Разработан бесконтактный электромагнитный датчик вращения печей обжига обладающий, повышенной чувствительностью. Работа датчика основана на эффекте намагничивания сердечника трансформатора до насыщения при воздействии внешнего магнитного поля объекта контроля. Рассмотрена работа датчика, его конструкция, приведена его функциональная схема. Представлены результаты эксплуатации опытных образцов датчиков для контроля за вращением сушильных барабанов в технологическом процессе производства технического углерода.
АКТУАЛЬНОСТЬ. Современное техническое состояние электрических сетей на данный момент времени является в целом неудовлетворительным со средним уровнем физического износа около 60-70 %, поэтому разработка принципиально новых методов оценки их технического состояния на данный момент является актуальной задачей. Анализируемые в статье методики оценки технического состояния электрических сетей базируются в большей степени на субъективном и недостаточно точном методе экспертных оценок, который фактически не учитывает данные его технической диагностики, а также статистику дефектов и отказов.
ЦЕЛЬ. Разработать методику оценки технического состояния электрических сетей, которая бы базировалась на вероятностных моделях, характеризующих физические процессы, происходящие в электрических сетях, а также данных их технической диагностики, статистики дефектов и отказов.
МЕТОДЫ. Для оценки технического состояния электрических сетей использовался вероятностный метод оценки. При этом методика предполагает последовательное определение вероятностей проявления выделенных групп аварийных режимов, вероятность выхода из строя элемента сети в целом, а также вероятности выхода из строя объекта и группы объектов электросетевого хозяйства.
РЕЗУЛЬТАТЫ. По результатам исследований получены вероятностные модели выхода из строя электрических сетей, которые, в отличии от рассмотренных в статье методик оценки, базируются на данных технической диагностики и осмотров электрооборудования. Приведен пример реализации разработанной методики на реальных объектах электрических сетей.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Разработанная методика позволяет более обоснованно производить расстановку приоритетов технических воздействий на электросетевое оборудование, что позволит заменять или производить ремонты того оборудования, которое реально исчерпало свой физический ресурс, что снизит частоту возникновения аварийных режимов и уменьшит ущербы от перерыва электроснабжения.
Описывается поведение многослойного фотодетектора с квантовыми точками германия в кремнии и его параметры при различных рабочих режимах. Рассматриваются вопросы оптимизации условий роста в методе молекулярно-лучевой эпитаксии для повышения эффективности инфракрасных фотоприемников с квантовыми точками. В качестве модельной материальной системы для теоретических исследований выбраны многослойные гетероструктуры с квантовыми точками германия на поверхности кремния. В представленной работе разработана теоретическая модель для учета наличия в фотодетекторах нескольких слоев квантовых точек, а также рассогласования квантовых точек по размерам. Проведены расчеты шумовых и сигнальных характеристик инфракрасных фотоприемников на основе гетероструктур с квантовыми точками германия на кремнии. Оценены темновые токи в таких структурах, вызванные тепловой эмиссией и барьерным туннелированием носителей. Для проверки модели мы сравнили теоретические значения темнового тока с экспериментальными результатами, полученными в работах других исследователей.
Показана актуальность интеграции технологий искусственного интеллекта в функционирование базовых отраслей, как ключевой составляющей цифровой экономики России, необходимость учитывать успешность развития этих технологий при реализации национальной цели развития по достижению цифровой зрелости. Подчеркивается междисциплинарный характер искусственного интеллекта как научного направления и представлены ученые, внесшие особый вклад в его развитие. Акцентируется внимание на предпринятых мировым сообществом шагах по регулированию применения технологий искусственного интеллекта. Выделены основные аспекты государственного регулирования сферы искусственного интеллекта в России и направления его развития в прикладных областях: образование, медицина, транспорт и другие. Показаны особенности интеграции в цифровую среду предприятий электроэнергетики. Обозначены перспективы внедрения технологий искусственного интеллекта в работу электросетевых, энергосбытовых и генерирующих компаний, обусловленные механизмами финансирования проектов, связанными с тарифообразованием в регулируемых государством видах деятельности.
Рассматриваются параметры лавинных фотодиодов Ge/Si с наноотверстиями для захвата фотонов на длине волны 850 нм. Предложенная конструкция лавинного фотодиода Ge/Si с массивом наноотверстий позволяет значительно увеличить коэффициент усиления, полосу пропускания и коэффициент поглощения. Было продемонстрировано, что можно улучшить эффективность поглощения оптической мощности фотодетектором без ущерба для коэффициента усиления и быстродействия устройства. Результаты работы могут быть использованы для разработки технологии молекулярно-лучевой эпитаксии по созданию лавинных фотодиодов Ge/Si с использованием структур для захвата фотонов с высоким коэффициентом усиления, быстродействием и коэффициентом поглощения. Полученные результаты могут быть применены в ряде направлений исследований, таких как микроскопия визуализации времени жизни флуоресценции, позитронно-эмиссионная томография, системы квантовой связи, а также в лидарных технологиях.
Приведена вероятностная модель системы антропогенной безопасности выхода из строя или нарушения режима эксплуатации электроустановок. В эту систему необходимо включить основные составляющие, которые образуют обобщенную систему, состоящую из следующих подсистем: информационное обеспечение, организационные и инженерно-технические мероприятия, а также защитные средства. Кроме того, здесь необходимо учитывать эксплуатационный контроль параметров техногенной безопасности и диагностики технического состояния эксплуатируемых электроустановок. Указанные подсистемы характеризуются различными элементами, которые определяют функционирование отдельных подсистем и всей системы в целом. Эти элементы охватывают достаточное количество факторов, позволяющих не только оценить состояние электроустановки, но и выполнить прогноз выхода из строя или нарушения режима эксплуатации электроустановок. В данном случае человек характеризуется дуальными свойствами: во-первых, определяется как субъект защиты, во-вторых, сам является источником снижения уровня электробезопасности и представляет собой один из рискообразующих факторов. Рискообразующие факторы являются переменными величинами и характеризуются циклом не связанных между собой событий. Результирующее влияние этих факторов представлено вероятностной моделью с дискретными состояниями определенного для каждого из факторов. Разработанный алгоритм состоит из следующих блоков: блок сбора данных и анализа информационных потоков, характеризующих функционирование системы; блок оценки влияния каждого фактора и весовое значение этого влияния на итоговую оценку состояния электробезопасности. Этот алгоритм реализован в процессорной модели, которая представлена автоматизированной информационной системой (AИС). АИС обрабатывает и анализирует данные о текущем состоянии системы и дает заключение об эффективности функционирования человеко-машинной системы «Ч-Э-С».
Цель исследования – провести анализ актуальных проблем и методов, предлагаемых для решения задач проектирования, эксплуатации и планирования развития будущих устойчивых электроэнергетических систем с учетом интеграции возобновляемых источников энергии, объединения тепловых и газовых сетей с использованием высокоскоростных каналов связи. Излагается авторский метод обеспечения устойчивости системы и защиты целостности электроэнергетических систем. Для обеспечения устойчивой работы будущих электроэнергетических систем предлагается использовать методы многоуровневой оптимизации и управления цифровыми энергосистемами, технологии интеллектуальных сетей и методы обработки векторных измерений на основе кибербезопасных каналов связи. Установлено, что предложенные схемы позволяют обеспечить устойчивость системы и защитить ее целостность. С целью демонстрации эффективности таких подходов приведен пример решения задачи предотвращения веерных отключений энергосистемы путем целенаправленного разделения/изоляции системы на основе авторского двухэтапного алгоритма управляемой изоляции. Показано, что для решения поставленных задач современной электроэнергетики является эффективным использование новых телекоммуникационных технологий, средств обеспечения ситуационной осведомленности и схемы защиты целостности систем, основанных на современных методах исследования операций и искусственного интеллекта. Предложенный авторами метод многокритериальной оптимизации использует минимизацию целевой функции нарушения перетока мощности и учитывает ограничения на согласованность работы генераторов. Метод был протестирован на тестовой схеме IEEE, состоящей из 118 узлов. Тестовые расчеты подтвердили, что метод позволяет обеспечивать минимальный дисбаланс мощности и минимальное нарушение перетоков мощности. Таким образом, результаты работы открывают новые возможности для улучшения мониторинга и защиты будущих устойчивых электроэнергетических систем, в том числе с учетом интеграции возобновляемых источников энергии, тепловых и газовых сетей.
Цель – определить и проанализировать ключевые особенности агрегации микросетей в энергетические сообщества в зависимости от преобладания промышленных и бытовых нагрузок. В работе были использованы методы литературного обзора и мета-анализа в области планирования, моделирования и управления микроэнергетических систем и их сообществ. Также применялся методологический подход, сочетающий методы многокритериального принятия решений и искусственного интеллекта. Эффективность предлагаемого подхода продемонстрирована на примере образования двух типов энергетических сообществ, построенных применительно к реальным удаленным поселениям на побережье Японского моря, которые сочетают типично «жилые» нагрузки с промышленными. Получены результаты тестирования модели «Автономный диспетчер», построенной на основе аппарата двухуровневой оптимизации и алгоритма обучения с подкреплением Монте-Карло по поиску в дереве для оптимального экономического управления режимами работы потенциального энергетического сообщества. На нижнем уровне данной модели решается задача нахождения рыночного равновесия посредством минимизации функции общих эксплуатационных затрат. На верхнем – выбирается стратегия управления, дающая наилучшее распределение прибылей между членами сообщества. Исследовались два сценария объединения и работы микросетей поселков в энергетическом сообществе: промышленного и общественного типа. Проведенные исследования показали, что работа поселков в составе энергетических сообществ любого типа более выгодна (с экономической и экологической точек зрения), чем в индивидуальном режиме. Установлено, что при объединении поселков в энергетическое сообщество промышленного типа происходит более существенное снижение стоимости электроэнергии по показателю LCOE от нормированного значения, чем в аналогичном сообществе общественного типа (с 22 руб/кВт∙ч до 6 руб/ кВт∙ч – против 22 руб/кВт∙ч до 9 руб/кВт∙ч). Анализ приведенных характеристик разных типов энергетических сообществ может помочь также и проектировщикам определить возможности, особ