ro en

Электронный журнал №3(67)2025

"ПРОБЛЕМЫ РЕГИОНАЛЬНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67)"

СОДЕРЖАНИЕ

1	Система управления тяговым приводом электроподвижного состава железнодорожного транспорта на базе применения коэффициента мощности в качестве критерия оптимизации Авторы: 1Гулак С.А., 1Горобченко А.Н., 1Голуб Г.М., 1Кульбовский И.И., 2Петриченко О.А. 1Национальній транспортный университет, Киев, Украина 2Национальный университет «Одесская морская академия», Одесса, Украина
	Аннотация: Целью работы является теоретическое обоснование возможности использования коэффициента мощности в качестве критерия при разработке оптимизированных систем автоматического управления тяговыми приводами электроподвижного состава переменного тока. Поставленная цель достигнута за счет решения следующих задач: разработки алгоритма применения коэффициента мощности тягового привода в качестве критерия оптимизации с учетом стохастических воздействий возмущений, действующие на тяговый привод со стороны системы тягового электроснабжения и механической нагрузки; разработки структурной схемы оптимизированной автоматической системы управления тягового привода электроподвижного состава, в которой реализуется предложенный алгоритм. Наиболее важными результатами являются: полученная аналитическая временная зависимость коэффициента мощности тягового привода, представляющая собой свертку двух временных функций – КПД и коэффициента использования активной мощности тягового привода; разработанный алгоритм устранения стохастических воздействий возмущений, действующие на тяговый привод со стороны системы тягового электроснабжения и механической нагрузки. Значимость полученных результатов заключается в повышении качества управления тяговыми приводами переменного тока. В качестве объекта исследования был выбран тяговый привод электровоза с векторным управлением асинхронными тяговыми двигателями. Имитационное моделирование показало большую сходимость значений коэффициентов мощности, определенных двумя методами: как отношение полезной мощности на валу двигателя к полной потребляемой мощности из контактной сети и как свертки двух временных функций – коэффициента мощности выходной части и коэффициента полезного действия входной части тягового привода. Предложена схема оптимизированного автоматического управления тяговым приводом, в которой в качестве контролируемых параметров используются параметры частот дискретизации входной и выходной части тягового привода, а в качестве критерия оптимизации – коэффициент полезного действия. Это позволит повысить качество регулирования при построении оптимальной системы автоматического управления тяговым приводом.
	Ключевые слова: коэффициент мощности, энергоэффективное управление тяговым приводом, свертка временных функций, микропроцессорная система управления. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.01
2	Краткосрочное прогнозирование нагрузки на подстанции 33/11 кВ с использованием гибрид-ных архитектур глубокого обучения на основе внимания Авторы: Муккамала Р., Сунку В.С.
	Аннотация: Оценка электрической нагрузки на подстанциях является фундаментальной задачей для системных операторов, поскольку она необходима для надежной и оптимальной работы энергосистемы. Эффек-тивное прогнозирование нагрузки критически важно для оптимальной выработки электроэнергии, поскольку точные прогнозы способствуют экономичному использованию электрической инфра-структуры. Основная цель данного исследования — разработка усовершенствованных моделей глу-бокого обучения (ГО), основанных на анализе внимания, для повышения точности краткосрочного прогнозирования электрической нагрузки на подстанциях. Это усовершенствование необходимо для обеспечения надежной и эффективной работы энергосистем. Для достижения этой цели была прове-дена комплексная оценка различных архитектур машинного обучения (МО) и глубокого обучения (ГО). Эта оценка включала следующие модели: авторегрессионное интегрированное скользящее среднее (ARIMA), многослойный персептрон (MLP), случайный лес (RF), градиентное усиление (GB), сети с длинной краткосрочной памятью (LSTM) с механизмами внимания, механизмы двойного внимания, LSTM-свёрточная нейронная сеть (CNN) с механизмом внимания, рекуррентные нейрон-ные сети (RNN) с входным вниманием, двунаправленная LSTM (BiLSTM) с вниманием и механизм внимания CNN-BiLSTM. Эти модели применялись к почасовым данным о потреблении энергии (в киловаттах), полученным с подстанции 33/11 кВ в Телангане, Индия. Производительность этих мо-делей измерялась с использованием нескольких ключевых метрик, включая среднеквадратичную ошибку (MSE), среднеквадратичную ошибку (RMSE) и коэффициент детерминации (R²). Наиболее важным результатом является то, что модель внимания CNN-BiLSTM значительно превосходит дру-гие модели, достигая среднеквадратичной ошибки (СКО) 0,0079, среднеквадратичной ошибки (СКО) 0.0889 и значения R² 0.8547. Это подчёркивает, что модель внимания CNN-BiLSTM представляет собой эффективный и практичный инструмент для точного прогнозирования нагрузки. Эта возмож-ность не только обеспечивает экономичное использование электроэнергетической инфраструктуры, но и поддерживает надёжные процессы принятия решений на основе данных в рамках эксплуатации энергосистемы.
	Ключевые слова: кратковременная нагрузка, прогнозирование, глубокое обучение, машинное обучение, механизмы, основанные на внимании, показатели производительности. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.02
3	Промышленный план Европейского зелёного курса: риски и возможности. Перспективы для румынской экономики Авторы: Стрэуциу Е., Мелинтей М. Университет «Лучиан Блага» Сибиу, Сибиу, Румыния
	Аннотация: Промышленный план Европейского зелёного курса (ППЕЗК), представленный Европейской комиссией другим институтам и органам Европейского союза 1 февраля 2023 года, направлен на достижение углеродной нейтральности Европейского сообщества к 2050 году посредством трансформации парадигм производства и потребления. Целью нашего исследования является описание целей, методов и инструментов ППЕЗК, оценка его перспектив на успех с учётом рисков и вызовов, а также анализ геополитических и международно-политических последствий реализации плана для Европейского союза. Кроме того, работа содержит тематическое исследование, посвящённое текущему состоянию реализации ППЕЗК в Румынии. Наиболее значимые результаты будут заключаться в уточнении и интерпретации официального текста плана, с акцентом на необходимость координации целей и инструментов с другими ведущими мировыми промышленными акторами, справедливом распределении усилий между странами ЕС пропорционально их текущим выбросам углерода, а также в необходимости согласования национальных (прежде всего финансовых) вкладов с реальными возможностями экономик, находящихся в состоянии кризиса. В случае Румынии будет выявлено начальное участие центральных властей в реализации целей ППЕЗК и, напротив, более активное вовлечение экономических агентов, при том что уровень выбросов углерода в стране уже сравнительно низок — что объясняется как ограниченными масштабами профильной промышленности, так и последовательным закрытием угольных шахт. Научное значение полученных результатов заключается в дополнении и углублении теоретической базы, на которой основывается ППЕЗК, а также в формулировании предупреждений и сигналов относительно рисков и вызовов его реализации. Эти выводы могут быть полезны как для политиков и их советников, так и для университетских преподавателей, исследователей, а также для повышения информированности журналистов и широкой общественности.
	Ключевые слова: Промышленный План Европейского зелёного курса, выбросы парниковых газов, углеродно-нейтральная промышленность, энергетический переход, дыекарбонизация. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.03
4	Повышение эффективности процесса получения угля путем пиролиза древесных сельскохозяйственных отходов с применением СВЧ Авторы: 1Попеску В.С., 2Голубев В.П., 2Дегтеров Д.В., 2Василевич С.В., 3Асадчий А.Н.,2 Шевчик Н.Е.2 1Технический университет Молдовы Кишинев, Республика Молдова 2Институт Энергетики Национальной Академии Наук Беларуси, Минск, Республика Беларусь 3Белорусская Государственная Авиационная Академия Минск, Республика Беларусь
	Аннотация: Целью работы является повышение эффективности процесса производства древесного угля путем пиролиза древесных отходов сельскохозяйственного производства с применением СВЧ. Для достижения поставленной цели была разработана экспериментальная установка, позволяющая использовать метод пиролиза с применением микроволн в процессе производства древесного угля. Проведенные исследования были сосредоточены на примере пиролизной переработки древесных отходов сельского хозяйства, но в качестве основного объекта исследования были выбраны именно древесных отходы яблоневых садов. Эти отходы сельского хозяйства были специально исследованы, так как на данный момент они имеют достаточно большой объем и не утилизируются эффективно, а возможности их переработки методом пиролиза и получения древесного угля из этих отходов плодоводства пока никто не изучал. На сегодняшний день проведены лишь отдельные исследования по анаэробной ферментации веток и получению биогаза, а также изучены возможности производства пеллет и брикетов из этих отходов. Основными результатами, полученными при использовании разработанной установки, являются повышение эффективности процесса производства древесного угля пиролизом древесных отходов сельскохозяйственного производства на основе применения метода СВЧ, увеличение скорости процесса и, соответственно, сокращение времени переработки. Результаты экспериментов свидетельствуют о том, что использование метода микроволнового пиролиза позволяет повысить интенсивность процесса за счет достижения более высоких температур и увеличить производительность за счет сокращения времени прокалки, а также улучшить качество получаемого угля за счет отсутствия резких перепадов температуры в реакторе. Таким образом, пиролизная установка с применением микроволн продемонстрировала увеличение производительности и высокий выход древесного угля из переработанного сырья. Значимость полученных результатов заключается в решении важных проблем в данной области и содействии развитию энергетического сектора за счет эффективной утилизации древесных отходов сельского хозяйства.
	Ключевые слова: древесный уголь, пиролизная установка, древесные сельскохозяйственные отходы, СВЧ-обработка, эффективность, топливо, производительность. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.04
5	Эффективность расширенных температурных графиков регулирования тепловых сетей при различной доле нагрузки горячего водоснабжения Авторы: Суворов Д.М., Татаринова Н.В. Вятский государственный университет, Киров, Российская Федерация
	Аннотация: . Целью данной работы является исследование эффективности расширенных температурных графиков регулирования систем теплоснабжения, подключенных к паротурбинных ТЭЦ, с учетом нагрузки отопления и горячего водоснабжения в широком диапазоне изменения доли нагрузки ГВС. Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: определены показатели для оценки энергетической эффективности, рассчитаны и построены исходные и расширенные температурные графики и соответствующие им графики расходов теплоносителя; выполнены расчеты режимов работы модельной ТЭЦ и определены показатели ее энергетической эффективности в установленном диапазоне параметров сетевой воды как для исходных, так и для расширенных температурных графиков; произведен анализ выявленных зависимостей как в поградусном представлении, так и интегрально за весь отопительный период. Наиболее существенными результатами работы являются следующие: при всех вариантах рассчитанных параметров удельная выработка электроэнергии при расширенных графиках выше, чем при исходных, для любых температур воздуха; при любой доле нагрузки ГВС применение расширенных графиков регулирования дает снижение величины удельного расхода условного топлива на отпуск электроэнергии по сравнению с исходными графиками примерно на 1%, что является существенным; наилучшим при любой доле нагрузки ГВС является применение пониженного температурного графика с расчетной температурой сетевой воды в подающей магистрали 110℃, а наихудшим – графика с расчетной температурой 150℃. Проведенные расчеты подтверждают, что при любой реальной доле нагрузки ГВС переход на расширенные температурные графики обеспечивает существенное повышение эффективности работы системы теплоснабжения по всем основным параметрам. Значимость полученных результатов заключается в их применимости для постановки и решения задач обеспечения максимальной энергетической эффективности работы систем теплоснабжения на основе ТЭЦ во всем реальном диапазоне изменения доли нагрузки ГВС при различных температурных графиках.
	Ключевые слова: система теплоснабжения, сетевая вода, температурный график, исходный график регулирования, расширенный график регулирования, удельный расход теплоты, ТЭЦ, нагрузка горячего водоснабжения. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.05
6	Исследование несимметрий, возникающих в распределительной линии 0.4 кВ при различных схемах соединения обмоток питающего трансформатора и подключении однофазного источника возобновляемой энергии Авторы: Бошняга В.А., Суслов В.М. Технический Университет Молдовы, Институт энергетики, Кишинев, Республика Молдова
	Аннотация: Цель работы-исследование несимметричных режимов распределительных трансформаторов 10/0,4 кВ при подключении однофазных источников возобновляемой энергии. Данная проблема актуальна ввиду все более широкого распространения таких источников, влияющих на режим распределительной сети. Для достижения цели решена задача расчета несимметричных режимов и оценки допустимости несимметрии с помощью коэффициентов несимметрии напряжений по нулевой и обратной последовательности и анализа модулей фазных напряжений. Новизна предложенной модели состоит в учете реальной схемы соединения обмоток и позволяет анализировать показатели несимметрии при подключении однофазных источников возобновляемой энергии как непосредственно на шины низкого напряжения распределительного трансформатора, так и через трехфазную линию, питающую потребителей/производителей электрической энергии. Показано, что при работе в режиме однофазной инжекции схема соединения обмоток D/y0 обладает значительными преимуществами перед схемой Y/y0, использование которой в данном режиме нецелесообразно. При инжекции непосредственно на шины низкого напряжения трансформатора схема D/y0 обеспечивает допустимые величины фазных напряжений и коэффициентов несимметрии по нулевой и обратной последовательностям во всем диапазоне изменения инжекции, вплоть до номинального тока трансформатора. Допустимые значения инжекции через трехфазную линию значительно снижаются ввиду заметного влияния ее сопротивления нулевой последовательности. Для оценки величины допустимой инжекции в зависимости от параметров и длины трехфазной линии необходимо проводить расчет режима. Показано, что схема соединения Y/z0 обладает несколько лучшими показателями по сравнению со схемой D/y0. При подключении источника однофазной генерации через трехфазный 4-х жильный кабель и использовании схем D/y0 и Y/z0 допустимая величина этой генерации будет ограничена не столько параметрами трансформатора, сколько главным образом существенно большим сопротивлением нулевой последовательности кабеля.
	Ключевые слова: сопротивление, вносимое трансформатором и трехфазной распределительной линией, величина допустимой однофазной инжекции. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.06
7	Исследование эффективности входного регулирующего аппарата для центробежных компрессоров турбохолодильных машин Авторы: Данилишин А.М., Кожухов Ю.В., Фатеева Е.С., Аксенов А.А. Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Российская Федерация
	Аннотация: Статья посвящена исследованию влияния на эффективность входного регулирующего аппарата (ВРА) его геометрических параметров, включая профилирование лопаток и особенности конструктивного исполнения. Входной регулирующий аппарат центробежных компрессоров широко применяется для регулирования газодинамических характеристик центробежного компрессора турбохолодильных машин с различными хладагентами посредством изменения закрутки потока на входе в рабочее колесо. Целью исследования являлось определение влияния формы и угла изогнутости профиля лопатки ВРА на его эффективность при создании закрутки на входе в рабочее колесо. В статье приводятся теоретические обоснования влияния закрутки потока на входе на газодинамические характеристики ступеней центробежных компрессоров. Рассмотрены конструктивное исполнение и способ профилирования лопаточных аппаратов входных регулирующих аппаратов. Методом исследования являлась численная оптимизация методами вычислительной газодинамики профиля лопаток ВРА. Расчетная модель проточной части для численного эксперимента состоит из осевого входного патрубка с входным регулирующим аппаратом, осерадиального рабочего колеса и безлопаточного диффузора. Моделирование проведено на модельном газе – идеальном воздухе при заданном атмосферном давлении на входе и массовом расходе на выходе. Всего на этапе численной оптимизации проведен численный эксперимент для порядка 120 вариантов проточных частей ВРА при четырёх различных положениях лопаток. Построенные рабочие характеристики ВРА по результатам численного моделирования позволили выявить зависимость коэффициенты потерь ВРА от его геометрических безразмерных параметров и формы лопаток. Представлена серия зависимостей рабочих характеристик ВРА от его вариантов исполнения, позволившая разработать рекомендации по оптимальному проектированию ВРА. Наиболее важным результатом исследования является определение влияния угла изогнутости профиля лопатки ВРА на его эффективность при создании закрутки на входе в рабочее колесо. Значимость полученных результатов заключается в повышения эффективности центробежных компрессоров с входным регулирующим аппаратом для турбохолодильных машин с различными хладагентами.
	Ключевые слова: входной регулирующий аппарат, центробежный компрессор, турбохолодильная машина, CFD-моделирование, оптимизация, профилирование лопаток. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.07
8	Модификация анодов микробного топливного элемента путем обработки азотной кислотой и перекисью водорода для формирования электрогенной биоплёнки Авторы: Гладышева М.С., Молодкина Н.Р. Университет ИТМО, Санкт–Петербург, Российская Федерация
	Аннотация: Основными целями исследования являются оценка влияния модификации электродов из углеродного войлока на формирование электрогенной биоплёнки микроорганизмов и эффективности биоэлектрогенерации в двухкамерном микробном топливном элементе. Микробные топливные элементы являются альтернативной энергетической технологией, позволяющей преобразовывать органические вещества в электроэнергию за счёт метаболизма микроорганизмов. Однако их практическое примене-ние ограничено низкой энергоэффективностью и нестабильностью. Данное исследование направлено на повышение эффективности микробного топливного элемента путём модификации анодов, что мо-жет способствовать дальнейшему широкому использованию данных систем в рамках развития направлений устойчивой энергетики. Для достижения поставленных целей решались следующие за-дачи: модификация анодов смесью HNO₃ и H₂O₂ для улучшения гидрофильных свойств и биосовме-стимости поверхности электродов, регистрация выходного напряжения системы в течение длитель-ного времени для оценки динамики генерации электроэнергии и установления зависимостей между стадиями образования биоплёнки и выходного напряжения, а также анализ структуры биоплёнок с использованием световой и сканирующей электронной микроскопии. Важными результатами явля-ются количественные показатели выходного напряжения двух конфигураций микробных топливных элементов. Система с модифицированным анодом продемонстрировала значительное преимущество, показав выдаваемое напряжение в 2,70–2,75 раза выше, чем система с необработанным углеродным войлоком. Кроме того, скорость нарастания напряжения для модифицированного анода в 2,90–2,95 раза выше по сравнению с необработанным анодом, свидетельствуя об ускоренной кинетике форми-рования электрогенной биоплёнки и оптимизации процессов переноса электронов. Микроскопия вы-явила более быстрое формирование плотных и однородных биоплёнок на модифицированном электроде, где размеры биоплёнки составили от 10 до 15 мкм против 4 – 6 мкм на необработанном элек-троде. Значимость результатов заключается в подтверждении эффективности используемого способа модификации электродов для работы микробных топливных элементов, что может способствовать их внедрению в качестве источников альтернативной энергии для маломощных автономных устройств.
	Ключевые слова: микробный топливный элемент, биоэлектрогенерация, электрогенная биоплёнка, адгезия микроорга-низмов, модификация электрода, углеродный войлок. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.08
9	Исследование эффективности использования метано — водородных смесей в жаротрубных котлах Авторы: 1Шапошников В.В., 1Кочарян Е.В., 1Леонова Т.А., 1Арушанян Р.Р., 2Безуглов Р.В. 1Кубанский государственный технологический университет, Краснодар, Российская Федерация 2Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, Новочеркасск, Российская Федерация
	Аннотация: Целью работы является моделирование и анализ эффективности сжигания метано-водородной смеси в среде с повышенным содержанием кислорода, а в пределе – в чистом кислороде, в жаротрубном котле для снижения выбросов CO2. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи: разработка математической модели трехходового жаротрубного котла для работы при сжигании природного газа и метано-водородной смеси в воздухе и смеси воздуха с чистым кислородом, численное исследование работы котла при сжигании метано-водородной смеси с концентрацией водорода от 0 до 40% и замещении воздуха кислородом от 0 до 100%, оценка эффективности работы оборудования в этих режимах. Наиболее важным результатом является подтверждение повышения эффективности работы жаротрубного котла при переходе на сжигание метано-водородной смеси в среде с повышенным содержанием кислорода. Значимость полученных результатов состоит в определении наиболее эффективных параметров работы оборудования, способствующих увеличению эффективности и экологичности процесса выработки тепловой энергии. В этом исследовании была разработана и верифицирована математическая модель жаротрубного котла. Создание модели проводилось с использованием программного продукта Boiler Designer. Исследование проводилось для двух режимов: сжигание метано-водородной смеси с концентрацией водорода от 0 до 40% в воздухе и сжигание метано-водородной смеси с фиксированной концентрации водорода в воздухе с концентрацией кислорода в диапазоне от 0 до 100%. При увеличении доли водорода КПД котлоагрегата практически не изменяется в связи с тем, что при уменьшении расхода уходящих газов происходит снижение объемной теплоты сгорания топлива, что приводит к увеличению расхода топлива. При фиксированном количестве водорода и увеличении концентрации кислорода в воздухе происходит прирост КПД котлоагрегата и снижение удельного расхода условного топлива по сравнению с работой на чистом воздухе.
	Ключевые слова: кислородное сжигание, водород, метан-водородная смесь, котел, углекислый газ, моделирование, эффективность. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.09
10	Исследование рабочего процесса центробежного компрессора для диоксида углерода методами вычислительной газодинамики Авторы: Фатеева Е.С., Данилишин А.М., Кожухов Ю.В., Казанцев Р.А. Университет ИТМО Санкт-Петербург, Российская Федерация
	Аннотация: Статья посвящена исследованию центробежного компрессора для диоксида углерода методами вычислительной газодинамики (CFD). Центробежные компрессоры диоксида углерода применяются в составе холодильных и криогенных систем, энергетических установках с субкритическим и транскритическим циклами, включая цикл Брайтона. Данная работа является частью исследования, посвященного разработке методики расчета газодинамических характеристик ступеней центробежных компрессоров холодильных систем. Основной целью исследования является исследование параметров трехмерного вязкого потока диоксида углерода в проточной части центробежного компрессора методами вычислительной газодинамики и сравнение двух способов учета реальности газа при моделировании. Для достижения поставленных целей были решены следующие задачи. Выбран объект исследования – экспериментально испытанный центробежный компрессор диоксида углерода с данными на субкритических и сверхкритических режимах работы. Компрессор состоит из входного осевого патрубка, осерадиального рабочего колеса, безлопаточного диффузора, выходной улитки, свернутой набок. Разработана детальная CFD-модель центробежного компрессора диоксида углерода в программном комплексе Ansys CFX. Для проведения валидации заданы граничные условия, отражающие реальные условия работы компрессора. Проведен численный расчет рабочего процесса компрессора в стационарной постановке. Выполнено сравнение рассчитанных выходных параметров потока (давление, температура, расход) с экспериментальными значениями. Рассчитаны значения адиабатного КПД по полным параметрам центробежного компрессора. Наиболее важные результаты исследования заключаются в описании особенностей рабочего процесса центробежного компрессора диоксида углерода посредством использования встроенных в Ansys CFX моделей реального газа и импортируемых таблиц реальных свойств газа. Значимость полученных результатов заключается в повышении эффективности центробежных компрессоров диоксида углерода технологических установок холодильных, криогенных и энергетических систем. Повышение эффективности компрессоров обеспечивается применением на этапе проектных расчетов разработанных рекомендаций для проведения CFD-моделирования рабочего процесса, в данной части исследования учитывающих особенности диоксида углерода в субкритическом состоянии.
	Ключевые слова: центробежный компрессор, диоксид углерода, вычислительная газодинамика (CFD), реальный газ, КПД, термодинамические свойства, холодильные системы, энергетические установки. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.10
11	Оптимизация фазовых координат торможения для энергоэффективной работы пневматических систем Авторы: Стрижак М.Г., Роговой А.С., Иглин С.П. Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», Харьков, Украина
	Аннотация: Целью исследования является оптимизация режима работы пневматической системы путем определения координат начала и завершения торможения, обеспечивающих снижение скорости поршня до минимального значения без использования демпфирующих устройств. Такой подход позволяет избежать сброса сжатого воздуха в атмосферу и приблизить условия работы к энергосберегающему режиму. Достижение поставленной цели реализуется за счёт внедрения алгоритма управления переключением распределителя в зависимости от координаты поршня, что позволяет формировать заданную траекторию торможения. В ходе исследования проведено математическое моделирование переходных процессов в пневмосистеме, реализована численная оптимизация координат торможения методами Нелдера-Мида и полного перебора. Установлено, что оптимальные координаты начала и завершения торможения должны находиться в пределах последних 10–15 % длины хода поршня для обеспечения конечной скорости на уровне 0,03 м/с. Наиболее значимым результатом является построение обобщённой зависимости координат торможения от длины хода цилиндра, что позволяет проектировать энергосберегающие режимы работы пневмопривода без дополнительных исследований. В результате оптимизации достигается эффективное торможение поршня без необходимости использования демпфирующих устройств, что снижает потери энергии сжатого воздуха и повышает общую энергоэффективность пневмосистемы.
	Ключевые слова: пневматический привод, торможение, коммутация, энергоэффективность, переходный процесс. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.11
12	Определение энергоэффективной частоты вращения рабочего органа мешалки для малых биогазовых реакторов Авторы: Сподоба М.А., Сподоба А.А., Ковальчук С.И., Олейник Ю.А. Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины, Киев, Украина
	Аннотация: Целью работы является определение энергоэффективного уровня скорости перемешивающего элемента электромеханической системы в виде лопастного двухъярусного смесителя с лопас-тями, установленными под углом 90°, для повышения энергетической эффективности процесса образования биогаза в малых биогазовых реакторах и рентабельности его дальнейшей переработки. Для достижения поставленных целей использовались общие методы физики, трехмерное моделирование, обработка и визуализация результатов в программах SolidWorks Flow Simulation, Wolfram Mathematica. Рабочая гипотеза исследований заключаеться в том, что вы-полнение 3D моделирования позволит определять характер распределения потоков биомассы в зависимости от скорости вращения лопастного перемешивающего устройства, что в свою очередь позволяет определить количество затраченой энергии на процес перемешивания. Найболее важный результат исследования заключается в получении зависимостей траектории движения элементарных объемов и скорости потока субстрата при различных скоростях вращения мешалки, а также получении графических зависимостей изменения средней скорости субстрата в объеме биогазового реактора за первые 20 секунд работы. Значимость приведенных в работе результатов исследования заключается в том, что на основе потоков сырья в реакторе установ-лено, что для реактора с геометрическими параметрами задаными в работе, энергоэффективная частота вращения смесителя лопастного типа с лопастями под углом 90° находится в пределах 40…50 об/мин. Средняя скорость движения вещества находиться в диапазоне 0.273 – 0.348 м/с. Определено процентное значение количества полезной энергии, необходимой для пускового периода, от полезной энергии, потребляемой за период перемешивания при различных скорос-тях вращения. Установлено, что зависимость потребляемой энергии от увеличения частоты вращения рабочего органа смесителя соответствует степенной функции. Приведенные в работе данные могут использоваться при проектировании и модернизации систем перемешивания субстрата в малых биогазовых реакторах.
	Ключевые слова: расход энергии, малые биогазовые реактори, энергоэффективность, моделирование, смешивание, скорость вращения, векторы потока. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.12
13	Бивалентный тепловой насос на углекислом газе для отопления многоэтажных зданий. Часть II Авторы: Шит М.Л., Журавлев А.А., Тыршу М.С., Лупу М.Л., Дауд В.П., Тимченко Д.В. Институт энергетики Технического университета Молдовы, Кишинев, Республика Молдова
	Аннотация: Применение тепловых насосов является одной из составляющих энергетического перехода, который рассматривается, как одно из направлений развития энергетики. Рассмотрена централизованная система теплоснабжения на базе ТЭЦ, в которой происходит обеспечение теплового режима ряда зданий за счет установки в них бивалентных тепловых насосов, получающих низкопотенциальную теплоту от обратной сетевой воды и от наружного воздуха. Целью работы является создание схемы бивалентного теплового насоса (БТН), использующего в качестве источников низкопотенциальной теплоты (НПТ) как теплоту обратной сетевой воды, так и теплоту наружного воздуха в режиме нормальной работы и аварийном режиме, когда происходит отказ в виде отключения подачи обратной сетевой воды. Поставленная цель достигнута путем решения следующих задач: построение термодинамических циклов БТН и их анализа, создание схемы БТН при возмущениях на тепловой насос в виде отключения ряда отапливаемых квартир от получения теплоты, разработки элементов САУ ТН, предназначенных для компенсации указанных отказов и возмущений. Наиболее существенным результатом является введение в схему БТН предгазоохладителя, установленного перед первой ступенью газоохладителя, а также система управления которым обеспечивает требуемую температуру сетевой воды отапливаемого здания. Предложена схема промежуточного контура между газоохладителем первой ступени и системой отопления здания. Показано, что в качестве теплообменника с переменной площадью поверхности теплообмена может быть применен кожухозмеевиковый теплообменник. Система управления предгазоохладителем должна содержать функциональный преобразователь параметров рабочего тела в энтальпию. Значимость полученных результатов состоит в создании схемы БТН, которая позволяет обеспечить как качественный, так и качественно-количественный законы регулирования теплового режима здания в аварийных режимах, вызванных отсутствием подачи теплоты от обратной сетевой воды.
	Ключевые слова: гибридная схема теплового насоса, автоматическое управление, случайные возмущения, надежность, централизованное теплоснабжение, углекислый газ. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.13
14	Экспериментальные исследования элементов из функционального интерметаллида Cu-Al-Mn для построения теплового двигателя и электростанции Авторы: 1Козырский В., 2Бунько В. 1Компания «ALOTEK Technology», Польша 2Отделенное подразделение «Бережанский агротехнический институт» Национального университета биоресурсов и природопользования Украины, Бережаны, Украина
	Аннотация: Основными целями работы являются исследование термомеханических характеристик и установление закономерностей генерации реактивного усилия элементами из функционального интерметаллида Cu-Al-Mn для дальнейшего их использования в тепловых двигателях электроустановок генерации электрической энергии. Цели реализованы с помощью созданной опытной установки с использованием контрольно-измерительных приборов для определения термомеханических характеристик элементов из функционального интерметаллида с различными геометрическими и физическими параметрами; построением характеристик зависимости усилия от температуры нагрева. По результатам экспериментальных исследований построены термомеханические характеристики (зависимости реактивного усилия, развиваемого термочувствительными элементами от температуры их нагрева), определены удельные показатели генерации реактивного усилия, относительно массы термочувствительных элементов. Установлено, что образцы при температуре их нагрева +90...+100 оС восстанавливают первоначальную форму (после предварительной деформации) за время 0,15 с. Определен удельный показатель генерации реактивного усилия, относительно единицы массы термочувствительных элементов, который составляет - 0,97 Вт/г. Значимость полученных результатов заключается в том, что полученные результаты экспериментальных исследований и установленные закономерности будут положены в основу создания теплового двигателя, и на его базе, электроустановки для генерации электрической энергии, работающих с низкопотенциальными источниками тепловой энергии - вторичная тепловая энергия технологических циклов, водные резервуары тепловых и атомных электростанций, а также термальные источники.
	Ключевые слова: функциональный интерметаллид, тепловой двигатель, генерация электрической энергии, сплав с памятью формы. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.14
15	Пассивное управление для чередующегося повышающего однотактного преобразователя первичной индуктивности для фотоэлектрической системы Авторы: 1Мохамед Файзал А.А., 2Кар С.2, 3М.Хулламани Р., 4Кавита П., 5Анатан Н., 6Натараджан К. 1Кафедра электротехники и электроники, Инженерный колледж VV, Тисайянвилаи, Индия. 2Кафедра электротехники, Университет Меди-Кэпс, Индаур, Мадхья-Прадеш 3Кафедра электротехники и электроники, Инженерный колледж Даянанда Сагара, Бангалор, Индия. 4Кафедра электротехники и электроники, Государственный инженерный колледж, Тирунелвели, Индия. 5Кафедра электротехники и электроники, Инженерный колледж Vel Tech Multi Ченнаи, Индия. 6Кафедра электротехники и электроники, Тринити-колледж инженерии и технологий, Педдапалли, Индия.
	Аннотация: В данной статье рассматриваются проблемы, связанные с использованием нового преобразователя Interleaved Boost-SEPIC (IBSC) для повышения производительности фотоэлектрических (PV) систем, управляемого стратегией пропорционального интегрального управления на основе пассивности. Использование преобразователей без чередования в фотоэлектрических системах приводит к снижению эффективности из-за проблем с управлением высокочастотным переключением, что может привести к снижению эффективности преобразования энергии и увеличению потерь. Кроме того, преобразователи без чередования могут демонстрировать более слабые характеристики переходного отклика, что приводит к более медленному регулированию напряжения и потенциальной нестабильности в условиях изменяющейся нагрузки. Также существует более высокий риск электромагнитных помех (EMI) с преобразователями без чередования, которые могут мешать работе других электрических систем и оборудования. Основными целями исследования являются повышение производительности фотоэлектрических систем за счет повышения эффективности преобразования энергии и обеспечение стабильных результатов с улучшенным переходным откликом. Эти цели были достигнуты с помощью предлагаемого IBSC, управляемого ПИ-регулятором на основе пассивности, который направлен на эффективное регулирование выходного напряжения преобразователя, обеспечивая высокую эффективность и быстрый переходный отклик. Схема управления использует свойства пассивности преобразователя для обеспечения стабильной работы в различных условиях эксплуатации. Моделирование MATLAB устанавливает надежность рекомендуемой системы управления, наиболее важными результатами являются быстрый переходный отклик 0.5 с, высокая эффективность 91% и надежная работа преобразователя Boost-SEPIC в фотоэлектрических системах. Значимость полученных результатов включает улучшенное преобразование энергии, стабильное регулирование напряжения и повышенную надежность. При сравнении предлагаемая концепция превосходит существующие с точки зрения эффективности, снижения пульсаций и стабильности, что делает ее многообещающим решением для улучшения производительности фотоэлектрической системы.
	Ключевые слова: чередующийся повышающий преобразователь SEPIC (IBSC), пассивное управление (PBC), фотоэлектрические (PV) системы, пропорционально-интегральный (PI) контроллер, широтно-импульсная модуляция. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.15
16	Унифицированный контроллер потока мощности для фотоэлектрических систем с использованием ИИ для повышения качества электроэнергии с использованием двойного повышающего преобразователя со связанным индуктором Авторы: 1Чиндам A., 1Иланжиакиландам C., 2Дугыяла В. 1Университет Аннамалаи, Индия 2 Институт технологий и науки Камалы, Телангана, Индия.
	Аннотация: Стабильность напряжения, регулирование потока мощности и качество электроэнергии стали основными проблемами в результате растущей интеграции возобновляемых источников энергии, особенно фотоэлектрических (PV) систем, в сети передачи электроэнергии. Основной целью данного исследования является повышение качества электроэнергии (PQ) в энергосистеме, использующей возобновляемые источники энергии (ВИЭ), в частности, путем устранения гармонических составляющих напряжения и тока, возникающих в интерфейсах силовой электроники. Для решения этой проблемы предлагается унифицированный контроллер потока мощности (UPFC), включающий как последовательные, так и шунтирующие преобразователи, соединенные с конденсатором звена постоянного тока. Кроме того, фотоэлектрическая (PV) система интегрирована с преобразователем со связанными индукторами с двойным повышающим преобразователем (CIDB) для обеспечения стабильной и непрерывной подачи энергии. Для достижения этих целей используется отслеживание точки максимальной мощности (MPPT) на основе оптимизированной радиальной базисной функции нейронной сети Coyote (COA-RBFNN) для обеспечения эффективного извлечения энергии из фотоэлектрической системы. Кроме того, интегрирован метод управления на основе развязанной нейронной сети (DNN) для эффективного управления UPFC. Исследование смоделировано и смоделировано в среде Matlab. Наиболее важные результаты исследования демонстрируют значительное улучшение качества электроэнергии даже при изменении нагрузки. Более того, преобразователь имеет повышенный КПД на 88% и улучшенные характеристики напряжения и тока. Значимость результатов заключается в возможности интеграции возобновляемой энергии с современными технологиями управления электропитанием, гарантируя при этом надежную и высококачественную подачу электроэнергии.
	Ключевые слова: ачество мощности, фотовольтаика, двойной повышающий преобразователь со связанными индукторами, оптимизированный для Coyote RBFNN MPPT, DNN. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.16