На кафедре электроэнергетики Тюменского индустриального университета приступили к исследованиям проблем устойчивости энергосистем с возобновляемыми источниками энергии. Разработки ученых помогут повысить надежность гибридных установок с помощью создания цифровых двойников на базе машины жесткого реального времени.
Использование гибридных систем энергоснабжения на базе возобновляемых источников энергии – основной мировой тренд развития энергоснабжения изолированных территорий, направленный на снижение углеродного следа в деятельности предприятий. В связи со спецификой промышленности Западной Сибири, разработки ученых ТИУ в области энергетики в основном связаны с нефтегазовой отраслью, которая в настоящий момент является флагманом внедрения цифровых технологий.
«Проект «Устойчивость энергосистем с возобновляемыми источниками энергии с использованием цифровых двойников в реальном времени», к реализации которого мы приступили, нацелен на повышение устойчивости и надежности гибридных энергоустановок, - рассказала кандидат технических наук, заведующая кафедрой электроэнергетики Гузель Хмара. - Мы собираемся не только смоделировать гибридную энергосистему, но и для внедрения на площадках индустриальных партнеров разработать программные продукты по выбору необходимого количества и мест установки диагностического оборудования с учетом индивидуальных особенностей такой энергосистемы. Это позволит сократить эксплуатационные расходы и повысить энергоэффективность системы в целом».
Главная проблема гибридных энергосистем, имеющих в составе нетрадиционные источники энергии, такие как ветрогенераторы и солнечные установки, — это чувствительность к изменению климатических условий, от которых зависит выработка мощности. Созданные в рамках проекта цифровые двойники, работающие в режиме реального времени, помогут анализировать происходящие процессы и принимать правильные управленческие решения.
«Мы исследуем режимы работы и учим программу идентифицировать все процессы, создавая новые алгоритмы. На основе полученной базы знаний мы сможем легко внедрять нетрадиционные энергоустановки, - отметила Гузель Хмара. - На первом этапе реализации проекта мы провели полевые испытания методики определения мест повреждения воздушных линий электропередачи в условиях реальной сети 10 кВ, опубликовали более 50 научных статей в ведущих российских и зарубежных журналах и получили ряд патентов».
Среди запатентованных технологий – адаптивные устройства защиты от потери устойчивости электротехнических комплексов нефтегазодобывающих потребителей, интеллектуальная система защиты от перенапряжений погружного электрооборудования, внутрискважинные устройства повышения энергоэффективности процесса добычи и другие.
В результате реализации проекта ТИУ возникнет отраслевой центр компетенций мониторинга и управления надежностью, появится цифровая система регистрации аварийных событий и динамической устойчивости на пилотных объектах, также будет внедрено цифровое дистанционное управление оборудованием и режимами работы объектов электроэнергетики.
Отдел медиа и внешних коммуникаций