Статьи автора

Проектирование интегрированных энергетических систем на основе их цифровых двойников

Номер выпуска 1 от 14.09.2025

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.

10 0

МЕТОДЫ РАЗВИТИЯ ИНТЕГРИРОВАННЫХ СИСТЕМ ТЕПЛО- И ХОЛОДОСНАБЖЕНИЯ В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА

Номер выпуска 4 от 14.09.2025

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.

9 0

Автоматизация вычислений при проектировании интегрированной энергетической системы на основе ее цифрового двойника

Номер выпуска 2 от 14.09.2025

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.

9 0