ro en

Электронный журнал №2(31)2016

"ПРОБЛЕМЫ РЕГИОНАЛЬНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ"

СОДЕРЖАНИЕ

0	Электроэнергетика
	Аннотация:
1	Однотрансформаторное фазорегулирующее устройство для управления потоками мощности в электрических сетях Авторы: Голуб И.В. Институт энергетики Академии наук Молдовы Кишинев, Республика Молдова
	Аннотация: В работе представлена схема трансформаторного фазорегулирующего устройства, которое выполнено, в отличие от традиционной технологии, на основе однотрансформаторного элемента. Определена методика проведения исследований, связанных с анализом режима работы устройства и его элементов. Построена математическая модель устройства, описывающая связь между входными и выходными величинами (токами и напряжениями) с учетом активных сопротивлений и сопротивлений рассеяния в элементах схемы. Предлагаемая конфигурация фазосдвигающего трансформатора эффективна как с экономической, так и с технической точки зрения, позволяя осуществлять непрерывный контроль распределения потоков мощности в электрических сетях в процессе регулирования угла сдвига фаз между входным и выходным напряжением устройства.
	Ключевые слова: фазорегулирующий трансформатор, векторная диаграмма, круговые диаграммы, режим нагрузки, режим холостого хода, угол фазового сдвига, комплексный коэффициент преобразования, расчетная мощность устройства. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.1208188
2	Распределенная генерация малой мощности для интегрирования возобновляемых энергетических ресурсов в распределительные сети малой мощности Авторы: Киндриш М.1, Цикер А.1, Мирон Анка1, Сачердоциану Д.2 1Технический Университет Клуж-Напока, Клуж-Напока, Румыния 2Национальный Институт научных исследований, разработок и испытаний в области электротехники Крайова, Румыния
	Аннотация: Под влиянием существующей энергетической политики, использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ) распространилось на весь мир, как рекция на рост потребностей в энергии и снижении влияния производства электроэнергии на окружающую среду. Существование малых источников генерации электричесокй энергии (обычно с использованием ВИЭ, да и других источников первичной энергии), распределенных на большой площади возле потребителей и подключенных к распределительным сетям называется распределенной генерацией (РГ). В статье приведены некоторые результаты одного из исследовательских проектов, целью которого было выявление проблем качества электрической энергии и влияния РГ, использующих ВИЭ или других нелинейных нагрузок на распределительные сети низкого напряжения в Румынии; конечной целью работы было разработка Универсального кондиционера качесва энергии (UPQC) который должен был устранить существущие возмущения. Изучены существующие технологии РГ и разработаны решения, которые можнол использовать в нашей стране, с учетом существующей систуации. Исследования были направлены на системы малой мощности, основанные на солнечной и ветровой энергии и интегрировании этого устройства в распределительные сети в сельской местности и голродских пригородов. Наличие устройств РГ требует перехода от пассивных распределительных сетей к активным распределительным сетям. В целом, использование небольшого количесва систем РГ не представляет собой проблемы, но резкий рост систем распределенной генерации создает проблему, связанную с интегрированием РГ таким образом, чтобы не влиять на надежность и качество электроснабжения.
	Ключевые слова: возобновляемые источники энергии, распределенная генерация, фотоэлектрические системы, ветровые турбины малой мощности, активные распеределительные сети. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.1208190
3	Инновационный технологический процесс продления срока службы кабелей подземной прокладки Авторы: Табакару В.,1, Бринтон Р. 1Филиал распределительных сетей АО «Мунтения Норд», Галац, Румыния 2Новиниум, Аубурн, США
	Аннотация: В качестве оператора по распределению электрической энергии низкого напряжения (0.23/0.4kV), среднего напряжения (6 şi 20 kV) и высокого напряжения (6 и 20 кВ) по территории жудеца Галац, филиал фирмы «Мунтения Норд», отделение по распределению электрической энергии Галац (SDEE Galaţ) обслуживает около 240000 потребителей (коллективных и отдельных, домашних хозяйств и других) и эксплуатирует большой объем подземных электрических сетей (ПЭС) 6 кВ и 20 кВ. Многие из кабелей этих ПЭС среднего напряжения были изготовлены из материалов и на технологическом уровне 60-80 годов прошлого века и выработали свой срок службы. Доказательством тому статистика несчастных случаев по группе повреждений «технический износ» в нормальных условиях эксплуатации. Чтобы избежать последующих повреждений в сетях среднего напряжения, в принципе, эти кабели (наиболее старые) необходимо заменить кабелями нового поколения с новой изоляцией из вспененного полиэтилена (XLPE) и барьерами против проникновения воды. В настоящей работе представлены основные особенности нового инновационного процесса названного SPR предназначенного для восстановления изоляции подземных кабелей среднего и высокого напряжения. Процесс является альтернативой (которая показала свою жизнеспособность в течение 25 лет в мировом масштабе) замене кабелей. В статье проводится информация, которая позволяет показать преимущества предлагаемой технологии.
	Ключевые слова: кабели, изоляция, продление срока службы. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.1208192
4	Анализ процесса развития частичных разрядов как средства для оценки состояния статорных обмоток электрогенераторов большой мощности Авторы: Думитреску Сорин Научно-исследовательский институт в области энергетики, Бухарест, Румыния
	Аннотация: В статье представлены важность деятельности в области развития знаний о частичных разрядах для оценки сопротивления изоляции. Представлен принцип методики измерения величин, характеризующих частичные разряды, а также и критерии, используемые для оценки состояния сопротивления изоляции гидрогенераторов. Представлены результаты измерений, выполненных на нескольких гидрогенераторах, например, изменение во времени двух основных величин, которые характеризуют частичные разряды, величина максимальной амплитуды Qm и нормализованная величина NQN в течение, приблизительно, 10 лет. Кроме того, приведена классификация изоляции трех основных категорий и двух промежуточных. Критерии, используемые для измерения сопротивления изоляции представлены в виде таблицы: количественные критерии ± NQN и ± Qm и качественные критерии для анализа 2D и 3D графики. В конце каждого набора измерений, проводится анализ состояния изоляции: годовая оценка и выносятся рекомендации и решения по техническому обслуживанию. В заключение в работе делается вывод о методе частичных разрядов в on-line в Интернете и, в частности, условия измерения, для которых изменение частичных разрядов имеет значение.
	Ключевые слова: частичные разряды, гидрогенераторы, состояние изоляции статора, оценка, тренд, поддержание состояния, действие, развитие. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.1208194
5	Трехэлементное реакторно-конденсаторное устройство для связи асинхронно работающих энергосистем переменного тока Авторы: Бошняга В.A., Суслов В.М. Институт энергетики Академии Наук Молдовы, Кишинев, Республика Молдова
	Аннотация: Приведен краткий обзор известных технических решений по реализации управляемой «гибкой» связи на переменном токе для асинхронно работающих энергосистем. Исследованы основные характеристики трехэлементного реакторно-конденсаторного устройства, обеспечивающего заданную передаваемую активную мощность и баланс реактивной мощности в устройстве при различных уровнях напряжений связываемых систем. Разработана математическая модель, позволяющая рассчитывать параметры элементов реакторно-конденсаторного устройства, необходимых для реализации кругового вращения фазы при заданной комплексной проводимости нагрузки. Полученные результаты позволяют оценить необходимый диапазон изменения проводимостей, который надо обеспечить с помощью полупроводниковых переключающих устройств для поддержания передаваемой мощности.
	Ключевые слова: реакторно-конденсаторное устройство, управляемая гибкая связь на переменном токе, передаваемая активная и реактивная мощность. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.1208200
6	Распространение флуктуаций напряжения в электрических транспортных сетях Авторы: Альберт Гермина1, Голованов Николае2,Элефтереску Луминица Научно-исследовательский институт в области энергетики1, Бухарестский политехнический университет2, Бухарест, Румыния
	Аннотация: Значительные изменения, которые произошли в энергетической системе в Румынии в последние годы за счет снижения мощности, используемой в системе, количество и мощность классических источников в эксплуатации, а также внедрение возобновляемых источников энергии уменьшили мощность тока короткого замыкания (жесткость узла). В точках подключения пользователей, при отсутствии соответствующих мероприятий, возникнет превышение допускаемых уровней искажений напряжения. В статье проанализированы две области энергетической системы, в которой подключены пользователи, которые определяют колебания напряжения. Помехи в виде колебаний напряжения в этих узлах могут превышать допустимые значения и могут распространяться в сети передачи электроэнергии и влиять на качество электроэнергии в больших зонах системы. Проведенный анализ показывает влияние узлов мощности короткого замыкания, в которых подключены эти пользователи и отмечено, что в некоторых случаях (например, когда линии отключены для технического обслуживания, (остановка групп зоны) нарушения в сети передачи, влияющие на пользователей, могут иметь значительные значения выше допустимых. Технический кодекс существующих транспортных сетей не делает никаких ссылок эти явления, так как считалось, что это явление не должно существовать.
	Ключевые слова: качество напряжения, распределительные сети, искажения. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.1208204
7	ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
	Аннотация:
8	Технологии адресной доставки энергии и термотрансформации при производстве продуктов питания Авторы: Бурдо О.Г.1, Шит М.Л.2, Зыков А.В.1, Резниченко Д.Н.1, Журавлев А.А.2 1 Одесская национальная академия пищевых технологий, Одесса, Украина 2 Институт Энергетики Академии наук Молдовы, Кишинев, Республика Молдова
	Аннотация: Обсуждаются энерготехнологические парадоксы пищевых технологий и традиционные подходы для оценки эффективности использования энергетических ресурсов. Формулируются гипотезы совершенствования энерготехнологий пищевых производств. Дана классификация принципов адресной доставки энергии к элементам пищевого сырья. Обоснованы перспективные задачи для теплонасосных установок и двухфазных теплопередающих систем. Проведено сравнение энергетической эффективности технологий на основе нового числа подобия – числа энергетического воздействия. На примере объектов пищевых производств рассмотрены принципы моделирования комбинированных процессов массопереноса при экстрагировании, обезвоживании и пастеризации. Поставлена задача математического моделирования комбинированных гидродинамических и тепломассообменных процессов инновационных энерготехнологий. Представлены схемы конверсии энергии топлива при сушке, инновационные установки на основе термосифонов, тепловых насосов и электромагнитных генераторов энергии. Показано, что импульсное электромагнитное поле, двухфазные теплопередающие системы и тепловые насосы являются эффективным инструментом реализации энергоэффективных технологий.
	Ключевые слова: энергия, пищевые технологии, моделирование, тепловые насосы, тепловые трубы, электромагнитный подвод энергии. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.1208206
9	Инженерная методика расчета полей температур и термических напряжений на начальной стадии радиационно- конвективного нагрева (охлаждения) тел при переменных коэффициентах теплообмена и температуре среды Авторы: Горбунов А.Д., Уклеина С.В. Днепродзержинский государственный технический университет Днепродзержинск, Украина
	Аннотация: Существующие решения задач лучисто-конвективного нагрева (охлаждения) тел на начальной стадии при нестационарных коэффициентах теплообмена и температуры среды довольно громоздки. Цель данной работы получение более простых зависимостей. Решения базируются на основе анализа полученных ранее авторами уравнений связи между причиной (тепловым потоком) и следствием (температурой поверхности) в начальный период нагрева. Разработаны две простые и эффективные инженерные методики расчета нестационарных полей температур и осевых термических напряжений на начальной стадии нагрева (охлаждения) тел канонической формы одновременно конвекцией и излучением при переменных коэффициентах теплообмена и температуре окружающей среды. Некоторые из решений носят обобщенный характер, позволяющий значительно уменьшить число переменных и таким образом использовать графический способ решения задачи. Приведены формулы для расчета среднемассовых и центральных температур на начальной стадии, чего обычно не делали другие исследователи нелинейных задач теплопроводности. Установлено, что осевые термические напряжения целиком определяются тепловым потоком на поверхности. Адекватность разработанных методик установлена на пяти случаях расчета нагрева (охлаждения) плиты при различных условиях ее теплового нагружения. Показано, что погрешность определения температур поверхности не превышает 6 % и что разработанной методикой можно пользоваться до чисел Фурье .
	Ключевые слова: лучисто-конвективный теплообмен, нестационарные коэффициенты теплообмена, нагрев, охлаждение, начальная стадия, среднемассовые и центральные температуры, инженерная методика расчета. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.1208208
10	Повышение энергетической эффективности механических и термомеханических систем пищевых технологий Авторы: Безбах И. В., Кепин Н. И., Воскресенская Е. В. Одесская национальная академия пищевых технологий Одесса, Украина
	Аннотация: Рассмотрены недостатки оборудования для механической и термомеханической обработки пищевых продуктов. Предлагаются пути решения энергетических проблем в технологиях термообработки пищевых жидкостей, сушки дисперсных продуктов, разделения плодов косточковых культур. Представлены конструкции сушилок и аппаратов для термообработки на базе вращающихся термосифонов. Приведены результаты экспериментальных исследований процессов сушки, термообработки пищевых продуктов в аппаратах с вращающимися термосифонами. Предлагаются модели в числах подобия, для расчета процессов тепломассопереноса при термообработке и сушке пищевых продуктов в перечисленных аппаратах. Дано описание машины роторного типа для разделения плодов косточковых культур. Обоснована экономическая эффективность предлагаемого направления первичной переработки косточковых культур. При обобщении экспериментальных результатов использовано модифицированное число Ньютона. Энергетические характеристики машины учтены при использовании числа Эйлера. Предложены критериальные уравнения для проектирования и оптимизации подобного класса машин. Предложенные конструкции аппаратов способны обеспечить эффективный теплоперенос при обработке вязких и дисперсных пищевых продуктов при уменьшении энергетических потерь до 30 %.
	Ключевые слова: термомеханическая обработка, энергия, пищевые технологии, моделирование. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.1208216
11	ИНФОРМАТИКА
	Аннотация:
12	Прикладной анализ данных в системе энергомониторинга Авторы: Кычкин А.В., Микрюков Г.П. Пермский национальный исследовательский политехнический университет Пермь, Россия
	Аннотация: Рассматривается пример программно-аппаратной организации системы мониторинга потребления электрической энергии офисными помещениями на нужды многосекционного освещения и управления климатом/вентиляцией. Особенностью системы является прикладной анализ энергетических данных офиса, позволяющий произвести распознавание локализованных режимов работы каждого типа оборудования на основе сводного энергетического профиля с последующей оценкой энергопотребления и наработки. Прикладной анализ энергоданных включает блок первичной обработки, сглаживающий фильтр, блок идентификации временной метки, блоки кластеризации и классификации данных, блок оценки нетипичного потребления, блок расчета статистических показателей наработки в классах и энергопотребления. В качестве основных параметров классификации режима работы использованы величины затраченной электроэнергии за один временной слот и временная метка слота. Приводится оценка результатов экспериментальных исследований прикладного анализа энергоданных с использованием оборудования для полунатурного моделирования и системы визуализации OpenJEVis за выбранный период наблюдения. Для исследуемых двух секций освещения и одной установки, имитирующей систему управления вентиляцией, по интегральному профилю нагрузки проведена идентификация восьми возможных состояний включения, проведен расчет энергопотребления и наработки. Работа выполнена при поддержке внутривузовского гранта ПНИПУ №2016/ПИ-2 «Разработка методологии мониторинга и утилизации тепловых потоков, как низкопотенциального ресурса предприятия».
	Ключевые слова: энергоданные, энергетический мониторинг, визуализация энергоданных, прикладной анализ данных, распознавание образов, OpenJEVis, Janitza. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.1208218
13	Усовершенствование метода обнаружения результатов фальсификации в цифровом изображении в условиях атак Авторы: Кобозева А.А., Григоренко С.Н. Одесский национальный политехнический университет Одесса, Украина
	Аннотация: Современный уровень развития информационных технологий привел к небывалой доныне легкости осуществления неавторизованных изменений цифровых контентов. В настоящий момент чрезвычайно актуальным является вопрос эффективной экспертизы подлинности цифровых изображений, видео, аудио, разработки методов выявления и локализации нарушений их целостности при использовании этих контентов в целях, отличных от развлекательных. Наиболее часто используемым при фальсификациях цифровых изображений программным инструментом является клонирование. Этот инструмент реализован во всех современных графических редакторах. Настоящая работа посвящена усовершенствованию метода выявления в цифровых изображениях результатов клонирования. Метод нацелен на обнаружение областей клона и прообраза в условиях дополнительных возмущающих воздействий на изображения после проведения операции клонирования для «маскировки» ее результатов, усложняющей процесс поиска. Усовершенствование проводится с целью снижения количества «ложных тревог», когда области клона/прообраза обнаруживаются в оригинальных изображениях либо локализация выявленных областей не соответствует реальным клону и прообразу. Предложенное усовершенствование, основанное на попиксельном анализе блоков изображения различного размера, наименее отличающихся друг от друга, дало возможность обеспечить эффективную работу метода независимо от специфики анализируемого цифрового изображения.
	Ключевые слова: цифровое изображение, клонирование, нарушение целостности, матрица цифрового изображения, возмущающие воздействия. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.1208220
14	Выявление области применения стеганоаналитического подхода, основанного на анализе пространственной области цифровых контентов Авторы: Ахмаметьева А.В. Одесский национальный политехнический университет Одесса, Украина
	Аннотация: В работе проводится выявление области применения разработанного ранее стеганоаналитического подхода, основанного на учете количества последовательных триад в матрице уникальных цветов цифровых изображений, с точки зрения форматов цифровых контентов. Проводится анализ влияния размера цифровых контентов, используемых в качестве контейнеров для внедрения дополнительной информации, на эффективность детектирования в процессе стеганоанализа. В результате проведенных вычислительных экспериментов установлено, что разработанный подход эффективен для цифровых контентов в форматах с потерями, а также выявлено ограничение на размер контейнеров. Приведены результаты вычислительных экспериментов.
	Ключевые слова: стеганоанализ, пространственная область контейнеров, цифровое изображение, формат хранения с потерями, формат хранения без потерь. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.1208222