Ученые ТПУ предложили альтернативный метод моделирования солнечных электростанций с водородными накопителями

Ученые лаборатории моделирования электроэнергетических систем ТПУ разработали математическую модель и гибридный процессор на ее основе, позволяющий детально моделировать переходные процессы в солнечных электростанциях с водородными системами накопления энергии. Особенность разработки заключается в использовании физических моделей для повышающего преобразователя постоянного тока и силового преобразователя. Математическая модель политехников позволяет выявлять причины колебаний режимных параметров различной частоты и амплитуды в энергосистемах с возобновляемыми источниками генерации и водородными накопителями.

Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (№ 24-29-00004). Результаты работы ученых опубликованы в журнале International Journal of Hydrogen Energy (Q1, IF: 8,1).

Во всем мире происходит активная интеграция в электроэнергетические системы возобновляемых источников генерации (ветрогенераторы, солнечные батареи и другие) с водородными системами накопления электрической энергии. Однако их широкомасштабное внедрение принципиально меняет динамические свойства энергосистем из-за особенностей функционирования силового преобразователя и его системы автоматического управления по сравнению с традиционными генерирующими установками.

«Особенности подключения систем возобновляемой генерации с водородными накопителями существенно влияют на переходные процессы в энергосистеме. Особенно остро эта проблема стоит в ситуациях, когда установки с инверторным подключением внедряются в слабые сети. В таких сетях в последнее время по всему миру возникают незатухающие колебания, которые приводят к нарушению устойчивости в энергорайонах и даже в энергообъединениях», — отмечает один из авторов исследования, ассистент отделения электроэнергетики и электротехники ТПУ Владимир Рудник.

Ученые лаборатории моделирования электроэнергетических систем ТПУ предложили воспроизводить в гибридной модели коммутационные процессы в повышающем преобразователе постоянного тока, силовом преобразователе и их быстродействующих системах управления. Разработанная учеными гибридная модель была протестирована на Всережимном моделирующем комплексе реального времени ТПУ.

«В настоящее время результаты, полученные на математических моделях, легли в основу экспериментальных образцов силовых инверторных устройств, разрабатываемых в ТПУ в интересах индустриальных партнеров. Данные разработки являются хорошим примером того, как фундаментальные результаты могут быть применимы на реальной практике», — комментирует и.о. заведующего лабораторией моделирования электроэнергетических систем ТПУ Алексей Суворов.

В перспективе ученые ТПУ планируют продолжить работу, связанную с анализом влияния генерирующих установок с инверторным подключением на переходные процессы в слабых сетях, для выявления конкретных причин, вызывающих колебания режимных параметров различной частоты и амплитуды в энергосистемах.

Ученые ТПУ разработали многоразовые накопители водорода на основе отечественной сырьевой базы
Ученые Томского политеха разработали металлогидридные накопители водорода из сплава титана и железа. Стоимость их производства в три раза ниже, чем у импортных аналогов. Накопители способны сорбировать и десорбировать водород несколько тысяч циклов с потерей эффективности не более 5-10%. На сегодняшний день самый распространенный метод хранения водорода — баллоны под давлением 150 или 350...
В Пензенском государственном университете ученые предложили вычислительный алгоритм, способный показать внутреннюю структуру объекта
В Пензенском государственном университете ученые предложили вычислительный алгоритм, способный показать внутреннюю структуру объекта. Результаты могут быть полезны в современных областях дефектоскопии и техники. Математические расчеты и алгоритмы используются повсеместно в любой технике. Вся работа персонального компьютера построена на их основе. На предприятиях промышленное оборудование также...
Разработан новый нанокомпозит для обнаружения сверхнизких концентраций газов
Ученые из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН в сотрудничестве с коллегами из РХТУ им. Д.И. Менделеева, Института физики КФУ, МФТИ и Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН создали новый нанокомпозитный материал, состоящий из оксида цинка с добавками палладия. Благодаря особым газочувствительным свойствам его можно использовать для производства высо...
Создан самый точный метод распознания объектов на фото с помощью ИИ
Ученые из лаборатории исследований искусственного интеллекта T-Bank AI Research на основе "карт внимания" разработали самый точный в мире метод распознания объектов на фотографии с помощью искусственного интеллекта (ИИ), сообщили в T-Банке. В сообщении отмечается, что предыдущие разработки в области компьютерного зрения сталкивались с проблемой однородности ансамблей, но ученые из лаб...
Создано «вечное» покрытие от обледенения на базе графена
Американские и китайские ученые создали покрытие на базе частиц оксида графена, которое предотвращает появление обледенения на протяжении недели или значительно более длительного времени даже при сверхвысокой насыщенности воздуха влагой. Это покрытие позволит защитить провода и элементы инфраструктуры ото льда, сообщила пресс-служба американского Северо-Западного университета (NWU). "Окс...
В Санкт-Петербурге стартовала крупнейшая отраслевая конференция для гидротехников и энергетиков
В Санкт-Петербурге начало работу крупнейшее всероссийское мероприятие для специалистов-гидротехников и энергетиков – XVI научно-техническая конференция ПАО «РусГидро» «Гидроэнергетика. Гидротехника. Новые разработки и технологии». В течение трех дней, с 30 октября по 1 ноября, более 600 представителей  из почти 200 организаций страны и зарубежья будут обсуждать с...
В России повысили точность прогнозов электропотребления на предприятиях
Новый метод краткосрочного прогнозирования электропотребления на предприятии газовой промышленности разработали ученые УрФУ. По их мнению, разработка поможет повысить энергетическую эффективность предприятий, обеспечить безопасную эксплуатацию их критической инфраструктуры и снизить затраты на покупку электроэнергии. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Algorithms. Исследовате...
В МАИ разработали уникальное решение по умной дефектоскопии
В рамках проекта по промышленной дефектоскопии учёные МАИ разработали уникальную методику по созданию синтетических данных. Обученная на этих данных нейросеть позволяет снимать показания промышленных приборов при помощи умной камеры беспилотника. Одной из важнейших задач на промышленных объектах является поддержание исправности оборудования и инфраструктуры. О...
Ученые Росатома создали уникальный испытательный стенд для отработки технологии получения низкоуглеродного водорода из природного газа
Завершены автономные испытания, подтверждена готовность стенда к проведению исследований и начата реализация программы экспериментальных работ. На площадке Протвинского филиала НИИ НПО «ЛУЧ» (входит в Научный дивизион госкорпорации «Росатом») завершено создание блочно-модульного испытательного стенда для отработки технологии производства низкоуглеродного водорода и водор...
Сибирские ученые разрабатывают гибридные материалы для литий- и натрий-ионных аккумуляторов
В регионе, где климат резко континентальный, а среднегодовая температура порядка 0оC, при низких температурах применение аккумуляторов существенно ограничивается: ухудшаются процессы переноса заряда, замедляется кинетика, диффузия в ходе переноса ионов. Чтобы улучшить ситуацию, необходимо исследовать и тестировать новые перспективные материалы. Ученые из Института неорганической химии им. А. В. Ни...
Пластичнее в 20 раз: создан алюминиевый сплав для высокотехнологичных отраслей промышленности
Исследователи НИТУ МИСИС разработали наноструктурный деформируемый сплав на основе алюминия с повышенной термостойкостью, электрической проводимостью и пластичностью, отвечающий требованиям современной энергетики и предназначенный для электротехнических систем — проводников, кабелей, трансформаторов. Пластичность материала в 20 раз превышает минимальные тре...
Учёные создали высокоточные антенны
Отечественные антенны, приёмники сигнала и программное обеспечение для них разработали специалисты НОЦ «Енисейская Сибирь». По их словам, применение таких систем для установления координат какого-либо объекта позволяет получать данные с точностью до одного сантиметра. Как пояснили в проектном офисе НОЦ, импортозамещающая система передачи и обработки навигационного сигнала необходима не...
В Сколтехе прояснили роль ключевого ингредиента электролитов литий-ионных батарей, чтобы сделать их безопаснее и эффективнее
Учёные из Сколтеха предложили новое объяснение эффекта этиленкарбоната — «волшебного ингредиента» в составе электролитов литий-ионных батарей. Исследователи аккумуляторов годами пытались понять, почему это вещество взаимодействует с графитовыми анодами литий-ионных аккумуляторов иначе, чем родственный ему пропиленкарбонат. Эти результаты могут стать ориентиром для разработки боле...
В Новосибирске открыт инжиниринговый центр «Транспортное машиностроение»
24 октября в Сибирском государственном университете путей сообщения торжественно открыт инжиниринговый центр «Транспортное машиностроение». В мероприятии приняли участие заместитель генерального директора – начальник Центральной дирекции инфраструктуры ОАО «РЖД» Евгений Шевцов, президент ОО «Российская академия транспорта» Александр Мишарин, ректор СГУПС А...
Самарские ученые обнаружили минералы, перспективные для новых источников энергии
В Международном научно-исследовательском центре по теоретическому материаловедению (МНИЦТМ) Самарского политеха (СамГТУ) провели комплексный теоретический анализ минералов группы ловозерита и выявили среди них перспективные для производства компонентов для новых типов источников энергии. Ученые Самарского политеха работают над созданием натрий-ионных аккумуляторов, которые дешевле и эффективнее...
Ученые ЮУрГУ предложили уникальную технологию повышения надежности процесса сварки
Заведующий кафедрой «Процессы и машины обработки металлов давлением», докт. техн. наук, профессор Александр Выдрин в рамках техзадания «Разработка цифровых двойников процессов холодной обработки давлением композиционных материалов» по проекту «Интеллектуальное производство» совместно с командой разработал технологию повышения надежности процесса сварки. Технолог...
«Россети» определили новые тематики НИОКР на 2025–2027 годы
Эксперты компании «Россети» и ее дочерней R&D-организации – «Россети Научно-технический центр» завершили отбор тематик НИОКР на 2025-2027 гг. Всего поступило более 230 заявок от электросетевых компаний, вузов, производителей электротехнического оборудования, малых предприятий и научно-исследовательских институтов. Одобренные 38 тематик охватывают ключевые напра...
НГУ запустил пилотный вычислительный кластер суперкомпьютерного центра «Лаврентьев»
В Новосибирском государственном университете заработала первая очередь — сегмент вычислительного кластера суперкомпьютерного центра «Лаврентьев». Сегмент располагается в учебном корпусе НГУ, в дальнейшем он будет размещен на площадях научно-исследовательского центра НГУ, который относится к объектам второй очереди современного кампуса НГУ. По вычислительным мощностям в 360 терафл...
В МЭИ разработали отечественную программу для теплотехнических расчетов
Ученые НИУ «МЭИ» совместно с ООО «СМат» создали уникальный отечественный сертифицированный программный комплекс (ПК) SMath Studio для теплотехнических расчетов. ПК работает с теплофизическими величинами, с численной и символьной математикой, строит графики, создает анимацию, проводит оптимизацию и многое другое. Использование комплекса на порядок ускоряет расчеты, с...
В Петербурге создали модем для передачи данных по электросетям
Специалисты Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций (СПбГУТ) им. проф. М. А. Бонч-Бруевича создали специальный модем, который позволяет передавать информацию через электрическую проводку зданий и линии электропередач. Его применение позволит в оперативном режиме с экономией трафика передавать данные по учету электроэнергии, воды, тепла, а также управлять системой подачи...