ro en

Электронный журнал 1(65)2025

"ПРОБЛЕМЫ РЕГИОНАЛЬНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65)"

СОДЕРЖАНИЕ

1	Краткосрочное прогнозирование ветровой энергии с использованием машинного обучения и гибридных систем глубокого обучения Авторы: Сунку В.П., Намбоодири В., Муккамала Р.Б. Факультет энергетики и чистых технологий, Национальный институт управления строительством и исследованиями, Хайдарабад, Индия
	Аннотация: Ветроэнергетика стала более популярной из-за роста спроса на энергию и быстрого снижения традиционных ископаемых видов топлива. В этой статье рассматривается растущий спрос на точное краткосрочное прогнозирование ветроэнергетики, что имеет решающее значение для минимизации воздействия на работу сети и снижения связанных с этим затрат. Цель состоит в разработке инновационной модели глубокого обучения (DL), которая интегрирует сверточную нейронную сеть (CNN) с управляемым рекуррентным блоком (GRU) для повышения точности прогнозирования для приложений на день вперед. Для достижения этих целей модель CNN GRU была тщательно протестирована и сравнена с тремя дополнительными моделями: CNN с двунаправленной долговременной краткосрочной памятью (BiLSTM), экстремальным градиентным бустингом (XGBoost) и случайным лесом (RF). Ключевые показатели производительности, а именно средняя абсолютная ошибка (MAE), средняя квадратичная ошибка (MSE), среднеквадратическая ошибка (RMSE) и коэффициент детерминации (R²), использовались для оценки эффективности каждой модели. Статистическая проверка также была выполнена с использованием теста Диболда-Мариано для установления существенных различий в производительности. Наиболее важные результаты показывают, что модель CNN GRU превзошла другие модели, достигнув MAE 0,2104 МВт, MSE 0,1028 МВт, RMSE 0,3206 МВт и R² 0,9768. Эти результаты подчеркивают превосходную точность и надежность модели в области краткосрочного прогнозирования ветроэнергетики. Значимость этого исследования заключается в демонстрации модели CNN GRU как эффективного и практичного инструмента для прогнозирования возобновляемой энергии.
	Ключевые слова: wind power, forecasting, deep learning, renewable energy, performance metrics. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.01
2	Прогнозирование нагрузки в электрических сетях: анализ методов и их развития Авторы: Кирик В.В., Шаталов Е.А. Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт им. Игоря Сикорского», Киев, Украина
	Аннотация: Основная цель данного исследования – проанализировать развитие методологий прогнозирования нагрузки в электрических сетях, уделяя особое внимание выявлению тенденций в оценках показателей качества, например, такой как средняя абсолютная процентная ошибка во времени. Этот анализ оценивает различные подходы к прогнозированию, включая статистические методы, искусственный интеллект, нечеткую логику, ансамблевые методы и гибридные системы, чтобы понять их эволюцию и текущее состояние. Для достижения поставленных целей был проведен систематический обзор научных публикаций, имеющих необходимые метрики. Из них было определено, какие модели использовались и какие ошибки прогнозирования им соответствовали. Также публикации, рассмотренные в рамках исследования, были распределены по времени – для учета динамики изменения результатов. Важнейшими результатами являются полученные графики динамики изменения ошибки прогноза для разных моделей по годам, а также возможные диапазоны изменения этой ошибки. Результаты показывают, что, хотя разрабатываются все более сложные модели, их прирост точности остается непоследовательным в разных контекстах применения при условии использования однотипной архитектуры. Однако гибридные модели демонстрируют существенное увеличение точности, а значит и превосходство над однотипной архитектурой. Значимость полученных результатов заключается в наглядной иллюстрации развития точности моделей прогнозирования. Они позволяют определить оптимальный вектор проведения последующих исследований, а именно, какой тип модели следует использовать для прогнозирования нагрузки в электрической сети. Также данное исследование доказывает перспективность использования гибридных методов в рассматриваемой области.
	Ключевые слова: прогнозирование нагрузки, электрические сети, анализ, нечеткие системы, нейронные сети, гибридные модели, показатели производительности, искусственный интеллект, машинное обучение. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.02
3	Воздействие на процесс биометаногенеза предварительной обработки соломы пшеницы высокочастотным электромагнитным полем высокой напряженности Авторы: Заблодский Н.1, Клендий П. 2, Дудар О.3 1Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины, Киев, Украина 2Отделенное подразделение «Бережанский агротехнический институт» Национального университета биоресурсов и природопользования Украины, Бережаны, Украина, 3Отделенное структурное подразделение «Бережанский профессиональный колледж Национального университета биоресурсов и природопользования Украины», Бережаны, Украина.
	Аннотация: Целью исследований является экспериментальное определение влияния предварительной обработки высокочастотным электромагнитным полем высокой напряженности на появление деформаций и струк-турных перестроек в клетках пшеничной соломы и на интенсивность выхода биогаза. Поставленная цель достигается путем решения следующих задач: получение соломы-сечки при измельчении на лабо-раторном измельчителе до фракции с средними размерами 5.2 мм х1.5 мм и замачивание в водопровод-ной воде в течение 15 минут; измерение распределения удельной мощности электромагнитного поля в зоне расположения образцов измельченной пшеничной соломы; сопоставление изображений структуры соломы под световым микроскопом образцов после воздействия высокочастотным электромагнитным полем высокой напряженности и контрольных образцов, не подвергавшихся такому воздействию; про-ведение опытов ферментации и исследований процесса выхода биогаза в течение 20 суток смеси соломы и инокулята для вариантов с предварительной обработкой соломы пшеницы электромагнитным полем трансформатора Теслы и без обработки полем. Наиболее существенными результата-ми исследований являются: экспериментальное доказательство эффективности способа предварительной обработки соломы пшеницы высокочастотным электромагнитным полем высокой напряженности при производстве биогаза; при предварительной обработке высокочастотным электромагнитным полем выход биогаза возрастает на 57% по сравнению с контрольным образцом, а скорость процесса метано-генеза в значительной степени изменяется от 7.81 м3/т СВ для контрольного образца до 13.75 м3/т СВ в сутки для обработанных электромагнитным полем образцов; визуально установлено появление дефор-маций и структурных перестроек в клетках пшеничной соломы. Значимость полученных результатов состоит в том, что предложенный подход к формированию биогазовой технология с использованием предварительной обработки соломы пшеницы высокочастотным электромагнитным полем высокой напряженности обеспечивает интенсификацию выхода биогаза.
	Ключевые слова: анаэробная ферментация, биогаз, магнитное поле водных субстратов, отходы биомассы, лигнин, напряженность электрического поля. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.03
4	Управление процессами обмена энергией на подвижном составе метрополитена с бортовыми емкостными накопителями энергии Авторы: Сулим А.А.1, Хозя П.А.1, Фомин А.В.2, Багров А.Н.1 1Государственное предприятие «Украинский научно-исследовательский институт вагоностроения» Кременчуг, Украина 2Государственный университет инфраструктуры и технологий, Киев, Украина
	Аннотация: Рассмотрена схема подвижного состава метрополитена с асинхронным приводом и емкостными накопи-телями энергии. Описаны энергетические связи между силовыми блоками рассматриваемого объекта управления. Целью работы является разработка технической структуры системы управления процесса-ми обмена энергией между контактной сетью, электроприводом подвижного состава метрополитена, тормозным резистором и емкостными накопителями энергии, а также анализ результатов исследования ее функционирования. Поставленная цель достигается путем решения следующих задач. Первая задача состоит в разработке структурной схемы блока управления процессами обмена энергией. Вторая задача заключается в разработке принципиальной технической структуры системы управления процессами обмена энергией на подвижном составе метрополитена с емкостными накопителями энергии и создании алгоритма ее работы. Третья задача состоит в проверке функционирования разработанной системы управления и алгоритма ее работы. Наиболее существенным результатом работы является разработка и техническая реализация прототипа системы управления, которая позволяет управлять процессами об-мена энергией при обесточивании контактной сети. Схема отличается от известных тем, что в ней используется управляемый коммутатор для разрыва силовой цепи, имеется возможность контроля нагрева емкостных накопителей энергии, а также последние имеют свои зоны регулирования для штатного и аварийного режимов работы основного источника питания. Следующим существенным результатом является, создание алгоритма работы для разработанной системы управления процессами обмена энергией на подвижном составе. Значимость полученных результатов состоит в том, что разработанная си-стема управления, позволяет контролировать и управлять процессами обмена энергией на подвижном составе метрополитена с емкостными накопителями энергии при возникновении аварийного режима работы системы энергообеспечения и в целом повысить безопасность процесса перевозок пассажиров в метрополитене. Исследованы процессы обмена энергией с применением разработанной системы управления и подтверждена ее работоспособность в лабораторных условиях.
	Ключевые слова: емкостной накопитель энергии, метрополитен, подвижной состав, процессы обмена энергией, система управления, тормозной резистор, электропривод. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.04
5	Кипение недогретой жидкости в плоском миниканале с графеновым покрытием Авторы: Кочкин Д.Ю.1, Архипов В.Е.1, Корепанова Е.М.2, Зайцев Д.В.1 1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Российская Федерация
	Аннотация: Кипение встречается во многих энергетических технологиях, в том числе в системах термостабилизации, где тепло отводится от стенки за счет скрытой теплоты парообразования теплоносителя. Нанесение покрытий на тепловыделяющую поверхность является одним из способов интенсификации теплообмена при кипении. Углеродные нанопокрытия, такие как графен являются одними из перспективных покрытий для улучшения теплопередачи. Основной целью исследования является определение влияния графенового покрытия на теплообмен и динамику паровых пузырей при кипении воды в плоском гладком миниканале. Для достижения поставленной цели использовался миниканал высотой 1,15 мм и шириной 10 мм. Кипение реализовывалось на торце медного образца с сечением 10×10 мм2, заподлицо впрессованного в нижнюю стенку канала. Синтез графена осуществлялся непосредственно на медном образце методом химического осаждения из газовой фазы (CCVD). Спектральный анализ образца показал, что покрытие соответствует многослойному графену (8-10 слоев). Для определения влияния графенового покрытия на динамику пузырей и теплообмен при кипении воды в миниканале в ряде экспериментов графен был механически удален с поверхности медных образцов. Наиболее важным результатом является то, что графеновое покрытие обеспечивает большее количество центров парообразования, по сравнению с исходной медью без графена, однако не оказывает существенного влияния на коэффициент теплоотдачи и кривые кипения. Также было обнаружено, что графеновое покрытие нестабильно на поверхности меди и практически полностью разрушается при кипении в течение нескольких десятков минут. Значимость полученных результатов состоит в определении устойчивости графенового покрытия, а также его влияния на теплообмен при кипении воды в миниканале.
	Ключевые слова: интенсификация теплообмена, кипение, миниканал, графен, двухфазный поток. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.05
6	Схема переработки магистрального газа на газораспределительных станциях с использованием регенеративных теплообменников Авторы: 1,2Баранов А.Ю., 1Кравченко Ю.А., 1Кравченко Д.В., 1Баранов М.В. 1Университет ИТМО 2ООО Научно-производственное предприятие «КРИОН» Санкт-Петербург, Российская Федерация
	Аннотация: В статье представлены результаты исследования по оптимизации процесса очистки и осушки природно-го газа при получении сжиженного природного газа (СПГ) на городских распределительных станциях (ГРС). Целью работы является снижение энергозатрат в малотоннажной установке сжижения природно-го газа. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи: анализ существующих технологических схем получения СПГ на ГРС и формулирование их недостатков и преимуществ, описание математической модели регенеративного теплообменного аппарата. В рамках исследования был проведен анализ малотоннажных технологий получения СПГ, который показал, что наиболее привлекательным способом с точки зрения энергозатрат является получение сжиженного газа в дроссельном цикле, а также показаны их недостатки, связанные с организацией процессов осушки и очистки природного газа перед ожижением. Выполнена оценка затрат топливного газа при давлении в трубопроводе от 3 до 10 МПа. Наиболее важным результатом исследования является разработка схемы переработки магистрального газа на ГРС с использованием регенеративных теплообменников. Значимость полученных результатов заключается в снижении энергетических затрат в процессах подготовки газа к сжижению в установке получения сжиженного газа на газораспределительных станциях. Определена доля потока, которая может быть переведена в жидкое состояние при заданных значениях давления газа в сети высокого и низкого давления. Рассмотрены основные эксплуатационные различия регенеративного теплообменного аппарата в воздухоразделительных установках и установке получения сжиженного природного газа. Описана математическая модель регенеративного теплообменного аппарата, разработанная для постановки вычислительного эксперимента по оценке работоспособности регенеративных теплообменников в цикле ожижения природного газа, а также для моделирования процессов, протекающих в регенеративных теплообменных аппаратах установок получения сжиженного природного газа.
	Ключевые слова: сжиженный природный газа, газораспределительные станции, магистральный газ, энергоэффективность, подготовка газа к сжижению. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.06
7	Влияние пористого покрытия на теплообмен в миниканалах с интенсивным локализованным нагревом Авторы: Пуховой М.В.,Зайцев Д.В. Институт Теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН Новосибирск, Российская Федерация
	Аннотация: Целью работы является исследования влияния пористого слоя на интенсивность теплообмена при проточном кипении в мини- и микро- каналах с локализованным нагревом со стороны стенки (размер нагревателя 3х3 мм2) при ширине и длине канала на порядок больше. Для достижения поставленных целей были решены следующие задачи. Была создана технология формирования различных пористых покрытий на нагревателе, основой которых был никелевый порошок с характерным размером зерна около 60-100 мкм. В результате были получены три различных тонких (масштаба 100 мкм) пористых покрытия: из никеля (100% Ni) и два биметаллических покрытия, содержащих медный или цинковый порошки (80%Ni + 20% Cu, 50% Ni + 50% Zn). Были проведены систематические исследования теплообмена при кипении с неоднородным нагревом в мини- и микро- каналах высотой от 0,55 до 2,0 мм при недогреве воды. Эксперименты выполнены при интенсивном нагреве со стороны стенки вплоть до 1,6 кВт/см2. Наиболее важными результатами являются следующие установленные факты: величины коэффициентов теплоотдачи и критического теплового потока на пористых поверхностях существенно (до 3 раз) выше, чем для гладкой поверхности, величины критического теплового потока достигли величины 1,2 кВт/см2, а величины коэффициента теплоотдачи достигли величины 100 кВт/(м2 К). Кроме того, при малых перегревах воды (менее 15 °С) величины коэффициентов теплоотдачи на всех исследованных пористых поверхностях могут быть в разы выше, чем для гладкой поверхности. Значимость полученных результатов состоит в том, что выявленные особенности локализованного нагрева недооценены, но важны в современных много- чиповых электронных системах и перспективных энергетических установках. Что позволит достичь требуемого масштаба величин параметров теплообмена при разработке высокоэффективных теплообменных систем для микроэлектроники и энергетики в современном мире.
	Ключевые слова: микро/мини каналы, высокий тепловой поток, локальный нагрев, тонкое пористое покрытие. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.07
8	Теоретические основы экспертизы целостности цифрового контента Авторы: Бобок И.И.1, Кобозева А.А.2 1Национальный университет «Одесская политехника», Одесса, Украина 2Одесский национальный морской университет, Одесса, Украина
	Аннотация: В условиях стремительного развития информационных технологий чрезвычайно актуальным является их внедрение в процесс функционирования критической инфраструктуры, в частности энергетической, любого государства. Однако все возможности, удобства, преимущества, предоставляемые современными информационными технологиями, повсеместной цифровизацией общества могут быть перечеркнуты недостаточным вниманием к проблемам информационной и кибербезопасности. Непрерывность и качество функционирования любой автоматизированной системы в цифровом пространстве критически зависит от обеспечения целостности используемой информации, защиты ее от несанкционированного доступа. Эффективность методов экспертизы целостности цифровых контентов определяется их теоретическим базисом. Существующие теоретические подходы не позволяют получить окончательное решение задачи выявления несанкционированных изменений цифровых изображений и видео, которые рассматриваются в работе. Хорошо зарекомендовал себя для решения различных задач кибербезопасности общий подход к анализу состояния информационных систем, основанный на теории матриц. Целью настоящей работы является дальнейшее развитие упомянутого подхода для его использования при экспертизе целостности цифровых контентов. Цель была достигнута путем детального исследования свойств функций зависимости возмущений сингулярных чисел и сингулярных векторов матрицы изображения/кадра видео от их номера в результате возмущающего воздействия для оригинальных и неоригинальных контентов. Наиболее важными результатами работы являются: обоснование для неоригинального контента разрушения монотонности тренда функции зависимости возмущения сингулярного числа от его номера, имеющей место для оригинального контента; обоснование принципиальной возможности оценки величины возмущающего воздействия. Значимость полученных результатов заключается в их последующем использовании для разработки универсальных методов экспертизы целостности цифровых изображений, видео, в частности стеганоаналитических методов, дающих возможность не только выявления факта нарушения целостности, но и оценки величины возмущающего воздействия, что крайне важно при стеганоанализе, где эта величина характеризует пропускную способность скрытого канала связи и является ключевой при декодировании секретной информации.
	Ключевые слова: общий подход к анализу состояния информационных систем, экспертиза целостности цифрового контента, сингулярный вектор, сингулярное число, стеганоанализ. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.08
9	Влияние конфигурации электродов на работоспособность металлопленочных конденсаторов Авторы: Белько В.О.1, Ченг Л.2, Калмыкова С.И.1, Печников А.В.1, Плотников А.П.1 1Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Российская Федерация. 2 Сианьский университет Цзяотун, Сиань, Китайская Народная Республика
	Аннотация: Целью исследования является выявление влияния конфигурации электродов металлопленочных конденсаторов на их характеристики и работоспособность в условиях, характерных для силовой электроники. Обобщены литературные данные об используемых в настоящее время конфигурациях электродов, проведен критический анализ их преимуществ и недостатков. Показано, что используемые в настоящее время конфигурации электродов металлизированных пленочных конденсаторов, обеспечивающие удовлетворительное самовосстановление конденсатора, имеют слишком высокое эквивалентное сопротивление. Предложена конфигурация электрода для металлопленочных конденсаторов, сочетающая в себе преимущества сплошного и сегментированного электродов, называемая гибридным электродом, а также получены экспериментальные образцы гибридных электродов. Продемонстрированы различные аспекты влияния электродов конденсатора на его работоспособность, экспериментально изучено влияние толщины электрода на электрическую прочность. Электрическая прочность полимерных пленок с различной толщиной металлизации была определена с использованием стандартных методик испытаний диэлектриков. Обнаружено, что электрическая прочность подчиняется распределению Вейбулла и незначительно снижается от толщины вакуумно-напыленного металла, в отличие от результатов исследований, представленных в литературных источниках. Экспериментально исследовано разрушение электродов, вызванное электрическими разрядами, возникающими при самовосстановлении металлопленочных конденсаторов. Установлено, что электрический взрыв и микродуговое разрушение металлизированного электрода существенно влияет на электрическую прочность полимерной пленки. Представлены результаты численного и аналитического расчетов эквивалентного поверхностного сопротивления для различных конфигураций электродов. Сравнительный анализ поверхностного сопротивления и активной площади сегментированных и гибридных электродов показал преимущество последних. Экспериментально установлено, что при сравнимой длительности процесса самовосстановления затрачиваемая на разрушение гибридных электродов энергия была меньше, нежели у сегментированных. Тем самым продемонстрирована способность гибридных электродов обеспечивать удовлетворительное самовосстановление металлопленочного конденсатора при меньшем эквивалентном сопротивлении электрода, чем у профильной и сегментированной металлизации.
	Ключевые слова: металлизированный пленочный конденсатор, пробивная прочность, конфигурация электродов, эквивалентное последовательное сопротивление, самовосстановление, профильная металлизация, сегментная металлизация. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.9
10	Экспериментальные исследования адсорбентов сероводорода на основе шлама водоподготовительной установки ТЭС Авторы: Филимонова А.А., Власова А.Ю., Камалиева Р.Ф. Казанский государственный энергетический университет Казань, Российская Федерация
	Аннотация: Работа посвящена проблеме очистки газообразного топлива, используемого на тепловых электрических станциях. Не редко в рамках политики ресурсосбережения на станциях также используют газообразные отходы нефтехимических предприятий в качестве добавки к основному топливу. Но природный газ и газообразные отходы нуждаются в предварительной очистке от сернистых соединений для снижения эксплуатационной нагрузки на оборудование и уменьшение негативного воздействия на окружающую среду. Целью данной статьи является разработка и обоснование выбора сорбционного материала с высокой сероемкостью и удовлетворяющих требованиям ГОСТ физическим характеристикам. Поставленная цель достигается за счет реализации следующих задач: анализ и подбор компонентов сорбционных материалов на основе шлама водоподготовки ТЭС, активация отхода водоподготовительной установки станции, приготовление сложнокомпонентных составов с различным процентным содержанием основных активных веществ, определение синергетического эффекта между компонентами состава. Наиболее важными результатами являются определение баланса между эффективной комбинацией компонентов в составе, обеспечивающий высокую сероемкость; определение перечня оксидов металлов, позволяющих увеличивать поглощающую способность по сернистым соединениям; разработка адсорбента с высокой сероемкостью и приемлемыми физическими характеристиками. Достижение данных результатов позволило разработать рецептуру высокоэффективного адсорбента с содержанием шлама водоподготовительной установки станции, достигающим 50%, что значительно снижает его себестоимость и удешевляет процесс подготовки топлива. Значимость полученных результатов состоит в том, что предложенный способ десульфуризации является не только экономически целесообразным, но и экологически выгодным за счет повторного использования отхода станции. Проведенные исследования позволили расширить знания в области очистки газообразного топлива от сернистых соединений и определить эффективные компоненты адсорбента, которые повышают сероемкость.
	Ключевые слова: газообразное топливо тепловых электрических станций, нефтехимические отходы, очистка от сернистых соединений, адсорбент, шлам водоподготовки. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.10
11	Методики расчета влагоразрядного напряжения изоляторов Авторы: Шевченко C.Ю., Данильченко Д.О., Ганус Р.О., Радогуз С.А., Томашевский Р.С., Махонин Н.В., Потрывай А. Э. Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт» Харьков, Украина
	Аннотация: В статье рассматриваются методы расчета влагоразрядного напряжения изоляторов в различных эксплуатационных условиях (загрязненность, влажность и т.п.) с целью выявления закономерностей влияния окружающей среды на эксплуатационные характеристики, а также повышения надежности и безопасности электрических сетей. Основная цель исследования заключается в сравнении двух подходов к расчету влагоразрядных характеристик изоляторов: классического метода, основанного на формуле Теплера, и альтернативного способа, использующего обобщенные параметры, которые довольно просто получить из технических характеристик изоляторов или норм по проектированию, для автоматизированных расчетов. Для достижения этой цели авторы решили ряд задач. Во-первых, был проведен всесторонний анализ поведения электрических разрядов на поверхности изоляторов при различных условиях эксплуатации, включая стандартные и неблагоприятные среды. Во-вторых, разработан автоматизированный инструмент, способный быстро и точно определять значения влагоразрядного напряжения. В-третьих, проведена экспериментальная проверка предложенного метода с использованием изолятора ЛК 70-110. Испытания показали разрядное напряжение 549 кВ и напряженность 2,1 кВ/см, что подтверждает точность расчетного метода. Основные результаты исследования подчеркивают значимость учета таких факторов, как свойства поверхностей изоляторов и степень их загрязнения, особенно в условиях подземных подстанций, где влажность и загрязнения имеют специфические особенности. Предложенный подход оказался эффективным как в стандартных, так и в сложных эксплуатационных условиях. Значимость результатов заключается в создании инструмента, который упрощает расчет влагоразрядных характеристик изоляторов, что позволяет быстро смоделировать ряд различных эксплуатационных условий и выбрать оптимальные характеристики для изоляторов. Этот метод может быть использован для разработки индивидуальных решений, адаптированных к различным условиям эксплуатации, что способствует быстрому моделированию и, соответственно, более точному определению безопасных и эффективных решений. Работа делает вклад в улучшение характеристик изоляции и открывает новые возможности для исследований и практического применения в энергетике, в частности в подземных подстанциях.
	Ключевые слова: влагоразрядное напряжение, изоляторы, методики расчета, формула Теплера, электрические разряды, автоматизированный калькулятор. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.11
12	Быстрый и точный метод настройки SISO регуляторов с использованием семи критериев качества Авторы: Стопакевич А. Ал.1, Стопакевич Ал. А.2 1 Государственный университет интеллектуальных технологий и связи 2 Национальный университет «Одесская политехника», Одесса, Украина
	Аннотация: Целью работы является разработка алгоритма и соответствующего программного обеспечения, позво-ляющего проводить многокритериальную оптимизацию системы управления с ПИ-регулятором и объек-том, заданным FOPDT моделью. Для поиска оптимальных настроек используются следующие семь пока-зателей качества: запас по коэффициенту усиления, запас по фазе, частота среза, критическая частота, относительный запас по запаздыванию, относительное перерегулирование, максимальная величина управляющего воздействия. Критерии оптимизации могут включать ограничения на границы изменения любого количества показателей. Цель работы достигается путем решения следующих задач. Первая задача - создание формул и процедур для точного расчета показателей качества систем управления. Вторая задача - разработка процедуры максимально быстрого моделирования системы управления с ориентацией на использование модели со структурой внутренних задержек и специального решателя для нее. Третья задача - разработка алгоритма быстрого расчета показателей качества в диапазоне всех возможных рациональных настроек регулятора для заданной FOPDT модели. Четвертая задача - разра-ботка программного приложения с графическим интерфейсом на языке MATLAB, позволяющего удобно проводить оптимизацию для произвольной рациональной модели FOPDT. Наиболее важным результа-том стало то, что указанные показатели качества могут быть точно рассчитаны для всех возможных рациональных настроек ПИ-регулятора с произвольной FOPDT моделью. Значимость полученных ре-зультатов заключается в том, что они позволяют свести процедуру оптимизации к табличному поиску и достичь любых комплексных критериев оптимизации. Эффективность процедуры была продемонстри-рована на множестве различных моделей FOPDT. Показано, что точность расчета не зависит от коэффи-циентов модели или регулятора.
	Ключевые слова: запаздывание, оптимизация, показатели качества, быстрое моделирование, объект первого порядка с запаздыванием. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.12
13	Интегрированная в сеть двойная ветряная турбина с использованием преобразователя с несимметрично нагруженной первичной индуктивностью (SEPIC) c оптимизированным по алгоритму оптимизации китов (Whale Optimization Algorithm) ПИ-контроллером Авторы: 1Кишоре Д.Р., 2Сравани К., 2Саи Кумар Б.Н., 2Притам Ч.Г., 2Бенту Б. 1Глобальный университет Годавари, Раджахмундри, Индия 2Годаварский институт инженерии и технологии, Раджахмундри, Индия
	Аннотация: Основными целями исследования являются разработка системы преобразования энергии ветра (WECS) на основе двух независимых индукционных генераторов с двойным питанием (DFIG) для стабильной и эффективной подачи электроэнергии в микросеть переменного тока, обеспечивая при этом стабильность сети и соответствие стандартам качества электроэнергии. Для достижения поставленных целей были выполнены следующие задачи: внедрение выпрямителя с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) для преобразования переменного тока в постоянный, реализация преобразователя SEPIC для повышения напряжения, настройка параметров пропорционально-интегрального (ПИ) регулятора с помощью кита алгоритм оптимизации (WOA) для динамического регулирования напряжения постоянного тока и проектирование трехфазного инвертора напряжения (VSI) для эффективного управления активной и реактивной мощностью в сети. Научная новизна предлагаемой работы заключается во включении в нее двойной независимой системы DFIG с преобразователями SEPIC и оптимизированными ПИ-регуляторами. Наиболее важными результатами являются демонстрация последовательной стабилизации напряжения постоянного тока, улучшение качества электроэнергии при изменении ветровых условий и общая эффективность системы 97%, подтвержденная с помощью моделирования MATLAB. Достигнутые результаты оказались более эффективными по сравнению с другими существующими преобразователями и оптимизированными контроллерами, что позволяет достичь целей удовлетворения требуемых требований к напряжению сети и достижения высокостабилизированной выходной мощности. Значимость полученных результатов заключается в создании передовой ветроэнергетической системы на базе DFIG-WECS, способной повысить производительность сети, обеспечить надежную интеграцию возобновляемых источников энергии, а также поддерживать качество и стабильность электроэнергии в соответствии с современными сетевыми стандартами.
	Ключевые слова: возобновляемые источники энергии (ВИЭ), DFIG-WECS, преобразователь SEPIC, контроллер WOA-PI, сетевая система. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.13
14	Преобразователь Landsman с чередованием фаз и оптимизированным ПИ-регулятором класса Topper в бессенсорном приводе двигателя BLDC для электромобиля Авторы: 1Суреш В., 1Кишоре Р.Д., 2Жахнави В.Г., 2Манжула Д., 2Локеш М. 1Godavari Global University, Раджамандри 2Godavari Institute of Engineering and Technology Раджамандри, Индия
	Аннотация: Основными целями исследования являются разработка системы привода бесщеточного двигателя постоянного тока (BLDC) с повышенной эффективностью, надежностью и экономической эффективностью для применения в электромобилях (EV). Предлагаемая система объединяет усовершенствованный преобразователь Landsman с чередованием и оптимизированный пропорционально-интегральный (ПИ) контроллер для эффективного управления энергией и управления двигателем. Для достижения поставленных целей были выполнены следующие задачи: Научная новизна этой работы заключается в разработке нового преобразователя Landsman с чередованием вместе с алгоритмом оптимизации класса Topper (CTO). Преобразователь предназначен для оптимизации преобразования энергии от фотоэлектрических (PV) источников в энергию, необходимую для двигателя BLDC; алгоритм реализован для гипернастройки ПИ-контроллера для точного и быстрого реагирования; двунаправленный преобразователь использовался для управления зарядкой и разрядкой системы аккумуляторных батарей, обеспечивая адекватное распределение мощности во время пиковых нагрузок; а однофазный инвертор напряжения (VSI) использовался для преобразования постоянного тока в переменный для управления двигателем BLDC. Система была протестирована в MATLAB/Simulink для оценки ее производительности. Наиболее важными результатами являются достижение высокой эффективности преобразования напряжения 97,42%, минимизированное время установления 0,1 секунды и высокая скорость сходимости, которые в совокупности демонстрируют способность системы обеспечивать надежную и эффективную работу для движения электромобилей. Значимость полученных результатов заключается в потенциале революционизировать системы привода электромобилей, предлагая инновационное, высокоэффективное и масштабируемое решение. Эта система не только повышает использование энергии и производительность двигателя, но и поддерживает широкое внедрение устойчивой технологии электромобилей.
	Ключевые слова: электромобили, двигатель BLDC, преобразователь Interleaved Landsman, CTO, VSI, ПИ-регулятор. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.1-65.14