На промышленных предприятиях часто используют автономные энергетические установки, но они не всегда работают точно. Ученые Пермского Политеха разработали программу, которая позволит находить наиболее перспективные режимы систем энергоснабжения. Выбор оптимальных видов оборудования поможет обеспечить его длительную и эффективную работу и избежать аварий.

Результаты исследования ученые опубликовали в журнале Journal of Physics: Conference Series. Разработка реализована при поддержке образовательного и исследовательского гранта европейской программы Erasmus+ (проект INSPIRE).

Исследователи разработали программный модуль, который моделирует электротехнические комплексы как взаимосвязанные структуры со сложными подсистемами. Методика позволит определить заранее, как будут функционировать сложные режимы автономных систем электроснабжения на основе газотурбинных установок. Разработка поможет спрогнозировать их работу с учетом различных технологических и промысловых факторов, специфики энергосистемы, территориальных и геологических условий.

Идея разработки появилась, когда к нам обратились специалисты одного из промышленных предприятий с просьбой проанализировать качество электроэнергии в автономной сети. Инструментальное обследование не показало факторов, которые влияли бы на выход оборудования из строя. Чтобы провести более глубокий анализ, мы создали модель электротехнического комплекса, – рассказывает старший преподаватель кафедры микропроцессорных средств автоматизации Пермского Политеха Дмитрий Лейзгольд.

Стенд полунатурного моделирования

По словам ученых, инновационный подход повысит точность моделирования процессов и поможет решить проблемы, которые невозможно выявить при инструментальных замерах. Разработка позволит усовершенствовать анализ действующих и перспективных режимов оборудования в условиях неопределенности и неполноты информации. Например, специалисты смогут узнать, будет ли эффективно использовать силовой трансформатор «с запасом», при снижении нагрузки заменяя его на менее мощный.

Разработка позволит спрогнозировать ситуацию при возникновении перенапряжения во внешней сети и сможет дать специалистам рекомендации по работе оборудования. Предприятия получат возможность еще на стадии проекта проверить работу системы, чтобы избежать аварий.

В отличие от других моделей, наша разработка учитывает неэлектрические параметры: графики обслуживания оборудования, результаты оценки технического состояния и энергетической эффективности, – поясняет ученый.

Сейчас исследователи продолжают научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в рамках сотрудничества с Пермским научно-образовательным центром мирового уровня «Рациональное недропользование». Математические модели систем электроснабжения и программные комплексы ученых Пермского Политеха уже реализовали на нескольких предприятиях Пермского края.

В частности, модуль оценки электротехнических параметров объектов нефтедобычи апробирован на Ильичевском месторождении нефти и газа. Разработчики подтвердили эффективность программы в промышленных условиях с помощью полунатурных моделей и инструментальных обследований.