Группа учёных ЮРГПУ(НПИ) под руководством Д.В. Шайхутдинова трудится над проектом «Разработка и исследование средств интеллектуального моделирования и синтеза траекторий технологических процессов электроэнергетических сетей», получившим поддержку Российского фонда фундаментальных исследований. В рамках проекта в ЦКП «Диагностика и энергоэффективное электрооборудование» создана специальная лаборатория «Проектирование интеллектуальных приборов и систем».
Работу по гранту ведут девять человек. Руководителем проекта является доцент кафедры «Информационные и измерительные системы и технологии» Д.В. Шайхутдинов (ФИТУ), его заместителями по направлениям — доцент кафедры «Электроснабжение и электропривод» С.С. Костинский (ЭнФ) и доцент кафедры «Программное обеспечение вычислительной техники» В.А. Мохов (ФИТУ). Группа состоит в основном из молодых учёных, кандидатов наук, а также к работе привлечены аспирант и магистрант нашего университета.
С.С. Костинский отвечает за энергетическую часть проекта, за вторую часть, связанную с измерениями и обработкой данных, ответственны представители факультета информационных технологий и управления. Объём финансирования на два года (2019 — 2020) составляет 6 млн рублей. По теме проекта группа учёных уже опубликовала восемь научных статей, шесть из которых — в изданиях, входящих в базу данных Web of Science и Scopus.
— Энергетическая часть проекта связана с основным вопросом — расчётом и выполнением измерений на трансформаторах с целью определения потерь от высших гармонических составляющих, — рассказывает Сергей Сергеевич Костинский. — Этот вопрос очень актуален, так как появляется много современного бытового оборудования, являющегося источником высших гармоник тока, что приводит к дополнительным потерям в электрооборудовании сети. В конкретном проекте нас интересуют потери в силовых трансформаторах, которые питают бытовых и промышленных потребителей электроэнергии. Мы разработали методы и методики расчета потерь, а также сформулировали основные требования для разработки информационных приборов, которые позволят выполнять измерения и расчёт потерь в реальных сетях. Такие приборы изготовлены, в сентябре проведена их апробация на действующих подстанциях. На второй год проекта запланирована разработка, изготовление и апробация гибридного устройства для снижения негативного влияния гармонических составляющих.
Рассказывая о своей части работы, В.А. Мохов отмечает, что большой плюс проекта — это возможность работы с реальным объектом исследования. Статистическая обработка данных, моделирование, системный анализ, разработка алгоритмов управления — это область, за которую отвечает Василий Александрович. «Хочется надеяться, что эта работа не останется лишь теорией и не ограничится созданием имитационных моделей, а позволит нам вывести её в плоскость практической реализации», — говорит учёный.
Отвечая на вопрос о конечном продукте, который появится на свет в результате реализации проекта, руководитель группы учёных Данил Вадимович Шайхутдинов замечает, что итогом работы станут инновационные разработки сразу в нескольких областях: «Во-первых, будет создана методика расчёта потерь электрических подстанций. Этот аспект имеет чрезвычайную важность для энергетических компаний, которые заинтересованы в том, чтобы вся выработанная энергия доходила до потребителя, и не расходовалась просто на нагрев трансформаторов. Во-вторых, появится реальное понимание того, как уменьшить потери энергокомпаний при одновременном повышении качества электроэнергии, от чего выиграют потребители. Ещё одним результатом проекта может быть использование созданной натурной модели как услуги. Зайдя на наш сайт, пользователь сможет получить доступ в виртуальную лабораторию, задать необходимые параметры и получить экспериментальный результат».
В лаборатории «Проектирование интеллектуальных приборов и систем» уже создана модель реальной энергетической системы с интеллектуальным управлением — специальными измерительными и управляющими устройствами. В настоящее время «обкатка» модели происходит на лабораторной базе, которая имитирует часть многоквартирного дома с несколькими потребителями электроэнергии. Так учёные получают уникальную возможность имитации различных режимов работы реальной сети — симметричные и несимметричные, а также несинусоидальные режимы с заданием гармонических составляющих. Основным объектом исследования при этом является силовой трансформатор.
Научный руководитель ЮРГПУ(НПИ) Н.И. Горбатенко особенное внимание обращает на то, что работа наших учёных над выявлением потерь в трансформаторе и методами снижения влияния таких потерь актуальна не только для нашего государства, но и для всего мира. «Это своеобразная «энергетическая экология», которая позволяет очистить электроэнергию», — говорит Николай Иванович.
Реалии таковы, что быстро развивающиеся информационные технологии, к сожалению, не всегда находят реализацию в конкретных областях, а это необходимо для того, чтобы цифровая экономика развивалась интенсивнее. Становится очевидным, что без симбиоза, взаимопроникновения идей, взаимодействия учёных разных специальностей успеха не будет. Совместный проект новочеркасских политехников, работающих под началом Д.В. Шайхутдинова, — это замечательный пример синергетического научного взаимодействия, дающего при сочетании нескольких слагаемых гораздо больший результат, чем простая сумма.
Пресс-служба ЮРГПУ(НПИ)
