В Томске научили "зеленую" энергию спасать сеть от аварий
07.11.2025 07:00
Это техническое решение представляет собой значимый шаг в области энергетики и сможет сделать энергоснабжение более устойчивым и эффективным.
Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) играют ключевую роль в современной энергетике, так как они используют природные ресурсы, такие как солнечная, ветровая и геотермальная энергия, для производства электричества. Однако одной из основных проблем является непостоянство выработки энергии, которое решается с помощью систем накопления электрической энергии. Это позволяет обеспечить стабильное энергоснабжение и уменьшить зависимость от традиционных источников энергии.При этом важно отметить, что возобновляемые источники энергии и системы накопления электрической энергии генерируют постоянный ток, в то время как электрические сети работают на переменном токе. Внедрение нового устройства для управления электросетью позволит более эффективно интегрировать возобновляемые источники энергии в общую систему энергоснабжения, обеспечивая стабильность и надежность работы сети.Ученые лаборатории моделирования электроэнергетических систем Томского политехнического университета (ТПУ) представили новую модель трехфазного инверторного преобразователя, которая отличается от большинства существующих устройств. В отличие от упрощенных систем автоматического управления, новый инверторный преобразователь разработан с учетом возможности возобновляемым источникам энергии участвовать в регулировании параметров сети.Этот инновационный инверторный преобразователь обладает современной системой управления, которая позволяет регулировать уровень напряжения в широком диапазоне. Такой подход основан на имитации работы традиционной синхронной машины, что способствует более стабильной работе электрической сети и снижает риск возникновения аварийных ситуаций.Для обеспечения более эффективной связи генерирующего оборудования с электрической сетью, использование новой модели инверторного преобразователя может значительно улучшить работу системы энергоснабжения и повысить ее надежность.Система управления силовыми инверторами играет ключевую роль в обеспечении стабильности энергосистемы. Ученый отмечает, что для достижения корректной реакции на внешние возмущения необходимо уметь связывать различные параметры и управлять ими. Только таким образом можно избежать увеличения ущерба в системе. "Наша разработанная усложненная система управления позволяет эффективно связывать параметры и управлять ими, обеспечивая положительное и предсказуемое воздействие на переходные процессы в энергосистеме", — подчеркивает ученый. Сегодня силовые инверторы производятся в различных технических вариантах, однако настройка их системы управления часто проводится индивидуально под конкретную конфигурацию электрической сети, в которую они будут установлены. Важно развивать методы управления, которые позволят более гибко адаптироваться к изменяющимся условиям и минимизировать риски возникновения сбоев в работе энергосистемы.Новый инверторный преобразователь, разработанный специалистами, представляет собой более адаптивное решение. Он отличается не только техническим совершенством, но и эффективной системой управления, что уменьшает потребность в оптимизации под конкретные условия. Этот инверторный преобразователь значительно упрощает процесс подключения генерирующего оборудования, работающего на возобновляемых источниках энергии, и обеспечивает возможность интеграции гибридных аккумуляторных сборок в энергетическую сеть. По оценкам специалистов, новое устройство способно почти вдвое снизить отклонения режимных параметров при внешних воздействиях.Электрическая сеть России работает на частоте 50 Гц, что является стандартом. Однако, если из-за аварии частота снизится до 49 Гц, это может привести к отключению части генерирующего оборудования. При этом риск возникновения каскадной аварии увеличивается, поскольку дополнительные генераторы могут выйти из строя. Чтобы предотвратить такие ситуации, важно включить в систему регулирования возобновляемые источники энергии. Они способны мгновенно реагировать на аварийные ситуации и помогают сократить отклонение параметров до нормальных значений, включая частоту в 50 Гц. Как пояснил Радько, использование возобновляемых источников энергии играет ключевую роль в обеспечении стабильности электроснабжения и предотвращении каскадных аварийных ситуаций.Энергетическая сеть подвержена внешним возмущениям, таким как резкое увеличение нагрузки, вызванное одновременным включением чайников во всем городе. Это может существенно повлиять на работу сети и ее параметры, подчеркнул специалист. Регулирование энергосистемы необходимо не только в случае аварий, но и в обычном режиме работы.Следовательно, увеличение использования возобновляемых источников энергии может значительно улучшить надежность электросети. Это особенно актуально для солнечных и ветряных электростанций в России, отметил ученый. При интеграции таких источников в сеть возможно увеличение ее стабильности вдвое по сравнению с ситуацией, когда они не участвуют в обеспечении энергии.Разработка авторов предполагает, что она способствует надежной интеграции различных объектов генерации и потребления электроэнергии на постоянном и переменном токе. Это может послужить основой для создания нового поколения высоковольтных линий электропередачи, таких как HVDC-системы и FACTS. Особенно важное применение этих технологий ожидается в изолированных энергосистемах, например, на Дальнем Востоке или Крайнем Севере. В таких регионах, где объемы генерации и потребления электроэнергии невелики, системы накопления энергии с небольшой емкостью и новые преобразователи могут значительно повысить качество электроснабжения.В ТПУ убеждены, что разработка авторов будет способствовать созданию уникальных устройств, способных эффективно работать в различных условиях энергосистем. Внедрение HVDC-систем и FACTS может стать ключевым шагом к модернизации и повышению эффективности сетей электропередачи.В рамках федеральной программы Минобрнауки России "Приоритет-2030" национального проекта "Молодежь и дети" было проведено исследование, направленное на изучение влияния цифровизации на образование и развитие молодежи.
В результате проведенного исследования были выявлены ключевые тенденции в использовании цифровых технологий в образовательном процессе, а также их влияние на социальное и психологическое развитие молодежи.
Анализ данных показал, что цифровизация образования имеет как положительные, так и отрицательные стороны, и требует дальнейшего изучения и разработки эффективных стратегий внедрения новых технологий в учебный процесс.
Источник и фото - ria.ru
