигурацией, широким спектром используемого оборудования и математических моделей подсистем ИЭС. Цифровой двойник позволяет моделировать в виртуальном пространстве различные конфигурации ИЭС и получать оптимальный вариант построения исследуемой системы. В статье предложены принципы построения цифровых двойников для решения задач проектирования ИЭС. Представлен разработанный авторами методический подход к проектированию ИЭС на основе ее цифрового двойника. Приведены результаты моделирования тестовой схемы энергоснабжения, полученные на программной реализации компонентов цифрового двойника ИЭС.

51 0

Methods for Developing Integrated Heating and Cooling Systems in the Far North

Issue number 4 from 10.01.2026

Предложены методы развития интегрированных систем тепло- и холодоснабжения (ИСТХ) в условиях Крайнего Севера для повышения эффективности работы энергетических систем с комбинированной выработкой электро-, теплоэнергии и холода при сокращении вредных выбросов в атмосферу. Технология ИСТХ может быть актуальна в регионах Крайнего Севера с резко континентальным климатом с холодной зимой до минус 65°С и жарким летом до плюс 39°С. В таких регионах при строительстве тепловых электростанций предпочтение отдается ТЭЦ с газотурбинными установками на природном газе для обеспечения значительных зимних тепловых нагрузок, что создает значительный объем сбросного тепла в летнее время и приводит к неэффективному использованию теплоты сгорания топлива в это время. В то же время сбросное тепло от ТЭЦ может быть использовано в качестве дешевой энергии для работы абсорбционных холодильных установок для централизованного холодоснабжения потребителей в составе ИСТХ. При решении задачи развития таких систем в условиях Крайнего Севера формируются сценарии присоединенной холодильной нагрузки, учитывающие местные условия, и производится поиск варианта технологии холодоснабжения с наилучшими технико-экономическими параметрами, рассчитанными на выполнение заданных технических условий и ограничений. Результаты применения разработанных методов для решения задачи развития ИСТХ для города Якутска обеспечили снижение экономически обоснованного тарифа на холод до 39% относительно электрических кондиционеров, увеличение коэффициента использования теплоты топлива в летние месяцы до 55% и снижение выбросов CO до 69 тыс. т в год.

57 0

Modeling the Behavior of Prosumers in Cooperation Using Agent Technologies

Issue number 4 from 10.01.2026

Объединение систем электро-, тепло-, холодо-, газоснабжения на интеллектуальной основе является перспективной технологией для создания интегрированных энергетических систем. В рамках интегрированных энергетических систем широкое развитие получают активные потребители, которые оказывают значительное влияние на работу системы за счет регулирования своих графиков нагрузок и наличия независимых от централизованной энергетической системы источников энергии. Управление интегрированными энергетическими системами, включающими в себя активных потребителей с собственными источниками энергии, является сложной задачей и требует применения новейших методов и подходов, учитывающих следующие особенности: сложное поведение объектов интегрированных энергетических систем, наличие различных интересов у участников процесса энергоснабжения. В связи с перечисленными особенностями в данном исследовании предлагается использовать мультиагентный подход в качестве инструмента для исследования и оптимального управления активными потребителями в интегрированных энергетических системах. Для описания взаимодействия централизованной системы и активных потребителей в кооперации разработана математическая модель, которая имеет двухуровневую иерархическую постановку. Предложена структура мультиагентной системы, включающая в себя три уровня взаимодействия агентов, на основании которой выполнен ряд экспериментов по исследованию взаимодействия активных потребителей в кооперации. Полученные результаты показали эффективность и работоспособность предложенных принципов и механизмов для организации взаимодействия централизованной системы и активных потребителей при их кооперации в интегрированных энергетических системах.

46 0