Revista electronică
  
Home SiteMap
  ruen
  Problemele energeticii regionale

Revista Electronică N1(65)2025

"PROBLEMELE ENERGETICII REGIONALE (https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65)"

CUPRINS

1 O prognoză pe termen scurt a puterii energiei eoliene prin utilizarea învățării automate și a sistemelor hibride de Deep Learning
Autori: Sunku V.S., Namboodiri V., Mukkamala R.B. Școala de Energie și Tehnologie Curată, Institutul Național de Management și Cercetare în Construcții, Hyderabad, India.
  Rezumat: Energia eoliană a devenit mai populară datorită creșterii cererii de energie și scăderii rapide a combustibililor fosili convenționali. Această lucrare abordează cererea în creștere pentru prognoza precisă a energiei eoliene pe termen scurt, care este esențială pentru minimizarea impactului asupra operațiunilor rețelei și reducerea costurilor asociate. Obiectivul este de a dezvolta un model inovator de învățare profundă (DL) care să integreze o rețea neuronală convoluțională (CNN) cu o unitate recurentă convoluțională (GRU) pentru a îmbunătăți precizia prognozei pentru aplicațiile de zi înainte. În urmărirea acestor obiective, modelul CNN GRU a fost testat riguros și comparat cu trei modele suplimentare: CNN cu memorie bidirecțională de lungă durată (BiLSTM), intensificare a gradientului extrem (XGBoost) și pădure aleatoare (RF). Valorile cheie de performanță - și anume eroarea medie absolută (MAE), eroarea medie pătratică (MSE), eroarea medie pătratică (RMSE) și coeficientul de determinare (R²) - au fost folosite pentru a evalua eficacitatea fiecărui model. Validarea statistică a fost efectuată și folosind testul Diebold-Mariano pentru a stabili diferențe semnificative de performanță. Cele mai importante rezultate arată că modelul CNN GRU a depășit celelalte modele, realizând un MAE de 0,2104 MW, un MSE de 0,1028 MW, un RMSE de 0,3206 MW și un R² de 0,9768. Aceste constatări subliniază acuratețea și fiabilitatea superioară a modelului în domeniul prognozării energiei eoliene pe termen scurt. Semnificația acestei cercetări rezidă în demonstrarea modelului CNN GRU ca instrument eficient și practic pentru prognoza energiei regenerabile.
  Cuvinte-cheie: energie eoliană, prognoză, deep learning, energie regenerabilă, metrici de performanță.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.01
2 Prognoza sarcinilor în rețelele electrice: analiza metodelor și tendințelor lor
Autori: Kîrîk V., Șatalov Y. Universitatea Națională Tehnică a Ucrainei „Institutul Politehnic Igor Sikorsky Kiev”, Kyiv, Ucraina
  Rezumat: Obiectivul principal al acestui studiu este de a analiza și identifica progresia metodologiilor de prognoză a sarcinii pentru rețelele electrice, cu accent pe identificarea tendințelor în metrici de performanță, cum ar fi eroarea procentuală medie absolută în timp. Această analiză evaluează diverse abordări de prognoză, inclusiv metode statistice, inteligență artificială, logica fuzzy, metode de ansamblu și sisteme hibride, pentru a înțelege evoluția și starea lor actuală. Pentru atingerea scopurilor declarate, a fost efectuată o revizuire sistematică a studiilor și articolelor științifice care au metricile necesare. Din acestea s-a determinat ce modele au fost folosite și ce erori de prognoză le corespundeau. De asemenea, publicațiile revizuite în cadrul studiului au fost distribuite în timp -pentru a ține cont de dinamica modificărilor rezultatelor. Cele mai importante rezultate sunt graficele obținute ale dinamicii modificărilor erorilor de prognoză pentru diferite modele pe ani, precum și posibilele intervale de variație a acestei erori. Rezultatele arată că, deși sunt dezvoltate modele din ce în ce mai complexe, câștigul lor de precizie rămâne inconsecvent în diferite contexte de aplicație, cu condiția să fie utilizată o arhitectură de tip unic. Cu toate acestea, modelele hibride demonstrează o creștere semnificativă a preciziei și, prin urmare, superioritate față de o arhitectură de tip unic. Semnificația rezultatelor obținute este în ilustrarea clară a dezvoltării acurateței modelelor de prognoză. Acestea ne permit să determinăm vectorul optim de evoluție al studiilor ulterioare, și anume, ce tip de model ar trebui utilizat pentru a prognoza sarcina în rețeaua electrică. De asemenea, acest studiu demonstrează perspectivele utilizării metodelor hibride în zona luată în considerare.
  Cuvinte-cheie: prognoza încărcăturii, rețele electrice, analiză, sisteme fuzzy, rețele neuronale, modele hibride, metrici de performanță, inteligență artificială, machine learning.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.02
3 Efectul asupra procesului de biometanogeneză al pretratării paielor de grâu cu câmp electromagnetic de înaltă intensitate și de înaltă frecvență
Autori: 1Zablodsky N., 2Klendy P., 3Dudar O. 1Universitatea Națională de Științe ale Vieții și Mediului din Ucraina, Kiev, Ucraina 2Subdiviziunea separată "Institutul Agrotehnic din Berejanî" Universitatea Națională de Științe ale Vieții și Mediului din Ucraina, Berejanî, Ucraina 3Subdiviziune structurală separată „Colegiul profesional din Berejanî al Universității Naționale de Științe ale Vieții și Mediului din Ucraina” Berejanî, Ucraina
  Rezumat: Scopul cercetărilor constă în determinarea experimentală a efectului pretratamentului cu câmp electromagnetic de înaltă frecvență și de intensitate înaltă asupra apariției deformațiilor și rearanjărilor structurale în celulele paielor de grâu și asupra intensității producției de biogaz. Scopul stabilit este atins prin rezolvare a următoarelor probleme: obținerea paielor mărunțite la măcinarea acestora pe un polizor de laborator până la fracția cu dimensiuni medii de 5.2 mm x 1.5 mm și înmuierea în apă de robinet timp de 15 minute; măsurarea distribuției puterii specifice a câmpului electromagnetic în zona în care se află probele de paie de grâu mărunțite; compararea imaginilor structurii paielor la microscopul optic pentru probele după influențarea de către câmpul electromagnetic de înaltă frecvență de intensitate mare și probele martor care nu au fost expuse la o astfel de influență; efectuarea de experimente de fermentare și cercetarea procesului de producere a biogazului în termen de 20 de zile dintr-un amestec de paie și inocul pentru opțiuni cu pretratare a paielor de grâu prin câmpul electromagnetic al unui transformator Tesla și fără tratare prin câmp. Cele mai importante rezultate ale cercetărilor sunt: dovezi experimentale ale eficacității metodei de pretratare a paielor de grâu prin câmpul electromagnetic de înaltă frecvență de intensitate ridicată în timpul producției de biogaz. Cele mai importante rezultate ale cercetărilor sunt: dovezi experimentale ale eficacității metodei de pretratare a paielor de grâu prin câmpul electromagnetic de înaltă frecvență de intensitate ridicată în timpul producției de biogaz. Semnificația rezultatelor obținute este că abordarea propusă pentru formarea tehnologiei biogazului folosind pretratarea paielor de grâu cu un câmp electromagnetic de înaltă frecvență de intensitate mare asigură intensificarea randamentului de biogaz.
  Cuvinte-cheie: fermentare anaerobă, biogaz, substraturi de apă cu câmp magnetic, deșeuri de biomasă, lignină, intensitatea câmpului electric.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.03
4 Controlul proceselor de schimb de energie în trenurile de metrou, care au la bord unități capacitive de stocare a energiei
Autori: 1Sulâm А.А., 1Hozea P.А., 2Fomin А.V., 1Bagrov А.N. 1Întreprinderea de stat „Institutul Ucrainean de cercetare pentru industrie de transport”, Kremenciug, Ucraina 2Universitatea de Stat de Infrastructură și Tehnologie, Kyiv, Ucraina
  Rezumat: Obiectul acestei lucrări este de a elabora și sintetiza un sistem de gestionare a proceselor de schimb de energie între rețeaua de contact, acționarea electrică a vehiculelor de metrou, rezistența de frânare și dispozitivele de stocare a energiei capacitive. Pentru a atinge acest obiectiv trebuie îndeplinite următoarele sarcini. Prima sarcină este crearea unui model matematic și definirea cerințelor pentru sistemul de control al proceselor de schimb de energie în curs de dezvoltare pentru vehiculele de metrou cu unitățile capacitive de stocare a energiei. A doua sarcină este de a elabora o diagramă bloc a unei unități de control pentru procesele de schimb de energie. A treia sarcină este de a sintetiza un sistem de control pentru procesele de schimb de energie dintre vehiculele de metrou cu dispozitive capacitive de stocare a energiei și un algoritm pentru funcționarea acestuia. A patra sarcină este verificarea funcționării sistemului de control sintetizat și a algoritmului său de operare. Rezultatul cel mai semnificativ al lucrării este îmbunătățirea caracteristicilor tehnice ale vehicului de metrou, siguranța mai mare a pasagerilor pe tranzitul metroului, minimizarea consumului de energie electrică de pe linia aeriană prin creșterea utilizării energiei de frânare regenerativă generată de acționarea electrică a trenul, compensarea tensiunii în linia aeriană, capacitatea de operare a trenului în situații de urgență datorită implementării sistemului de control dezvoltat. Semnificația rezultatelor obținute este o sinteză a unui sistem de control adaptiv care face posibilă monitorizarea și gestionarea proceselor de schimb de energie pe vehicul de metrou cu unitățile capacitive de stocare a energiei, luând în considerare rata de încărcare a unităților de stocare, modul de conducere a trenului și natura proceselor energetice.
  Cuvinte-cheie: stocare capacitiva de energie, metrou, material rulant, procese de schimb de energie, sistem de control, actionare electrica.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.04
5 Fierberea unui lichid subîncălzit într-un minicanal plat acoperit cu grafen
Autori: Kocikin D.Yu.1, Arhipov V.E1., Korepanova E.M.2, Zaițev D.V.1 1Institutul de Termofizică Kutateladze Filiala siberiană a Academiei Ruse de Științe, Novosibirsk, Federația Rusă 2Universitatea Tehnică de Stat din Novosibirsk, Novosibirsk, Federația Rusă
  Rezumat: Fierberea are loc în multe tehnologii energetice, inclusiv în sistemele de stabilizare termică, unde căldura este eliminată din perete datorită căldurii latente de vaporizare a agentului de răcire. Aplicarea de acoperiri pe suprafața generatoare de căldură este una dintre modalitățile de îmbunătățire a transferului de căldură în timpul fierberii. Nanostraturile de carbon, cum ar fi grafenul, se numără printre straturile promițătoare pentru îmbunătățirea transferului de căldură. Obiectivul principal al studiului este de a determina efectul acoperirii cu grafen asupra transferului de căldură și a dinamicii bulelor de vapori în timpul fierberii apei într-un minicanal neted plat. Pentru a atinge acest obiectiv, a fost utilizat un minicanal cu o înălțime de 1,15 mm și o lățime de 10 mm. Fierberea a fost implementată pe capătul unei probe de cupru cu o secțiune transversală de 10 × 10 mm2, presată la nivel în peretele inferior al canalului. Grafenul a fost sintetizat direct pe proba de cupru prin depunere chimică de vapori (CCVD). Cel mai important rezultat este că stratul de grafen oferă un număr mai mare de locuri de vaporizare în comparație cu cuprul original fără grafen, dar nu are un efect semnificativ asupra coeficientului de transfer termic și a curbelor de fierbere. De asemenea, s-a constatat că stratul de grafen este instabil pe suprafața cuprului și este distrus aproape complet în timpul fierberii timp de câteva zeci de minute. Semnificația rezultatelor obținute constă în determinarea stabilității învelișului cu grafen, precum și a efectului acestuia asupra transferului de căldură în timpul fierberii apei într-un minicanal.
  Cuvinte-cheie: intensificarea transferului de căldură, fierbere, minicanal, grafen, flux în două faze.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.05
6 Schemă de procesare a gazului din conductele magistrale la stațiile de distribuție a gazelor cu ajutorul schimbătoarelor de căldură regenerative
Autori: 1,2Baranov A.Iu., 1Kravcenko Yu.A., 1Kravcenko D.V., 1Baranov M.V. 1 Universitatea ITMO, 2 Întreprindere științifică și de producție «KRYON» Sanct Petersburg, Federația Rusă
  Rezumat: Articolul prezintă rezultatele unui studiu privind optimizarea procesului de purificare și uscare a gazelor naturale în producția de gaz natural lichefiat (GNL) la stațiile de distribuție a gazelor (GDS). Scopul lucrării este reducerea costurilor energetice la o fabrică de lichefiere a gazelor naturale la scară mică. Pentru atingerea acestui scop au fost rezolvate următoarele sarcini: analiza diagramelor de flux de proces existente pentru obținerea GNL la GDS și formularea avantajelor și dezavantajelor acestora, descrierea unui model matematic al unui schimbător de căldură recuperator. În cadrul studiului, a fost efectuată o analiză a tehnologiilor de producție de GNL la scară mică, care a arătat că cea mai atractivă din punct de vedere al costurilor energetice este obținerea de gaz lichefiat într-un ciclu de accelerație, precum și dezavantajele acestora asociate cu organizarea proceselor de sunt prezentate uscarea și curățarea gazelor naturale înainte de lichefiere. Cel mai important rezultat al studiului este dezvoltarea unei diagrame de flux de proces pentru procesarea gazului principal la GDS folosind schimbătoare de căldură recuperative. Semnificația rezultatelor constă în reducerea costurilor energetice pentru procesele de preparare a gazelor pentru lichefiere în unitatea de producere a gazelor lichefiate din stațiile de distribuție a gazelor. Lucrarea descrie un model matematic al unui schimbător de căldură cu recuperare dezvoltat pentru realizarea unui experiment de calcul pentru a evalua eficiența schimbătoarelor de căldură recuperatoare într-un ciclu de lichefiere a gazelor naturale, precum și pentru modelarea proceselor care au loc în schimbătoarele de căldură recuperatoare de substanțe naturale lichefiate. instalatii de producere a gazelor.
  Cuvinte-cheie: gaze naturale lichefiate, statii de distributie gaze, gaze principale, eficienta energetica, prepararea gazelor pentru lichefiere.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.06
7 Efectul acoperirii poroase asupra transferului de căldură în minicanale cu încălzire intensivă localizată
Autori: Puhovoi М.V., Zaițev D.V. Institutul de Termofizică numit după S.S. Kutateladze de Siberian Branch al Academiei de Ștințe Rusă, Novosibirsk, Federația Rusă
  Rezumat: Obiectivul principal al lucrării este de a studia influența stratului poros asupra intensității transferului de căldură în timpul fierberii în flux în mini și microcanale cu încălzire localizată din partea peretelui (dimensiunea încălzitorului 3x3 mm2) cu o lățime și lungime a canalului la comandă. de magnitudine mai mare. Următoarele probleme au fost rezolvate pentru a atinge obiectivele. A fost creată o tehnologie pentru formarea diferitelor acoperiri poroase pe un încălzitor pe bază de pulbere de nichel cu o dimensiune caracteristică a granulelor de aproximativ 60-100 μm. Ca urmare, au fost obținute trei acoperiri poroase subțiri diferite (scara de 150 μm): nichel (100% Ni) și două acoperiri bimetalice care conțin pulberi de cupru sau zinc (80% Ni + 20% Cu, 50% Ni + 50% Zn). Au fost efectuate studii sistematice ale transferului de căldură în timpul fierberii cu încălzire neuniformă în mini și microcanale cu o înălțime de 0,55 până la 2,0 mm cu apă de subrăcire. Experimentele au fost efectuate cu încălzire intensivă din partea peretelui, până la 1,6 kW/cm2. Există fapte stabilite care sunt rezultate importante. Valorile coeficienților de transfer termic și ale fluxului critic de căldură pe suprafețele poroase sunt semnificativ (de până la 3 ori) mai mari decât pentru o suprafață netedă. Valorile fluxului critic de căldură au ajuns la 1,2 kW/cm2, iar valorile coeficientului de transfer termic au ajuns la 100 kW/(m2 K). Semnificația rezultatelor obținute este că caracteristicile încălzirii localizate sunt subestimate, dar sunt importante în sistemele electronice moderne cu mai multe cipuri și centralele electrice promițătoare. Acest lucru va permite atingerea scalei necesare a valorilor parametrilor de schimb de căldură atunci când se dezvoltă sisteme de schimb de căldură extrem de eficiente pentru microelectronica modernă și inginerie energetică.
  Cuvinte-cheie: micro/mini canale, flux ridicat de căldură, încălzire locală, acoperire poroasă subțire.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.07
8 Bazele teoretice ale expertizei integrității conținutului digital
Autori: Bobok I.I.1, Kobozeva A.A.2 1 Universitatea Națională Politehnică Odesă 2 Universitatea Națională Maritimă Odesa Odesa, Ucraina
  Rezumat: În contextul dezvoltării rapide a tehnologiilor informaționale, implementarea acestora în procesul de funcționare a infrastructurii critice, în special a energiei, a oricărui stat este extrem de relevantă. În același timp, continuitatea și calitatea funcționării oricărui sistem automatizat din spațiul digital depinde în mod critic de asigurarea integrității informațiilor utilizate. Eficacitatea metodelor de expertiză a integrității conținutului digital este determinată de bazele lor teoretice. Abordările teoretice existente nu permit obținerea unei soluții finale la această problemă. Scopul lucrări este de a dezvolta o abordare generală a analizei stării sistemelor de informare, bazată pe teoria matricelor, pentru utilizarea acesteia în examinarea integrității conținutului digital. Obiectivul a fost atins prin investigarea proprietăților de perturbare ale valorilor singulare și ale vectorilor singulari ai matricei imaginii (sau cadrul video) ca rezultat al perturbării conținutului original și neoriginal. Cele mai importante rezultate ale lucrării sunt: justificarea conținutului neoriginal pentru ruperea monotonității funcției de tendință a dependenței perturbării unui număr singular de numărul său, care apare pentru conținutul original; fundamentarea posibilităţii fundamentale de estimare a mărimii influenţei perturbatoare. Semnificația rezultatelor obținute constă în utilizarea lor ulterioară pentru dezvoltarea metodelor universale de examinare a integrității imaginilor și videoclipurilor digitale, în special metodele steganoanalitice, care fac posibilă nu numai identificarea faptului de încălcare a integrității, ci și estimarea. magnitudinea impactului perturbator, care este extrem de importantă în steganaliza, unde această valoare caracterizează lățimea de bandă a canalului de comunicație ascuns este cheia la decodificarea informațiilor secrete.
  Cuvinte-cheie: abordare generală a analizei stării sistemelor informaționale, vector singular, număr singular, expertiză integrității conținutului digital, steganonaliza.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.08
9 Influența configurației electrozilor asupra parametrilor de performanță a condensatorului cu film metalizat
Autori: Beliko V.O.1, Cheng Liu2, Kalmâkova S.I.1, Pecinikov A.V.1, Plotnikov A.P.1 11Petru cel Mare Universitatea Politehnică din Sankt Petersburg, 1St. Petersburg, Federația Rusă 2Universitatea Xi’an Jiaotong, Xi’an, China
  Rezumat: Beliko V.O.1, Cheng Liu2, Kalmâkova S.I.1, Pecinikov A.V.1, Plotnikov A.P.1 11Petru cel Mare Universitatea Politehnică din Sankt Petersburg, 1St. Petersburg, Federația Rusă 2Universitatea Xi’an Jiaotong, Xi’an, China Abstract. Scopul studiului este de a releva influența configurației electrozilor condensatoarelor cu peliculă metalizată asupra caracteristicilor și performanței acestora în condiții tipice electronicii de putere. Sunt rezumate configurațiile electrozilor utilizați în prezent, sunt analizate beneficiile și dezavantajele acestora. Am arătat că configurațiile electrozilor de condensatoare cu peliculă metalizată utilizate în prezent, care asigură auto-heling fiabil, au o rezistivitate echivalentă prea mare. Autorii propun introducerea unui tip hibrid de electrod pentru condensatoare cu film metalizat. Am arătat influența electrozilor condensatorului asupra performanței acestuia în condițiile tipice electronicii de putere și am studiat experimental efectul grosimii electrodului asupra rezistenței la defalcare. Rezistența la rupere a filmelor polimerice cu grosimi diferite de metalizare a fost determinată utilizând metodologia comună de testare dielectrică. Am descoperit că rezistența la rupere urmează distribuția Weibull și depinde ușor de grosimea metalului pulverizat în vid, spre deosebire de rezultatele studiilor anterioare. Efectele ruperii electrozilor cauzate de descărcările electrice care apar în timpul autovindecării condensatoarelor cu peliculă metalizată sunt demonstrate experimental. Sa stabilit influența proeminentă a exploziei electrice și a distrugerii micro-arcului electrodului metalizat asupra rezistenței la rupere a filmului polimeric. Sunt prezentate rezultatele calculelor numerice și analitice ale rezistivității electrodului echivalent pentru diverse configurații. Calculele comparative ale rezistenței suprafeței și ariei active a electrozilor segmentați și hibrizi au arătat avantajul acestora din urmă. Am stabilit experimental că la durate de proces comparabile energia depusă pentru ruperea electrozilor hibrizi a fost mai mică decât pentru cei segmentați.
  Cuvinte-cheie: condensator cu peliculă metalizată, rezistență la rupere, configurație electrod, rezistență serie echivalentă, auto-vindecare, metalizare profil, metalizare segmentată.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.9
10 Studii experimentale ale adsorbanților de hidrogen sulfurat pe bază de nămol de la o stație de tratare a apei a Centralei Termice
Autori: Filimonova A.A., Vlasova A.Yu., Kamalieva R.F. Universitatea de Stat de Inginerie Energetică din Kazan, Kazan, Federația Rusă
  Rezumat: Lucrarea este dedicată problemei purificării combustibililor gazoși utilizați în centralele termice. În cadrul unei politici de economisire a resurselor, nu este neobișnuit ca centralele să utilizeze deșeurile gazoase provenite de la întreprinderile petrochimice ca aditiv la combustibilul principal. Cu toate acestea, gazele naturale și deșeurile gazoase trebuie să fie curățate în prealabil de compușii de sulf pentru a reduce sarcina de funcționare a echipamentelor și a reduce impactul negativ asupra mediului. Scopul acestui articol este de a dezvolta și justifi-ca alegerea unui material de sorbție cu un conținut ridicat de sulf și caracteristici fizice care îndeplinesc cerințele GOST. Acest obiectiv este atins prin punerea în aplicare a următoarelor sarcini: analiza și selectarea componen-telor materialelor de sorbție pe baza nămolului de tratare a apei TPP, activarea deșeurilor din stația de tratare a apei a instalației, prepararea compușilor complecși cu diferite procente din principalele substanțe active, deter-minarea efectului sinergic între componentele compoziției. Cele mai importante rezultate sunt determinarea echilibrului dintre o combinație eficientă de componente într-o compoziție care oferă un conținut ridicat de sulf; definirea unei liste de oxizi metalici care pot crește capacitatea de absorbție a compușilor sulfuroși; dezvoltarea unui adsorbant cu un conținut ridicat de sulf și caracteristici fizice acceptabile. Semnificația rezultatelor obținute constă în faptul că metoda de desulfurare propusă nu este doar fezabilă din punct de vedere eco-nomic, ci și benefică pentru mediu datorită reutilizării deșeurilor stației.
  Cuvinte-cheie: combustibil gazos al centralelor termice, deșeuri petrochimice, purificare de compuși ai sulfului, adsorbant, nămol de tratare a apei.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.10
11 Metode de calcul a tensiunii de descărcare la umiditate a izolatoarelor
Autori: Șevcenco S., Danilicenco D., Ganus R., Radoguz S., Tomașevsky R., Mahonin N., Potrâvai A.Ă. Universitatea Națională Tehnică „Institutul Politehnic din Kharkiv” Harkov, Ucraina
  Rezumat: Acest studiu investighează metode de determinare a tensiunii de descărcare a umidității izolatoarelor, subliniind aplicarea acestora în îmbunătățirea fiabilității și siguranței rețelei electrice. Cercetarea se concentrează pe analiza comportamentului de descărcare de-a lungul suprafețelor izolatoare în diferite condiții, cu o atenție deosebită la două abordări de calcul. Prima metodă utilizează formula clasică Teppler, care necesită date experimentale. A doua, o alternativă nouă, se bazează pe parametri generalizați, permițând calculul automat. Constatările cheie includ validarea cu succes a metodei alternative împotriva formulei Teppler prin testarea pe izolatorul LK 70-110, care a demonstrat tensiuni de descărcare de 549 kV și niveluri de stres de 2,1 kV/cm. Această metodă s-a dovedit eficientă atât în scenarii de mediu standard, cât și nefavorabile. Mai mult, dezvoltarea unui instrument automat de calcul facilitează determinarea rapidă și precisă a caracteristicilor de descărcare umedă, oferind avantaje practice pentru proiectarea și întreținerea izolației. Cercetarea evidențiază rolul critic al proprietăților suprafeței izolatorului și al contaminării în influențarea comportamentului de descărcare. Subliniază necesitatea unor soluții de izolare adaptate pentru diferite medii operaționale, inclusiv substații subterane, unde condiții precum umiditatea și tipul de contaminant diferă semnificativ. Abordarea propusă oferă un cadru inovator pentru îmbunătățirea performanței izolației, contribuind la dezvoltarea rețelelor electrice mai sigure și mai eficiente.
  Cuvinte-cheie: tensiune de descărcare la umiditate, izolatori, metode de calcul, formula lui Toepler, descărcări electrice, calculator automat.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.11
12 O metodă rapidă și precisă pentru reglarea controlerelor SISO utilizând șapte criterii de performanță
Autori: 1Stopakevâci А.О., 2Stopakevâci О.A. 1 Universitatea de Stat de Tehnologii și Comunicații Inteligente, Odesa, Ucraina 2 Universitatea Națională Politehnică Odesa, Odesa, Ucraina
  Rezumat: Scopul lucrării este dezvoltarea unui algoritm și a software-ului corespunzător, care permite executarea optimizării multicriteriale a unui sistem de control cu controler PI și instalație FOPDT. Utilizăm următorii șapte indicatori de performanță pentru a găsi reglajele optime: marja de câștig, marja de fază, frecvența de tăiere, frecvența critică, marja de întârziere relativă, depășirea relativă, mărimea maximă a acțiunii de control. Criteriile de optimizare pot include constrângeri asupra oricărui număr de indicatori. Scopul lucrării este atins prin rezolvarea următoarelor sarcini. Prima sarcină este de a crea formule și proceduri pentru calculul precis al indicatorilor de performanță ai sistemelor de control. A doua sarcină este de a dezvolta o procedură pentru cea mai rapidă simulare posibilă a unui sistem de control, cu orientarea spre utilizarea unui model cu structură de întârzieri interne și a unui solver special pentru acesta. A treia sarcină este de a dezvolta un algoritm pentru calcularea rapidă a indicatorilor de performanță în intervalul tuturor reglajelor raționale posibile ale regulatorului pentru un anumit model de instalație FOPDT. A patra sarcină este de a dezvolta o aplicație software cu o interfață grafică în limbajul MATLAB, care permite optimizarea convenabilă pentru un model FOPDT rațional arbitrar. Cel mai semnificativ rezultat a fost că indicatorii de performanță evidențiați pot fi calculați cu exactitate pentru toate reglajele raționale posibile ale unui controler PI cu un model FOPDT arbitrar într-o secundă. Semnificația rezultatelor a fost că aceasta permite reducerea unei proceduri de optimizare la o căutare în tabel și realizarea oricărui criteriu de performanță pe mai multe termene. Eficacitatea procedurii a fost demonstrată pe un set de modele FOPDT diferite. S-a demonstrat că nu există nicio dependență în precizia calculului de coeficienții modelului sau ai regulatorului.
  Cuvinte-cheie: sistem de control, controler PI, FOPDT, întârziere, timp mort, optimizare, indicatori de performanță, viteză de simulare, formule, precizie.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.12
13 Sistem de turbină eoliană duală integrată în rețea care utilizează controler PI optimizat Whale cu convertor SEPIC
Autori: 1Kișore R.D., 2Sravani K., 2Sai Kumar N.D., 2Preetham C.G., Bentu B.2 1Departamentul de inginerie electrică și electronică, Godavari Global University, Rajahmundry, India.
  Rezumat: Obiectivele principale ale studiului sunt de a promova un sistem de conversie a energiei eoliene (WECS) bazat pe un generator cu inducție dublu alimentat independent (DFIG) pentru livrarea de energie stabilă și eficientă către o microrețea de curent alternativ, asigurând în același timp stabilitatea rețelei și conformitatea cu standardele de calitate a energiei electrice. Pentru a atinge obiectivele stabilite, au fost îndeplinite următoarele sarcini: integrarea unui redresor cu modulație în lățime a impulsurilor (PWM) pentru conversia AC la DC, implementarea unui convertor SEPIC pentru creșterea tensiunii, reglarea parametrilor controlerului integral proporțional (PI) folosind whale algoritm de optimizare (WOA) pentru reglarea dinamică a tensiunii continue și proiectarea unui invertor de sursă de tensiune de 3Φ (VSI) pentru gestionarea eficientă a puterii active și reactive la rețea. Noutatea științifică a lucrării propuse este includerea unui sistem DFIG dual independent cu convertoare SEPIC și controlere PI optimizate. Cele mai importante rezultate sunt demonstrarea stabilizării consecvente a tensiunii continue, a calității îmbunătățite a energiei în condiții variate de vânt și a unei eficiențe generale a sistemului de 97%, verificată prin simulări MATLAB. Aceste rezultate obținute se dovedesc a fi mai eficiente în comparație cu alte convertoare existente și controlere optimizate, satisfăcând astfel obiectivele de a îndeplini cerințele de tensiune dorite ale rețelei și de a obține o putere de ieșire foarte stabilizată. Semnificația rezultatelor obținute este stabilirea unui sistem avansat de energie eoliană bazat pe DFIG-WECS, capabil să sporească performanța rețelei, să asigure integrarea fiabilă a energiei regenerabile și să mențină calitatea și stabilitatea energiei în conformitate cu standardele moderne de rețea.
  Cuvinte-cheie: sursă de energie regenerabilă (RES), DFIG-WECS, Convertor SEPIC, Controler WOA-PI, Sistem de rețea.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.13
14 Convertor Landsman intercalat cu control PI optimizat Class Topper în motorul BLDC fără senzori pentru vehicule electrice
Autori: 1Suresh V., 1Kishore R.D., 2Jahnavi V.G., 1Manjula D., 2Lokesh M. 1Universitatea Globală, Rajahmundry, India 2 Institutul de Inginerie și Tehnologie Godavari, Rajahmundry, India.
  Rezumat: Obiectivele principale ale studiului sunt dezvoltarea unui sistem de acționare cu motor fără perii de curent continuu (BLDC) cu eficiență, fiabilitate și rentabilitate îmbunătățite pentru aplicațiile vehiculelor electrice (EV). Sistemul propus integrează un convertor Landsman intercalat avansat și un controler Proporțional-Integral (PI) optimizat pentru gestionarea eficientă a energiei și controlul motorului. Pentru a atinge obiectivele stabilite, au fost îndeplinite următoarele sarcini: Noutatea științifică a acestei lucrări constă în proiectarea unui nou convertor Landsman intercalat împreună cu algoritmul Class Topper Optimization (CTO). Convertorul este proiectat pentru a optimiza conversia puterii de la sursele fotovoltaice (PV) la energia necesară pentru motorul BLDC; algoritmul este implementat pentru a regla hipercontrolerul PI pentru un răspuns precis și rapid; a fost folosit un convertor bidirecțional pentru a gestiona încărcarea și descărcarea sistemului de baterii, asigurând o distribuție adecvată a energiei în timpul solicitărilor de vârf; și un invertor de sursă de tensiune monofazat (VSI) a fost utilizat pentru conversia DC-AC pentru a conduce motorul BLDC. Sistemul a fost testat în MATLAB/Simulink pentru a-și evalua performanța. Cele mai importante rezultate sunt obținerea unei eficiențe de conversie de înaltă tensiune de 97,42%, un timp de așezare minim de 0,1 secunde și viteza de convergență rapidă, care demonstrează în mod colectiv capacitatea sistemului de a oferi o funcționare fiabilă și eficientă pentru propulsia EV. Semnificația rezultatelor obținute este potențialul de a revoluționa sistemele de acționare a motoarelor EV, oferind o soluție inovatoare, extrem de eficientă și scalabilă. Acest sistem nu numai că îmbunătățește utilizarea energiei și performanța motorului, dar susține și adoptarea pe scară largă a tehnologiei EV sustenabile.
  Cuvinte-cheie: vehicule electrice, motor BLDC, convertor interleaved Landsman, CTO, VSI, controler PI.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.14
 
  2006 (c) Copyright. Institutul de Energetica | LeadHost