Системы возобновляемой энергетики, такие как ветряные турбины и солнечные батареи, важны для сокращения парниковых газов и представляют собой экологически чистую альтернативу ископаемому топливу. Однако для их эффективного использования необходимо учитывать экономические, социальные, экологические аспекты, а также критерии надежности. Цель данного исследования - изучить интеграцию в энергетику на основе теории надежности, с целью обеспечения наиболее высокой точности оценок, влияющих на проектирование и принятие решений. Это включает обзор существующих методов и мер защиты, а также разработку процедур для повышения мощности и надежности энергосистем.
Идентификаторы и классификаторы
Зеленая энергетика, или возобновляемая энергетика, строится на принципах использования природных ресурсов. Возобновляемые источники энергии постоянно возобновляются и не исчерпываются, в отличие от ископаемого топлива, которое ограничено. Использование возобновляемых источников энергии важно для перехода к более чистой и устойчивой энергетике. Однако важно учитывать их надежность, поскольку неожиданные перебои в подаче электроэнергии могут привести к финансовым потерям.
Список литературы
1. Зацепина В.И., Астанин С.С. Анализ надежности системы электроснабжения с учетом отказоустойчивости релейной защиты. Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2020. Том 26. №. 4. С. 564-570, 2020. EDN: LIPVUD
Zatsepina V.I., Astanin S.S. Analysis of reliability of electrical supply system with including relay protection failure. Bulletin of Tambov State Technical University. 2020. Vol. 26. № 4. P. 564-570, 2020.
2. Зацепина В.И., Астанин С.С. Итоговая надёжность электроснабжения и систем релейной защиты и автоматики. Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. № 10. С. 280-283. EDN: YVBAPY
Zatsepina V.I., Astanin S.S. Final reliability of power supply and relay protection and automation systems. Izvestia Tula State University. Technical sciences. 2020. № 10. P. 280-283.
3. Аклан, Ф., Мустафа, С., и Ахмад, А. Международное агентство по возобновляемым источникам энергии. Затраты на производство энергии из возобновляемых источников в 2019 году. Оценка устойчивости и надежности ветроэнергетических систем. Возобновляемая энергия. 2020. № 139. С. 1095-1108.
International Renewable Energy Agency. Costs of producing energy from renewable sources in 2019. Aklan, F., Mustafa, S., & Ahmad, A. (2019). Sustainability and reliability assessment of wind energy systems. Renewable Energy. 2020. № 139. P. 1095-1108.
4. Дахал, Г., Пандей, С., и Лохани, С. Обзор надежности систем возобновляемых источников энергии: Концепции, методологии и будущие направления исследований. Renewable Energy. 2020. № 160. С. 728-741. DOI: 10.1016/j.renene.2020.06.029
Dahal, G., Pandey, S., & Lohani, S. A review of reliability of renewable energy systems: Concepts, methodologies and future research directions. Renewable Energy. 2020. № 160. P. 728-741.. DOI: 10.1016/j.renene.2020.06.029
5. Зацепина В.И., Зацепин Е.П., Скоморохов П.И. Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения посредством комбинированного воздействия на искажения напряжения. Энергетика: исследования, оборудование, технологии 2019. № 21(5). С. 79-86. DOI: 10.30724/1998-9903-2019-21-5-79-86
Zatsepina V.I., Zatsepin E.P., Skomorokhov P.I. Increase of efficiency of functioning of power supply systems by means of the combined influence on voltage distortions. Energetika: researches, equipment, technologies. 2019. № 21(5). P. 79-86. DOI: 10.30724/1998-9903-2019-21-5-79-86
6. Сингх, Р. К., Мурти, Х. Р., Гупта, С. К., и Дикшит, А. К. Обзор методологий оценки судостижимости. Ecological Indicators. 2017. № 15(1). С. 281-299.
Singh, R. K., Murthy, H. R., Gupta, S. K., and Dikshit, A. K. A review of methodologies for assessing soustainability. Ecological Indicators. 2017. № 15(1). P. 281-299.
7. Ванг, Х., и Го, С. Анализ надежности системы возобновляемых источников энергии: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2019. № 99. С. 101-110. DOI: 10.1016/j.rser.2018.10.032
Wang, H., and Guo, S. Reliability analysis of renewable energy system: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2019. № 99. P. 101-110. DOI: 10.1016/j.rser.2018.10.032
8. Ванг, П., и Сун, В. Оценка надежности подключенных к сети фотоэлектрических систем с учетом климатических и монтажных факторов. Возобновляемая энергия. 2019. № 136. С. 841-853.
Wаng, Р., аnd Sиn, W. Rеliаbilitу аssеssmеnt оf gridсоnnесtеd_РV_sуstеms соnsidеring сlimаtе аnd instаllаtiоn fасtоrs. Rеnеwаblе Еnеrgу. 2019. № 136. Р. 841-853.
9. Яздани, С., Джеффри, П., де Нейфвиль, Р. Система управления устойчивостью систем городской инфраструктуры с использованием интегрированной байесовской сети и робастного подхода к оптимизации. Reliability Engineering & System Safety. 2017. № 167. С. 250-263.
Yazdani, S., Jeffrey, P., de Neufville, R. A resilience management system for urban infrastructure systems using an integrated Bayesian network and robust optimization approach. Reliability Engineering & System Safety. 2017. № 167. P. 250-263.
10. Чжан, Х., Фу, Ж., Ван, Л., и Ли, З. Метод оценки устойчивости систем хранения энергии с использованием подхода многоцелевой оптимизации на основе надежности. Прикладная энергетика, 2018. № 230, С. 1193-1203.
Zhang, X., Fu, J., Wang, L., & Li, Z. A method for assessing the stability of energy storage systems using reliability based multi objective optimization approach. Applied Energy, 2018. № 230, P. 1193-1203.
Выпуск
Другие статьи выпуска
Глобальная характеристика структуры предпочтения лица, принимающего решение (ЛПР), играет важную роль при решении практических задач выбора. На ее основе исследователь может объективно сократить число альтернатив, в дальнейшем предъявляемых ЛПР, и тем самым повысить эффективность процедур выбора.
В настоящее время в исследованиях, относящихся к указанной области, имеется единственный пример информации, которую можно отнести к глобальной характеристике структуры предпочтения: упорядочение критериев по важности. Однако отсутствуют процедуры получения от ЛПР такой информации и сами понятия “критерий а важнее критерия b” и “критерий а равноценен критерию b” имеют в разных ситуациях разную трактовку.
В настоящей работе предлагается глобальная характеристика структуры предпочтения для задач выбора с одним ЛПР в предположении, что структура предпочтения ЛПР может быть описана некоторой функцией, удовлетворяющей аксиомам рационального выбора.
В данной работе рассматривается применение алгоритмов нечеткого сравнения строк для задачи распознавания команд. Описываются три алгоритма: Левенштейна, Дамерау-Левенштейна и Джаро-Винклера. Приводится их математическое описание и особенности применения. Проводится оценка точности работы алгоритмов на наборе тестовых данных.
Рассматривается подход к разработке критериев и модели описания и оценки эффективности принятия решения по определению конструкционных параметров навесов от атмосферных осадков для пассажиров во время ожидания транспорта для обеспечения уровня комфортности на основе обработки информации.
Проведен анализ статистики распределения влаги от осадков на существующих железнодорожных платформах в московском регионе.
Построена математическая модель описания и оценки степени защиты пассажиров от атмосферных осадков с использованием предложенного авторами коэффициента «сухих ног», как критерия эффективности принятия решения, учитывающего статистику аэродинамических характеристик и геометрических параметров объектов (навесов).
Представленный подход можно использовать при принятии эффективных решений о параметрах навесов при проектировании пассажирской инфраструктуры на железнодорожном транспорте.
На сегодняшний день большое значение в электроэнергетике приобретает эффективная эксплуатация цифровых подстанций. Для этого, в первую очередь, необходимо проведение комплексных исследований различных аварийных режимов, возникающих в электроэнергетической структуре, и разработка на основе полученных результатов системы управления цифровыми объектами трансформации. Используемая в настоящее время методика расчета позволяет определить значения токов короткого замыкания (т. к. з.) с достаточной для практической цели точностью, однако она обладает существенным недостатком: для расчета токов короткого замыкания необходимо преобразовать схему замещения электрической сети к одно - или многолучевой, причем отсутствует общий алгоритм такого преобразования. В то же время существуют методы, в основе которых лежит теория графов, позволяющие определить основные характеристические функции сети, передаточные функции напряжения и тока, входные и выходные сопротивления. Одним из таких методов является метод структурных чисел. Алгебра структурных чисел позволяет создать общий алгоритм расчета характеристических функций независимо от степени сложности рассматриваемой сети.
Экономические изменения, происходящие в электроэнергетике, определяют необходимость повышения точности учета электрической энергии электрооборудования.
Решение этой задачи помогает оптимизировать затраты на электроснабжение и упорядочить расчеты по потребляемой электроэнергии, а также позволяет создать дополнительные возможности для использования энергосберегающих технологий, включая техническое обоснование затрат на производство, передачу, распределение и потребление электроэнергии.
В настоящее время сложилась «неприятная» ситуация для энергетических компаний, и она считается нормальной, когда при снижении нагрузки до 10% от номинальной происходит увеличение коммерческих потерь электроэнергии. Это связано с действующей нормативной документацией по учету электроэнергии.
Данная работа посвящена исследованию повышения точности учета потребления электроэнергии в электроэнергетических системах. Если погрешности выражаются с отрицательным знаком, то зарегистрированная энергия меньше фактической, значит, часть электроэнергии передается потребителю бесплатно. Неточности в измерениях могут привести к значительным ошибкам в техническом и коммерческом учете электроэнергии, это определяет необходимость корректировки регистрируемых значений мгновенной мощности при расчете режимов энергообъектов в соответствии с уравнениями Кирхгофа. Ошибки в измерении мгновенной мощности генераторов могут привести к неоптимальному распределению нагрузки между ними.
В работе рассмотрены возможные неточности, связанные со схемой связи измерительных трансформаторов с приборами учета.
Приведены результаты расчета погрешности, а также показана возможность выбора характеристик измерительных трансформаторов для значительного уменьшения погрешности.
В статье представлен результат моделирования значений текущего технического состояния электрооборудования на основе разработанных математических моделей. Математические модели легли в основу программного комплекса для автоматизированного расчета надежности с учетом технического состояния электрооборудования.
Для исследования надежности было принято 50 схем электроснабжения ответственных потребителей. С помощью программного комплекса было проведено моделирование текущего технического состояния электрооборудования, выраженного интегральным показателем - индексом технического состояния. Моделирование проводилось для выбранных типовых схем.
В ходе моделирования была получена выборочная совокупность значений индекса технического состояния электрооборудования. Применяя критерий согласия Пирсона, была выполнена проверка выборочной совокупности моделируемых значений на соответствие нормальному закону распределения.
Индекс технического состояния обладает свойством накопительной оценки - при увеличении числа учитываемого в процессе мониторинга электрооборудования происходит уменьшение среднего значения индекса технического состояния.
Результаты моделирования и расчетов показывают, что необходимо контролировать текущее техническое состояние электрооборудования и периодически пересчитывать значения показателей надежности схем для принятия наиболее эффективных решений о выводе электрооборудования в плановый ремонт.
Для минимизации риска повреждения электрооборудования систем электроснабжения необходима регулярная оценка технического состояния, а также регулярное техническое обслуживание и ремонт.
Для получения более точной оценки надежности необходима дополнительная информация о состоянии оборудования, например информация о проведенном техническом обслуживании, проведенном ремонте и обнаруженных неисправностях.
Полученные данные можно использовать для снижения риска простоя оборудования, увеличения частоты технического обслуживания и ремонта, а, следовательно, снижения негативных последствий отсутствия электроснабжения.
Издательство
- Издательство
- ЛГТУ
- Регион
- Россия, Липецк
- Почтовый адрес
- 398070, Липецкая область, город Липецк, Московская ул., д.30
- Юр. адрес
- 398070, Липецкая область, город Липецк, Московская ул., д.30
- ФИО
- Загеева Лилия Александровна (РЕКТОР)
- Контактный телефон
- +7 (474) 2307937