МЕЖДУНАРОДНЫЙ
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ
ЖУРНАЛ

Содержание

ЭНЕРГЕТИКА

 

Жданеев О. В., Серегина А. А.

Векторы технологической кооперации БРИКС в топливо-энергетическом комплексе

 
7

Еремеев М. А., Самойлов А. А., Кислова Е. А.

Основы интеллектуального инжиниринга систем накопления электроэнергии в условиях Российской Федерации

 
18

Еремеев М. А., Самойлов А. А., Кислова Е. А.

Анализ итогов планирования перспективного развития региональных энергосистем  объединенной энергосистемы Юга за период 2016–2020 годов

 
26

Еремеев М. А., Бурмейстер М. В., Булатов Р. В.

Выбор общей и единичной установленной мощности перспективного источника  электрической мощности в условиях изолированных энергосистем

 
37

Местников Н. П., Альхадж Фоад Хассан

Разработка гибридных систем электроснабжения для энергоснабжения удаленных  потребителей в условиях Севера и Арктики

 
47

Васильев П. Ф., Местников Н. П.

Исследование влияния резко-континентального климата Якутии на функционирование солнечных панелей

 
57

Руди Д. Ю.

Компьютерная программа для определения кондуктивной низкочастотной электромагнитной помехи по коэффициенту n-й гармонической составляющей напряжения

 
65

 

ПРОЦЕССЫ И МАШИНЫ АГРОИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ

 

Старцев А. В., Романов С. В., Романова Г. М.

Результаты экспериментальных исследований по определению коэффициента  сопротивления самопередвижению машинно-тракторного агрегата

 
79

Анисимов П. Н., Каменских А. Д., Осташенков А. П.

Математическое моделирование безотказности системы электроснабжения пасеки  с фотоэлектрической установкой

 
86

Орлов Б. Н., Карапетян М. А., Орлов Н. Б.

Исследование потери работоспособности вследствие износа при эксплуатации рабочих элементов машин и оборудования

 
93

Новиков Е. В., Гузалов А. С.

Методы работы ДВС с применением топливо-водородных смесей

 
100

Тойгамбаев С. К.

Проектирование участка технического сервиса дизельной топливной аппаратуры

 
108

 

 

РЕФЕРАТЫ СТАТЕЙ, ИНДЕКСИРУЕМЫХ В AGRIS

 

Рефераты

115

 

 

_________________________________________________________________________________________________________________________________ 

 

 

 

ЭНЕРГЕТИКА

 

 

 

 

DOI: 10.34286/1995-4646-2021-76-1-7-17

УДК 621.31:334.101.23-48.87

 

О. В. ЖДАНЕЕВ, канд. физ.-мат. наук, руководитель Дирекции технологий в ТЭК

А. А. СЕРЕГИНА, канд. полит. наук, директор проекта

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российское энергетическое агентство» Министерства энергетики Российской Федерации, Российская Федерация, г. Москва

 

ВЕКТОРЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КООПЕРАЦИИ БРИКС В ТОПЛИВО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ КОМПЛЕКСЕ (ЧАСТЬ 1)

Аннотация. Исследованы перспективные направления сотрудничества стран БРИКС в области топливо-энергетического комплекса с точки зрения их значимости для поддержания странами энергетического суверенитета и достижения общих целей интеграционного объединения. Определены ключевые компетенции и векторы сотрудничества стран-участниц в топливо-энергетическом комплексе, представлены конкретные предложения по выводу МНТС в энергетической сфере на новый уровень с указанием приоритетных направлений разработки, внедрения и обмена пионерными технологиями в сфере традиционной и возобновляемой энергетики. Статья ставит задачу предложить программу действий или общие модельные решения для топливо-энергетического комплекса стран-партнеров по БРИКС. Кроме того, была проанализирована «Дорожная карта технологий. Дорожная карта развития ветроэнергетики Китая на 2050 год» Якобсона, Делукки и Бауэра (Jacobson et al., 2017). В рамках этих исследований была разработана дорожная карта для 139 стран по переходу к возобновляемым источникам энергии к 2050 году. Эконометрический метод позволил авторам сделать качественную оценку использования возобновляемых источников энергии для решения таких проблем, как изменение климата и загрязнение окружающей среды.

Ключевые слова: БРИКС, топливо-энергетический комплекс, международное научно- техническое сотрудничество, энергетическая политика.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Отчет по энергетическим технологиям БРИКС, 2020 год (2020 г.). ISBN 978-5-6045331-1-6. Ци- тирование отчета: Платформа сотрудничества BRICS Energy Research. URL: https://minenergo.gov.ru/sites/default/files/07/20/18364/BRICS_Energy_Report_rus_10_11_2020_F.pdf.

2. Прогноз развития энергетики мира и России. 2019. URL: https://energy.skolkovo.ru/downloads/documents/SEneC/Research/SKOLKOVO_EneC_Forecast_2019-02_Rus.pdf.

3. ОЭСР / Международное энергетическое агентство. Дорожная карта технологий. Дорожная карта развития ветроэнергетики Китая на 2050 год (2011). URL: https://www.china.tu-berlin.de/fileadmin/fg57/SS_2012/Umwelt/IEAchina_wind_2050.pdf.

4. Белонго Элизе Ишелок БРИКС и экономическое развитие: мультидисциплинарная пер- спектива, ISBN 978-93-89631-62-3. URL: https://doi.org/10.34256/iorip2028.

5. 7-я цель ООН в области устойчивого развития: обеспечить доступ к недорогой, надежной, устойчивой и современной энергии для всех. URL: https://sdgs.un.org/goals/goal7.

6. Совместное заявление глав государств и правительств стран-членов Второго саммита БРИК от 15 апреля 2010 года. URL: http://www.brics.mid.ru/brics.nsf/WEBdocBric/8B8AE397B54634E7C325780900468661.

7. Сколковский научно-технический институт. VII встреча министров науки, технологий и инноваций стран БРИКС. 2019. URL: https://www.skoltech.ru/2019/09/vii-vstrecha-ministrov-nauki-tehnologij-i-innovatsij-stran-uchastnits-briks/.

8. I−XI саммиты стран БРИКС (2009−2019). URL: http://www.nkibrics.ru/pages/summit-docs.

9. 2-й Саммит глав государств и правительств стран БРИК: совместное заявление. Бразилия (15 апреля 2010 г.). URL: http://www.brics.utoronto.ca/docs/100415-leaders.html.

10. Делийская декларация. (2012) Нью-Дели, Индия. 29 марта. URL: http://news.kremlin.ru/ref_notes/1189.

11. Декларация Теквини Дурбан, Южная Африка (27 марта 2013 г.). URL: http://www.brics.utoronto.ca/docs/130327-statement.html.

12. Рязанова М. О. Энергетическое взаимодействие в рамках БРИКС. 2014. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/energeticheskoe-vzaimodeystvie-v-ramkah-briks.

13. 6-й Саммит БРИКС: Форталезская декларация (15 июля 2014 года), Форталеза, Бразилия. URL: http://www.brics.utoronto.ca/docs/140715-leaders.htm.

14. Стратегия экономического сотрудничества БРИКС от 9 июля 2015 года. URL: http://www.brics.utoronto.ca/docs/150709-partnership-strategy-ru.pdf.

15. Отчет о результатах председательства Российской Федерации в межгосударственном объединении БРИКС (2015−2016), 38 с.

16. Меморандум о взаимопонимании в области энергосбережения и энергоэффективности. URL: http://www.nkibrics.ru/posts/show/569f96c46272693cc5160000.

17. БРИКС Лидеры Сямыньской декларации (4 сентября 2017 года), Сямынь, Китай. URL: http://www.brics.utoronto.ca/docs/170904-xiamen.html.

18. 10-й Саммит БРИКС Йоханнесбургская декларация (2018), Южная Африка, 26 июля. URL: http://www.brics.utoronto.ca/docs/180726-johannesburg.html.

19. Рязанова М. О. Факторы многостороннего энергетического сотрудничества стран БРИКС. 2019. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=38532599.

20. Соглашение о Новом банке развития (15 июля 2014 года), Форталеза, Бразилия. URL: http://www.brics.utoronto.ca/docs/140715-bank.html.

21. Провинциальный газовый холдинг Цзянси, Лтд (JPNGHCO), (2018). Проект развития систе- мы транспортировки природного газа в Цзянси. URL: https://www.ndb.int/jiangxi-natural-gas-transmission-system-development-project/.

22. ООО «Фуцзянь Группа по инвестициям и развитию» (2016−2020), проект строительства ве- тряной электростанции в заливе Путянь Пинхай. URL: https://www.ndb.int/pinghai-china/.

23. Сельская корпорация электрификации (СКЭ), REC Limited. (2019). REC проект разви- тия сектора возобновляемой энергии. URL: https://www.ndb.int/rec-renewable-energy-sector-development-project/.

24. Эском Холдингс Государственная компания с ограниченной ответственностью (2016). Про- ектное финансирование для Eskom. URL: https://www.ndb.int/eskom-south-africa/.

25. Корпорация промышленного развития Южной Африки Limited (IDC) (2019). Проект раз- вития возобновляемого сектора энергии. URL: https://www.ndb.int/renewable-energy-sector-development-project/.

26. Национальный Банк экономического и социального развития (2017). Финансирование воз- обновляемых энергетических проектов и ассоциированной трансмиссии (BNDES). URL: https://www.ndb.int/bndes-brazil/.

27. Норд Гидро Белый Порог (2016−2021). ДВА КРЕДИТА В ЕАБР И МИБ ДЛЯ НОРД-ГИДРО. URL: https://www.ndb.int/edbiib-russia/.

28. Центральное диспетчерское управление топливно-энергетического комплекса: Циф- ровизация топливо-энергетического комплекса России, 2018. URL: http://docs.cntd.ru/document/561726289.

 

Материал поступил в редакцию 15.01.21.

 

Жданеев Олег Валерьевич, канд. физ.-мат. наук, руководитель Дирекции технологий в ТЭК

 

Серегина Антонина Александровна, канд. полит. наук, директор проекта

Тел. 8-925-778-77-45

E-mail: [email protected]

 

_________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

DOI: 10.34286/1995-4646-2021-76-1-18-25

УДК 621.31:004.896(470)

 

М. А. ЕРЕМЕЕВ, магистр

А. А. САМОЙЛОВ, магистр

Е. А. КИСЛОВА, бакалавр

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет «МЭИ», Российская Федерация, г. Москва

 

ОСНОВЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ИНЖИНИРИНГА СИСТЕМ НАКОПЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В УСЛОВИЯХ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Аннотация. Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ) имеют малую рас- пространенность в России. В статье указывается на преимущество использования данных систем. Рассматривается реализация интеллектуальных систем накопле- ния энергии и их работа в условиях рыночной электроэнергетики Российской Федера- ции. Рассмотрены принципы работы и технические особенности работы интеллекту- альных систем накопления электроэнергии (СНЭЭ), их классификация и особенности электроснабжения внешних сетей системами накопления электрической энергии. Приведена классификация СНЭЭ на интеллектуальные и неинтеллектуальные. Пере- числены основные характеристики интеллектуальных СНЭЭ. Выделены основные проблемы внедрения интеллектуальных систем накопления энергии. Исследование основано на методах статистического, исторического, сравнительного, логического, экономико-математического и системного анализа, которые позволили предложить внедрение интеллектуальных систем накопления энергии как один из возможных способов повышения качества и надежности электроэнергетической системы. При- ведены причины использования СНЭЭ в современной электроэнергетике. Обозначены основные этапы управления проектами с СНЭЭ в Российской Федерации, которые включают в себя и описывают предпроектное планирование, обоснование, экономи- ческую составляющую, тарифы, проектирование, изготовление и пуско-наладочные работы, эксплуатацию в общих чертах, переработку и утилизацию.

Ключевые слова: системы накопления электрической энергии, электроэнергетиче- ские системы, интеллектуальные системы, этапы управления проектами.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Zhikharev A., Posypanko N., Baranov N., Kostyuk R. Energy storage systems in Russia. Injection of stable growing Vygon Consulting, 2020, р. 54.

2. Volkov A., Shtein A., Zharkov M., Klassen S. Comparative analysis of power generation systems for renewable energy using electric energy storage devices 2019. IEEE, рр. 429-433.

3. Sakamoto O., Nagayama K., Osawa H. Effect of voltage-stabillizing control with flywheel energy storage system on stable operation of induction machines in a small isolated power system, IEEE, 2016.

4. Gusev Y., Subbotin P. Using battery energy storage systems for load balancing and reactive power compensation distribution grids, IEEE 2019.

5. Basso T. IEEE 1547 and 2030 Standards for Distributed Energy Resources Interconnection and Interoperability with the Electricity Grid, National Renewable Energy Laboratory, 2014.

6. Kostyuk R. Savings on accumulation: the main directions of integration of EES into the power grid complex, RUM vol. 4(594),| 2020.

7. Gonzalez-Longatt F., Rueda Jose J. Advanced Smart Grid Functionalities Based on PowerFactory, Springer International Publishing, 2018, р. 371 . ISBN: 978-3-319-50531-2.

8. Altshuller G. S., Rodman S. The Innovation Algorithm: TRIZ, Systematic Innovation and Technical Creativity, Technical Innovation Center, Inc., 1999, р. 312.

9. Nadeem F., Hussain S. M. S., Tiwari P. K., Goswami A. K., Ustun T. S. Comparative Review of Energy Storage Systems, Their Roles, and Impacts on Future Power Systems, in IEEE Access, vol. 7, pp. 4555−4585, 2019, doi: 10.1109/ACCESS.2018.2888497.http://dozaagro.ru

10. Palmer G., Floyd J. Energy Storage and Civilization: A Systems Approach, 2020, р. 186. 10.1007/978- 3-030-33093-4.

11. Osika L. K. Engineering of intellectual energy system objects. Design. Construction. Business and management. Practical guide. MPEI, 2014. р. 780.

12. Stoft S. Power System Economics: Designing Markets for Electricity, 2002. р. 496. ISBN: 9780471150404.

 

Материал поступил в редакцию 16.01.21.

 

Еремеев Михаил Анатольевич, магистр

Тел. 8-985-441-85-55

E-mail: [email protected]

 

Самойлов Андрей Александрович, магистр

Тел. 8-906-613-91-51

E-mail: [email protected]

 

Кислова Елизавета Андреевна, бакалавр

Тел. 8-928-820-79-34

E-mail: [email protected]

 

_________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

DOI: 10.34286/1995-4646-2021-76-1-26-36

УДК 620.9

 

М. В. БУРМЕЙСТЕР, ассистент

М. А. ЕРЕМЕЕВ, магистр

Р. В. БУЛАТОВ, аспирант

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет «МЭИ», Российская Федерация, г. Москва

 

ВЫБОР УСТАНОВЛЕННОЙ МОЩНОСТИ ПЕРСПЕКТИВНОГО ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В УСЛОВИЯХ ИЗОЛИРОВАННЫХ ЭНЕРГОСИСТЕМ

Аннотация. В Российской Федерации остро стоит проблема энергоснабжения изолированных потребителей. На данный момент потребители на огромной площади территории страны не имеют доступа к централизованному электроснабжению. Вопрос энергоснабжения отдаленных территорий возможно решить с помощью применения распределенной генерации. В качестве источников энергии в таких условиях применяют установки на базе ископаемого топлива или возобновляемых источников энергии. Для определения мощности и числа установок на базе ископаемого топлива разработано большое количество методов, которые кратко описаны в данной статье. Одна- ко единой, установленной на законодательном уровне методики для расчета в условиях изолированных энергосистем до сих пор не существует. В статье приведен обзор существующих методик для расчета числа и мощности генерирующего оборудования на электростанциях на базе ископаемого топлива в изолированных энергосистемах, среди которых указана наиболее целесообразная с точки зрения учета различных режимов работы энергоцентра. Кроме того, произведено сравнение газопоршневых, газотурбинных и дизельных установок по условиям выбранной методики, а также произведен технико-экономический анализ. В качестве примера взят энергоцентр, работающий изолированно от энергосистемы с потребителями 1, 2 и 3 категории надежности.

Ключевые слова: энергоснабжение, изолированные потребители, распределенная генерация, возобновляемые источники энергии, газопоршневые установки, газотурбинные установки, дизельные электростанции.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Послание Президента РФ Федеральному собранию. Онлайн-репортаж. URL: http://ria.ru.

2. Артемьев И. Б., Синельников А. М. Выбор генерирующего оборудования для объектов распределенной генерации // Турбины и Дизели. 2015. No 2. С. 10–13.

3. Ершов С. В., Смолин С. О. Перспективные схемы ветродизельных установок // Электро-энергетика. Using Lithium-Ionic batteries in electrical lightning systems. 2018. С. 49–53.

4. Шуплецов А. Ф., Перелыгин А. И. Стратегия эффективной производственно-экономической деятельности по использованию попутного нефтяного газа в Восточной Сибири // Baikal Research Journal. 2018. Т. 9, No 1. С. 48–57.

5. Выбор количества электроагрегатов электростанций ОАО «Газпром»: СТО 2-6.2-208–2008. М. : ООО «ИРЦ Газпром», 2008. 30 с.

6. Мини-ТЭЦ с котельной без иллюзий. URL: https://meteoenergetic.ru/mini-tec-s-kotelnoy.

7. Удинцев Д. Н., Шведов Г. В., Шошин М. Е. Выбор числа и мощности генерирующего оборудования энергоцентров в автономных системах электроснабжения и в системах с распре- деленной генерацией // Энергетик. 2020. No 2. С. 37−43.

8. Газопоршневые установки российского производства. URL: https://www.ooopkt.ru/elektrostantsii/rus-gpu.

 

Материал поступил в редакцию 15.01.21.

 

Бурмейстер Максим Витальевич, ассистент

Тел. 8-925-266-14-87,

E-mail: [email protected]


Еремеев Михаил Анатольевич, магистр

Тел. 8-985-441-85-55,

E-mail: [email protected]

 

Булатов Рамис Вагизович, аспирант

Тел. 8-999-745-85-35,

E-mail: [email protected]

 

_________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

DOI: 10.34286/1995-4646-2021-76-1-37-46

УДК 621.311:006.354

 

Р. В. БУЛАТОВ, аспирант

М. А. ЕРЕМЕЕВ, магистр

М. В. БУРМЕЙСТЕР, ассистент

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет «МЭИ», Российская Федерация, г. Москва

 

МЕТОДИКА МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОГО АНАЛИЗА СХЕМЫ И ПРОГРАММЫ ПЕРСПЕКТИВНОГО РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ ДЛЯ ОБЪЕДИНЕННЫХ ЭНЕРГОСИСТЕМ

Аннотация. Рассмотрены схемы и программы перспективного развития электро- энергетики объединенной энергосистемы (ОЭС) Юга, объяснены цели и причины их соз- дания. Проведен анализ итогов планирования перспективного развития региональных энергосистем ОЭС Юга за период с 2016 по 2020 год и выбраны критерии оценки их эффективности. Разработана методика анализа схемы и программы перспективно- го развития электроэнергетики. Проведен анализ исполнения инвестиционных про- грамм крупных электросетевых компаний региона на соответствие утвержденным программам развития электроэнергетики. Установлено, что многие субъекты не подходят с должным уровнем ответственности к разработке схем и программ пер- спективного развития электроэнергетики, и это в свою очередь приводит к затрудне- нию привлечения инвестиций в строительство объектов электроэнергетики. Инфор- мационную базу исследования составляют нормативно-правовые акты, положения, методические документы и материалы государственных органов власти федераль- ного и регионального уровней, статистические данные Федеральной службы государ- ственной статистики, отчеты, доклады и обзоры Минэнерго России, материалы, опубликованные в периодических изданиях, научной литературе и сети Интернет, разработки отечественных и зарубежных ученых, а также результаты, полученные коллективом авторов в процессе исследования.

Ключевые слова: единая энергосистема, объединенная энергосистема, региональная энергосистема, управление развитием энергосистем, надежность электроснабжения.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Системный оператор Единой энергетической системы: ЕЭС 2018. URL: https://so-ups.ru/index.php?id=ees.

2. Джангиров В. А., Баринов В. А. Принципы совместной работы энергокомпаний в условиях электроэнергетического рынка // Электричество. 1995. No 3. С. 2−11.

3. Дьяков А. Ф., Семенов В. А., Морозкин В. П. Использование основных электрических се- тей при рыночных отношениях. Опыт США и стран Западной Европы // Энергетик. 1994. No 4. С. 4−6.

4. Liu J., Gao J., Wang Y. Research on the principles and strategies of power grid investment under the new situation of power industry reform, 2017 Chinese Automation Congress (CAC), Jinan, 2017, pp. 6274−6278, doi: 10.1109/CAC.2017.8243908.

5. Liao Z., Chen C., Zang X. Research on comparison of power grid planning program based on life cycle cost, 2016 IEEE International Conference on High Voltage Engineering and Application (ICHVE), Chengdu, China, 2016, pp. 1−5, doi: 10.1109/ICHVE.2016.7800919.

6. Постановление от 17 октября 2009 года No 823 «О схемах и программах перспективного раз- вития электроэнергетики». URL: https://base.garant.ru/196473/.

7. Методические рекомендации «По разработке Схемы и программы развития элек- троэнергетики субъекта Российской Федерации на 5-летний период». С. 2. URL: https://docplayer.ru/27750643-Metodicheskie-rekomendacii-po-razrabotke-shemy-i-programmy-razvitiya-elektroenergetiki-subekta-rossiyskoy-federacii-na-5-letniy-period.html.

8. Нигматулин Б. Анализ прогнозов электропотребления в различных программах Минэнер- го России // Энергорынок. URL: http://www.ipem.ru/news/publications/665.html.

9. Паздерин A. B. Проблема моделирования распределения потоков электрической энергии в сети // Электричество. 2004. No 10. С. 2−4.

 

Материал поступил в редакцию 15.01.21.

 

Бурмейстер Максим Витальевич, ассистент

Тел. 8-925-266-14-87,

E-mail: [email protected]


Еремеев Михаил Анатольевич, магистр

Тел. 8-985-441-85-55,

E-mail: [email protected]

 

Булатов Рамис Вагизович, аспирант

Тел. 8-999-745-85-35,

E-mail: [email protected]

 

_________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

DOI: 10.34286/1995-4646-2021-76-1-47-56

УДК 620.92(98/99)

 

Н. П. МЕСТНИКОВ, аспирант

П. Ф. ВАСИЛЬЕВ, канд. техн. наук

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Северо-Восточный федеральный университет имени М. К. Аммосова», Российская Федерация, Республика Саха, г. Якутск Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук» Институт физико-технических проблем Севера имени В. П. Ларионова Сибирского отделения Российской академии наук, Российская Федерация, г. Якутск https://orcid.org/0000-0001-7090-4839

АЛЬХАДЖ ФОАД ХАССАН, аспирант

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский государственный энергетический университет», Республика Татарстан, г. Казань Ливанский международный университет, Ливан, г. Бейрутhttps://orcid.org/0000-0001-7090-4839

 

РАЗРАБОТКА ГИБРИДНЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ДЛЯ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ УДАЛЕННЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРА И АРКТИКИ

Аннотация. Представлено исследование, направленное на изучение и анализ гибридных систем электроснабжения для питания удаленных и стационарных потребителей электроэнергии, находящихся на территории Севера и Арктики, на основе параллельного функционирования традиционных и нетрадиционных возобновляемых источников энергии с представлением графических интерпретаций зависимости электроэнергетических характеристик работы гибридной электростанции малой мощности от внешних параметров, таких как: скорость ветра, солнечная освещенность, площадь освещенной области фотоэлектрической панели, угол наклона фото- электрической панели относительно поверхности земли и другие. В настоящий момент электроснабжение удаленных потребителей Севера и Арктики производится посредством эксплуатации дизельных генераторов малой мощности, где себестоимость генерации электроэнергии составляет от 40 р. за 1 кВт∙ч, что является энергетически и финансово неэффективным источником энергии. В этой связи единственным рационализаторским решением вышеуказанной проблемы является внедрение объектов возобновляемой энергетики, для которой необходимо обеспечение точного математического моделирования в целях проведения предварительного проектирования и симуляция эксплуатационных процессов. Поэтому основной ценностью данной статьи является анализ работы гибридных систем электроснабжения в условиях внешней среды Севера и Арктики, и разработка математических программ расчета.

Ключевые слова: ветровой генератор, солнечная панель, измерительное оборудование, гибридная энергетика, математическое моделирование, Север, Арктика.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Схема и программа развития электроэнергетики Республики Саха (Якутия) на 2020−2024 годы. URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/1400202005070002.

2. Корпоративный сайт АО «Сахаэнерго». URL: https://www.sakhaenergo.ru/about.

3. Мирошниченко А. А., Соломин Е. В., Гордиевский Е. М., Кулганатов А. З., Станчаускас В. И. Анализ стратегий управления гибридным энергокомплексом на базе возобновляемых источников энергии // Вестник Московского энергетического института вестник МЭИ. 2020. No 5. С. 67−78.http://venture-biz.ru/informatsionnye-tekhnologii/205-oblachnye-vychisleniya

4. Долгопол Т. Л., Сичевский А. С. Использование автономных гибридных энергоустановок в системах электроснабжения удаленных поселков Дальнего Востока // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития электро- энергетики и электротехники» / Казанский государственный энергетический университет. Казань , 2019. С. 465−469.

5. Randy T Simmons, Lofthouse J., Ryan M. Yonk Reliability of renewable energy: solar. Institute of Political Economy (IPE) at Utah State University. 2016. V. 1.

6. Szulc-Wronska A., Tomaszewska B. Investigation of use small wind turbines under local wind conditions in Rabka-Zdroj. 6th International Conference – Renewable Energy Sources (ICoRES 2019). 09 March 2020.

7. Sowa S. Improving the energy efficiency of lighting systems by the use of solar radiation. 17th International Conference Heat Transfer and Renewable Sources of Energy (HTRSE-2018). 03 December 2018.

8. Кундас С. П., Позняк С. С., Шенец Л. В. Возобновляемые источники энергии. Минск : МГЭУ имени А. Д. Сахарова, 2009. С. 390.

9. Тихонов А. В. Повышение эффективности комбинированных систем автономного электроснабжения на основе возобновляемых источников энергии: автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.14.08 / Тихонов Антон Валентинович. М. , 2013.

10. Кузык Б. Партнерство государства и бизнеса: перспективы в сфере возобновляемых источников энергии // Проблемы теории и практики управления. 2008. No 7. С. 19.

11. Шерьязов. С. К., Шелубаев М. В. Использование ветроустановки в системе электроснабжения // Вестник КрасГАУ. 2010. No 4. С. 210−213.

12. Воронков Э. Н. Солнечная энергетика может стать одним из ключевых факторов формирования нового технологического цикла / В сб.: Промышленная энергетика. 2017. С. 53.

13. Солнечная энергия в сельском хозяйстве. URL: http://solarfox-energy.com/primenenie-solnechnoj-energii-v-selskom-hozyajstve/.

14. Повный A. Как устроены и работают солнечные батареи. URL: https://recyclemag.ru/article/kak-ustroeny-i-rabotajut-solnechnye-batarei.

15. Хэ Кай, Су Линь, Воронков Э. Н. Вклад возобновляемой энергетики Китая в формирование глобального технологического цикла // Вестник МЭИ. 2018. No 6. С. 43−50.

16. Местников Н. П. Разработка децентрализованной системы электроснабжения для фермерских хозяйств федерального проекта «Дальневосточный гектар» на основе использования дизельной и солнечной энергетики с суперконденсаторами // Материалы международной научно-практической конференции «Н34 Наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения» Ч. II. Воронеж : ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ, 2018. С. 495.

17. Местников Н. П. Разработка децентрализованной системы электроснабжения мало-численных населенных пунктов Республики Саха (Якутия) с использованием гибридных станций с солнечными панелями и суперконденсаторами // Материалы IX Международной молодежной научно-технической конференции. В 3-х томах. Ответственный редактор Э. В. Шамсутдинов. Казанский государственный энергетический университет. 2018. С. 390.

18. Калимуллин Л. В., Левченко Д. К., Смирнова Ю. Б., Тузикова Е. С. Приоритетные направления, ключевые технологии и сценарии развития систем накопления энергии // Вест- ник ИГЭУ. 2019. Вып. 1. С. 42−54.

19. Энергетика. Настоящее. Будущее. URL: http://energetika.in.ua/ru/books/book-5/part-1/section-2/2-8.

20. Нуруллин Э. Г. Основы научных исследований: Учебное пособие. Казань : Казанский ГАУ, 2017. С. 108.

21. Обзор развития ветроэнергетики в России. URL: https://www.atomic-energy.ru/news/2020/03/06/102001.

22. Корпоративный сайт Росатом. URL: https://rosatom.ru/production/vetroenergetika/.

23. Как развивается солнечная энергетика в России. URL: https://recyclemag.ru/article/razvivaetsya-solnechnaya-energetika-rossii.

24. Перспективы развития крупномасштабной солнечной энергетики. URL: https://www.eprussia.ru/epr/54/3519.htm.

25. Возобновляемая («альтернативная») энергетика. URL: http://government.ru/rugovclassifier/565/events/.

Материал поступил в редакцию 17.01.20.

 

Местников Николай Петрович, аспирант

Тел. 8-984-105-23-58

E-mail: [email protected]

 

Васильев Павел Филиппович, канд. техн. наук, и. о. заведующего кафедрой «Электроснабжение»

Тел. 8-914-272-97-40

E-mail: [email protected]

 

Альхадж Фоад Хассан, аспирант

Тел. 8-960-043-45-11

 

_________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

DOI: 10.34286/1995-4646-2021-76-1-57-64

УДК 621.472:551.58(571.56)

 

П. Ф. ВАСИЛЬЕВ, канд. техн. наук

Н. П. МЕСТНИКОВ, аспирант

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Северо-Восточный федеральный университет имени М. К. Аммосова», Российская Федерация, Республика Саха, г. Якутск

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук» Институт физико-технических проблем Севера имени В. П. Ларионова Сибирского отделения Российской академии наук, Российская Федерация, г. Якутск ORSID 0000-0001-7090-4839

 

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЗКО-КОНТИНЕНТАЛЬНОГО КЛИМАТА ЯКУТИИ НА ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ

Аннотация. Представлено исследование, направленное на изучение и анализ влияния резко-континентального климата Якутии на электроэнергетические параметры поликристаллической солнечной панели с представлением результатов экспериментальных исследований в виде графических интерпретаций и закономерностей силы тока и напряжения от внешних параметров на период январь-февраль, такие как: время, световой поток, температура и вид погоды. В настоящий момент на фоне все- мирного продвижения требований Парижского соглашения по климату от 22.04.2016 года внедрение возобновляемых источников энергии в электроэнергетические системы стран является одним из приоритетных задач генерирующих предприятий с учетом снижения объемов сжигания твердого и жидкого топлива. В этой связи генерирующей компанией северной части Якутии АО «Сахаэнерго» эксплуатируются порядка 24 солнечных и 2 ветровых электростанции, но важно отметить, что данные объекты практически не функционируют в декабре-январе вследствие низкой солнечной активности. Однако необходимо подчеркнуть, что на летний период эксплуатации вышеуказанных объектов сохраняется относительно низкая эффективность генерации. Особо следует выделить, что в данном предприятии отсутствуют технические отчеты и научно-исследовательские работы по изучению влияния резко-континентального климата Якутии на функционирование солнечных панелей, учитывая, что в ходе поиска на базе научно-электронной библиотеки аналогичные научно-технические статьи и работы не найдены. Поэтому основной ценностью данной статьи является исследование влияния резко-континентального климата Якутии на функционирование солнечных панелей.

Ключевые слова: температура, запыленность, солнечная панель, измерительное оборудование, моделирование, Якутия.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Angga Romana, Eko Adhi Setiawan Comparison of two calculation methods for designing the solar electric power system for small islands. The 3rd International Tropical Renewable Energy Conference “Sustainable Development of Tropical Renewable Energy” (i-TREC 2018). 26 November 2018.

2. Чарыев Я., Ходжанепесов К. Влияния параметров атмосферы на энергетические харак- теристики кремниевой солнечной батареи // Инновации в сельском хозяйстве. 2016. No 5. С. 214−218.

3. Мирошниченко А. А., Соломин Е. В., Гордиевский Е. М., Кулганатов А. З., Станчаускас В. И. Анализ стратегий управления гибридным энергокомплексом на базе возобновляемых источников энергии // Вестник Московского энергетического института (Вестник МЭИ). 2020. No 5. С. 67−78.

4. Долгопол Т. Л., Сичевский А. С. Использование автономных гибридных энегоустановок в системах электроснабжения удаленных поселков Дальнего Востока // Материалы Всероссий- ской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития электроэнергетики и электротехники». Казанский государственный энергетический университет. Казань, 2019. С. 465−469.

5. Randy T Simmons, Lofthouse J., Ryan M. Yonk Reliability of renewable energy: solar. Institute of Political Economy (IPE) at Utah State University. 2016. V.1.

6. Sowa S. Improving the energy efficiency of lighting systems by the use of solar radiation. 17th International Conference Heat Transfer and Renewable Sources of Energy (HTRSE-2018). 03 December 2018.

7. Кундас С. П., Позняк С. С., Шенец Л. В. Возобновляемые источники энергии. Минск : МГЭУ имени А. Д. Сахарова, 2009. С. 390.

8. Тихонов А. В. Повышение эффективности комбинированных систем автономного элек- троснабжения на основе возобновляемых источников энергии: автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.14.08 / Тихонов Антон Валентинович. М. , 2013.

9. Кузык Б. Партнерство государства и бизнеса: перспективы в сфере возобновляемых источ- ников энергии // Проблемы теории и практики управления. 2008. No 7. С. 19.

10. Воронков Э. Н. Солнечная энергетика может стать одним из ключевых факторов форми- рования нового технологического цикла / В сб.: Промышленная энергетика. 2017. С. 53.

11. Местников Н. П. Разработка децентрализованной системы электроснабжения для фермерских хозяйств // Материалы международной конференции «Н34 Наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения» Ч. II. Воронеж : ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ, 2018. С. 495.

12. Местников Н. П. Разработка децентрализованной системы электроснабжения малочисленных населенных пунктов // Материалы IX Международной молодежной конференции. В 3-х томах. Ответственный редактор Э. В. Шамсутдинов. Казань : КГЭУ, 2018. С. 390.

13. Калимуллин Л. В., Левченко Д. К., Смирнова Ю. Б., Тузикова Е. С. Приоритетные направления, ключевые технологии и сценарии развития систем накопления энергии // Вест- ник ИГЭУ. 2019. No 1. С. 42−54.

14. Нуруллин Э. Г. Основы научных исследований: Учебное пособие. Казань : Казанский ГАУ, 2017. С. 108.

15. Схема и программа развития электроэнергетики Республики Саха (Якутия) на 2020−2024 годы. URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/1400202005070002.

 

Материал поступил в редакцию 17.01.21.

 

Васильев Павел Филиппович, канд. техн. наук, и. о. заведующего кафедрой «Электроснабжение»

Тел. 8-914-272-97-40

E-mail: [email protected]


Местников Николай Петрович, аспирант

Тел. 8-984-105-23-58

E-mail: [email protected]

 

_________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

DOI: 10.34286/1995-4646-2021-76-1-65-78

УДК 621.391.823:004

 

Д. Ю. РУДИ, аспирант

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный университет водного транспорта», Российская Федерация, г. Москва

М. Г. ВИШНЯГОВ, канд. техн. наук, доцент

А. А. РУППЕЛЬ, канд. техн. наук, профессор

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный университет водного транспорта», Омский институт водного транспорта филиал, Российская Федерация, г. Омск

 

КОМПЬЮТЕРНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНДУКТИВНОЙ НИЗКОЧАСТОТНОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ПОМЕХИ ПО КОЭФФИЦИЕНТУ N-Й ГАРМОНИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ

Аннотация. Промышленные электрические сети предприятий по определенным причинам характеризуются низким качеством электрической энергии из-за наличия в них высших гармоник. В связи с этим возникают кондуктивные низкочастотные электромагнитные помехи (ЭМП). Снижение ЭМП входит в ключевые задачи электромагнитной совместимости (ЭМС). Проблема ЭМС обширна и вопрос решения различных задач, одним из которых является определение кондуктивных низкочастотных ЭМП по коэффициенту n-й гармонической составляющей напряжения (KU(n)), не решена. Поэтому целью данной работы является разработка алгоритма определения кондуктивной низкочастотной ЭМП по KU(n). Данный алгоритм позволяет научно обоснованно оценивать электромагнитную обстановку (ЭМО) в электрических сетях. Разрабатываемый алгоритм основывается на требованиях международного государственного стандарта ГОСТ 32144−2013. С помощью данного алгоритма разработана компьютерная программа, позволяющая производить автоматизированный расчет параметров ЭМО (параметры распределения, вероятность их по- явления). Более того, производит автоматизированный расчет таких параметров распределения значений KU(n), как математическое ожидание и среднеквадратичное отклонение. Также программа производит автоматизированный расчет вероятности выхода KU(n) за нормируемые значения и вероятность появления кондуктивной низкочастотной ЭМП по KU(n) за расчетный период. Она также способна производить визуализацию массивов данных, которые получены в ходе различных экспериментальных исследований, с помощью осциллограммы и гистограммы. Алгоритм и компьютерная программа применяются для методического подхода к разработке концепции повышения качества электрической энергии. Расчетные данные концепции основаны на аналитических и численных аспектах компьютерных исследований. Для обеспечения данной концепции необходимо иметь достоверные сведения о ЭМО в электрических сетях, что и позволяет сделать разработанные алгоритм и компьютерная программа.

Ключевые слова: компьютерная программа, качество электроэнергии, электро- магнитная помеха, коэффициент n-й гармонической составляющей напряжения.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Данилов Г. А., Денчик Ю. М., Иванов М. Н., Ситников Г. В. Повышение качества функционирования линий электропередачи / Под ред. В. П. Горелова, В. Г. Сальникова. Новосибирск : Новосибирская государственная академия водного транспорта, 2013. 559 с.

2. Руди Д. Ю., Антонов А. И., Вишнягов М. Г. [и др.] Исследование высших гармоник в электрических сетях низкого напряжения // Омский научный вестник. 2018. No 6 (162). С. 119−125.

3. Антонов А. И., Вишнягов М. Г., Денчик Ю. М. [и др.] Анализ определения кондуктивной низкочастотной помехи по коэффициенту несинусоидальности кривой напряжения // Ом- ский научный вестник. 2015. No 3 (143). С. 244−247.

4. Денчик Ю. М., Иванова Е. В., Иванов Д. М. Проблемы инновационного развития электрических сетей месторождений нефти как рецепторов на базе концепции Smart Grid // Вестник кибернетики. 2018. No 1 (29). С. 86−101.

5. ГОСТ 32144−2013. Межгосударственный стандарт. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Взамен ГОСТ 13109−97. Введ. 2014−07−01. М. : Стандартинформ, 2014. 20 с.

6. Хацевский К. В., Денчик Ю. М., Клеутин В. И. [и др.] Проблемы качества электроэнергии в системах электроснабжения // Омский научный вестник. 2012. No 2 (110). С. 212–214.

7. Степанов В. М., Базыль И. М. Влияние высших гармоник в системах электроснабжения предприятия на потери электрической энергии // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2013. No 12-2. С. 27–31.

8. Иванова Е. В. Кондуктивные электромагнитные помехи в электроэнергетических системах / под ред. В. П. Горелова, Н. Н. Лизалека. Новосибирск : Новосибирская государственная академия водного транспорта, 2006. 432 с.

9. Денчик Ю. М. Определение параметров поля событий в электрических сетях при сложной электромагнитной обстановке // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2010. No 2. С. 418−424.

10. Денчик Ю. М. Методика определения кондуктивной низкочастотной электромагнитной помехи в электрической сети при гармоническом воздействии // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2013. No 2. С. 218−221.

11. Иванова Ю. М. Методология исследования кондуктивных электромагнитных помех, распространяющихся по сетям // Кондуктивные электромагнитные помехи в электроэнергетических системах / под ред. В. П. Горелова, Н. Н. Лизалека. Новосибирск : НГАВТ, 2006. 432 с. С. 52–56.

12. Антонов А. И., Вишнягов М. Г., Клеутин В. И., Руппель А. А. Вероятность и процесс возникновения кондуктивной электромагнитной помехи в электроэнергетических системах // Сборник научных трудов Омского института водного транспорта (филиал) ФГБОУ ВО СГУВТ. Омск, 2015. С. 4−8.

13. Иванова Е. В., Куликов С. Г. Определение кондуктивной электромагнитной помехи по коэффициенту искажения синусоидальности кривой напряжения в сети общего назначения // Транспортное дело России. 2006. No 11-1. С. 42−44.

14. Пугачев B. C. Теория вероятностей и математической статистики. М. : Наука, 1979. 478 с.

15. Руди Д. Ю., Горелов С. В., Вишнягов М. Г. Алгоритм определения кондуктивной низкочастотной электромагнитной помехи по коэффициенту n-й гармонической составляющей напряжения // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. 2020. No 33. С. 177−194.

16. Алгоритм определения кондуктивной низкочастотной электромагнитной помехи по коэффициенту n-ой гармонической составляющей напряжения / А. И. Антонов, Ю. М. Денчик, Д. А. Зубанов [и др.]. No 24171; заявл. 15.07.2019 г.; опубл. Хроники объединенного фонда электронных ресурсов «Наука и образование» 2019. No 8 (123). C. 28.

17. Зубанов Д. А., Клеутин В. И., Сидоренко А. А. [и др.] Обработка результатов экспериментальных исследований показателей качества электрической энергии средствами программы LabVieW // Сб. науч. тр. ОИВТ. 2012. No 10. С. 118−122.

18. Денчик Ю. М., Зубанов Д. А., Руппель Е. Ю. Разработка программного обеспечения для обработки результатов экспериментальных исследований установившегося отклонения напряжения средствами LabVieW // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2013. No 1. С. 362−365.

19. Руди Д. Ю., Горелов С. В., Руппель А. А. Исследование высших гармоник в рабочей электрической сети низкого напряжения / В сб.: Актуальные вопросы профессионального образования и пути их решения: Сборник материалов Международной научно-практической конференции. 2019. С. 27−31.

20. Руди Д. Ю. Исследование суммарного коэффициента гармонических составляющих в электрических сетях низкого напряжения / В сб.: Научное сообщество студентов XXI столетия. Технические науки: Сборник статей по материалам LXXVII студенческой международной научно-практической конференции. 2019. С. 231−238.

21. Руди Д. Ю. Исследование показателей качества электроэнергии в рабочей электрической сети цеха металлоизделий / В сб.: Теоретические и практические проблемы развития современной науки: Сборник материалов XVIII Международной научно-практической конферен- ции. 2019. С. 7−14.

 

Материал поступил в редакцию 15.01.21.

 

Руди Дмитрий Юрьевич, аспирант

Тел. 8-904-321-11-86

E-mail: [email protected]

 

Вишнягов Михаил Геннадиевич, канд. техн. наук, доцент

Тел. 8-913-974-86-01

E-mail: [email protected]

 

Руппель Александр Александрович, канд. техн. наук, профессор

Тел. 8-904-588-41-25

E-mail: [email protected]

 

_________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

ПРОЦЕССЫ И МАШИНЫ АГРОИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ

 

 

DOI: 10.34286/1995-4646-2019-69-6-42-50

УДК 632.935.41:636.934.57

 

А. В. СТАРЦЕВ, доктор техн. наук, профессор

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Южно-Уральский государственный аграрный университет», Российская Федерация, г. Челябинск

С. В. РОМАНОВ, канд. техн. наук, доцент

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Государственный аграрный университет Северного Зауралья», Российская Федерация, г. Тюмень

Г. М. РОМАНОВА, канд. экон. наук Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования «Тюменское высшее военно-инженерное командное училище имени маршала инженерных войск А. И. Прошлякова», Российская Федерация, г. Тюмень

 

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ КОЭФФИЦИЕНТА СОПРОТИВЛЕНИЯ САМОПЕРЕДВИЖЕНИЮ МАШИННО-ТРАКТОРНОГО АГРЕГАТА  

Аннотация. Представлены результаты исследований по определению коэффициента сопротивления самопередвижению машинно-тракторного агрегата в зависимости от скорости его движения. Данный вопрос является актуальным на сегодняшний день, так как производительность машинно-тракторного агрегата напрямую зависит от его скорости. Целью исследования являлась тяговая динамика машинно-тракторного агрегата в составе трактора МТЗ-82 и стерневой сеялки СЗС-2,1. Экспериментальные исследования были проведены с помощью комплекса откалиброванной измерительно-регистрирующей аппаратуры, установленной на экспериментальный трактор МТЗ-82 и по методике, изложенной в государственном стандарте ГОСТ 30745−2001 (ИСО 789-9-90) Тракторы сельскохозяйственные. Определение тяговых показателей. В данной статье приведены таблицы с результатами экспериментальных исследований, на основании которых построены графики зависимости коэффициента сопротивления самопередвижению экспериментального трактора МТЗ-82 и стерневой сеялки СЗС-2,1 от скорости движения. Анализ результатов тяговых испытаний трактора МТЗ-82 и стерневой сеялки СЗС-2,1 показывает, что сила сопротивления самопередвижению возрастает при увеличении скорости движения. Полученные результаты экспериментальных исследований могут быть использованы при изучении тяговой динамики посевных агрегатов с тракторами класса тяги 1,4. Скорость движения оказывает существенное влияние на силу сопротивления самопередвижению машинно-тракторных агрегатов и должна быть учтена при исследовании тяговой динамики тракторов.

Ключевые слова: тяговое усилие, машинно-тракторный агрегат, сила сопротивления, посевной агрегат, скорость движения, тяговая динамика, буксование, частота вращения.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алушкин Т. Е. Повышение эффективности использования машинно-тракторных агрегатов путем применения топлива с модификатором: дис. .... канд. техн. наук : 05.20.01 / Алуш- кин Тимофей Евгеньевич. Томск : Алтайский ГТУ имени И. И. Ползунова, 2018. 157 c.

2. Кокошин С. Н., Киргинцев Б. О. Современные технологии возделывания зерновых куль- тур и их эффективность // Вестник Государственного аграрного университета Северного Зауралья. 2014. No 4 (27). С. 62−64.

3. Алушкин Т. Е., Криков А. М., Бердникова Р. Г. Результаты испытаний трактора МТЗ-82 в агрегате с зерновой сеялкой СЗ-5,4 при работе на модифицированном топливе // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2016. No 1(37). С. 69−73.

4. Кокошин С. Н. Физические основы процесса разрушения почвы // Вестник Государственного аграрного университета Северного Зауралья. 2015. No 4 (31). С. 100−104.

5. Терехова Н. Н. Исследование тяговой динамики колесного трактора с шинами равного размера: дис. ... канд. техн. наук : 05.20.03 / Терехова Надежда Николаевна. Саратов : Саратовский ГАУ имени Н. И. Вавилова,2003. 125 с.

6. Сторожев И. И., Романов С. В. Результаты лабораторных исследований топливной экономичности дизельного двигателя при работе на водной инжекции // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018. No 5 (73). С. 169−172.

7. Капица П. Л. Эксперимент. Теория. Практика: Статьи и выступления. 4-е изд., испр. и доп. М. : Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. 496 с.

8. David Knight Davy, Sir Humphry, baronet (1778−1829) in Oxford Dictionary of National Biography,
Oxford University Press 2004.

9. ГОСТ 30745−2001 (ИСО 789-9-90) Тракторы сельскохозяйственные. Определение тяговых по- казателей. Введ. 2003−01−01. М. : ИПК Издательство стандартов, 2002.

10. ГОСТ 20915−75 Сельскохозяйственная техника. Методы определения условий испытаний. Введ. 1977−01−01. М. : Издательство стандартов, 1975.

 

Материал поступил в редакцию 12.11.19.

 

Старцев Андрей Васильевич, доктор техн. наук, профессор

Тел. 8-912-408-85-75

E-mail: [email protected]

 

Романов Сергей Вячеславович, канд. техн. наук, доцент

Тел.8-908-866-45-40

E-mail: [email protected]

 

Романова Галина Михайловна, канд. экон. наук

E-mail: [email protected]

_________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

DOI: 10.34286/1995-4646-2021-76-1-86-92

УДК 629.33.064:621.314

 

П. Н. АНИСИМОВ, канд. техн. наук, доцент

А. Д. КАМЕНСКИХ, старший преподаватель

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Поволжский государственный технологический университет», Российская Федерация, Республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола

А. П. ОСТАШЕНКОВ, канд. техн. наук, доцент

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Марийский государственный университет», Российская Федерация, Республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола

 

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ БЕЗОТКАЗНОСТИ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПАСЕКИ С ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ УСТАНОВКОЙ

Аннотация. Отказ автономной системы электроснабжения пасеки с фотоэлектрической установкой может быть обусловлен отказом ее элемента, а также недостаточной инсоляцией для обеспечения электроснабжения электроприемников пасеки от фотоэлектрической батареи. Проведено исследование надежности системы электроснабжения пасеки с фотоэлектрической установкой с использованием логико-вероятностного метода. Путем детализации событий, связанных с отказами системы электроснабжения, было построено дерево отказов. Были учтены следующие события: проведение тестового диагностирования элементов системы электроснабжения, замена отказавших элементов, отказ элементов, снижение мощности фотоэлектрической батареи по причине уменьшения инсоляции. Все события были разделены на две группы: события, при которых имеет место достаточная инсоляция для питания электроприемников пасеки от фотоэлектрической батареи, а также события, когда электроснабжение не может быть обеспечено только за счет фотоэлектрической установки. Последняя группа событий включала события, которые обусловливали кратковременные (на время проведения переключений) и длительные (на время проведения ремонтно-восстановительных работ) перерывы электроснабжения. Длительные перерывы электроснабжения связаны с совпадением отказов элементов с проведением замены или диагностирования одного или нескольких элементов системы электроснабжения: контроллера, аккумуляторной батареи, фотоэлектрической батареи. Составлены выражения для расчета вероятности кратковременного и длительного перерывов электроснабжения, вероятности отказа системы электроснабжения по причине снижения инсоляции, а также суммарной вероятности отказов. В результате подстановки значений показателей надежности элементов получено значение ве- роятности отказа системы электроснабжения пасеки, размещенной в центральной части Республики Марий Эл, в течение года.

Ключевые слова: фотоэлектрическая установка, безотказность, электроснабжение, электроснабжение пасеки, логико-вероятностный метод.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Харченко Н. А., Рындин В. Е. Пчеловодство: Учебник для студентов вузов. М. : Издательский центр «Академия», 2003. С. 79.

2. Мегедь А. Г., Полищук В. П. Пчеловодство: Учебник / Пер. с укр. Киев : Выща школа, 1990. 325 с.

3. Воронин С. М. Формирование автономных систем энергоснабжения сельскохозяйственных объектов на основе возобновляемых источников энергии : дис. ... доктора техн. наук : 05.20.02 / Воронин Сергей Михайлович. Зерноград, 2009. С. 6.

4. Таран А. А. Автономная солнечная электростанция для передвижных пасек: дис. ... канд. техн. наук : 05.20.02 / Таран Андрей Александрович. Зерноград, 2007. 156 с.

5. Baschel S., Koubli E., Roy J., Gottschalg R. Impact of Component Reliability on Large Scale Photovoltaic Systems’ Performance // Energies. 2018. No 6. pp. 15−16.

6. Colli A. Failure mode and effect analysis for photovoltaic systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2015. Vol. 50. pp. 804−809.

7. Zini G., Mangeant C., Merten J. Reliability of large-scale grid-connected photovoltaic systems. Renewable Energy. 2011. Vol. 36. pp. 2334−2340.

8. Mahdia I., Chalaha S., Nadjia B. Reliability study of a system dedicated to renewable energies by using stochastic petri nets: application to photovoltaic (PV) system. Energy Procedia. 2017. Vol. 136. pp. 513−520.

9. Григорьева О. А., Кривенко Т. В., Тремясов В. А. Анализ надежности автономного ветродизельного комплекса // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. 2016. No 2. С. 45−52.

10. Шуханов С. Н., Кузьмин А. В., Болоев П. А. Надежность работы машинно-тракторного агрегата // Инженерные технологии и системы. 2020. Т. 30. No 1. С. 8−20.

 

Материал поступил в редакцию 11.01.20.

 

Анисимов Павел Николаевич, канд. техн. наук, доцент

Тел. 8-927-874-26-61

E-mail: [email protected]

 

Каменских Александр Дмитриевич, старший преподаватель

Тел. 8 (8362) 68-60-06

E-mail: [email protected]

 

Осташенков Алексей Петрович, канд. техн. наук, доцент

Тел. 8 (8362) 68-60-06

E-mail: [email protected]

 

_________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

DOI: 10.34286/1995-4646-2021-76-1-93-99

УДК 631.3.017.005.33-192

 

Б. Н. ОРЛОВ, доктор техн. наук, профессор

М. А КАРАПЕТЯН, доктор техн. наук, профессор

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева», Российская Федерация, г. Москва

Н. Б. ОРЛОВ, канд. техн. наук, генеральный директор

ОАО «Республиканский навигационно-информационный центр», Республика Казахстан


ИССЛЕДОВАНИЕ ПОТЕРИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВСЛЕДСТВИЕ ИЗНОСА ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ РАБОЧИХ ЭЛЕМЕНТОВ МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ

Аннотация. Анализ работоспособности вследствие износа при эксплуатации рабочих органов технологических машин и оборудования показывает характер взаимосвязи и последовательность выполнения отдельных этапов проводимых исследований. При этом в основу исследования положен системный подход, комплексные и сравнительные методы с использованием расчетно-экспериментальных методик и построенных математических моделей процесса эксплуатации рабочих поверхностей. Исследование проблем базируется на применении современных методов научного исследования: теории систем, теории надежности и вероятностей, графов и матриц, ранговой корреляции, аппарата производственных функций; комплекса аналитических методов исследования, в том числе методов математического моделирования и математической статистики. Было разработано необходимое программное обеспечение в виде диалоговой информационной системы, реализующее предложенную математическую модель определения интенсивности отказов деталей рабочих органов и узлов техничских систем технологических машин и оборудования с прогнозированием их ресурса по износостойкости. Анализ повышения точности потери работоспособности рабочих органов технологического оборудования обеспечивается созданием и использованием банка статистических данных по элементам широкой номенклатуры. Это существенно улучшит обеспеченность технологического оборудования запасными частями и повлечет за собой сокращение простоев при эксплуатации.

Ключевые слова: износ, отказ, эксплуатация, теория систем, надежность, ранговая корреляция, работоспособность, статистика.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Пучин Е. А. Теоретические основы оценки остаточной годности машин: Монография. Там- бов, 1997. 72 с.

2. Орлов Б. Н. Технологические основы кинетики разрушения машин и оборудования природообустройства. М. : МГУП, 2006. 285 с.

3. Кравченко И. Н., Карцев С. В., Ерофеев М. Н. Методика оценки технического состояния машин и технологического оборудования для специального строительства: Монография. Балашиха : ВТУ при Федеральном агентстве специального строительства, 2008. 98 с.

4. Орлов Н. Б. Прогнозирование уровня надежности экспериментально-расчетными методами // Природообустройство. 2010. No 4. С. 89−91.

5. Орлов Б. Н. Исследование влияния видов изнашивания на отказ рабочих органов машин природообустройства / Логистика, транспорт, экология – 2018: Материалы международной научно-практической конференции. Ереван : Арменпак, 2018.

6. Теория надежности / Под ред. В. А. Острейковского. М. : Высшая школа, 2003. 463 с.

7. Орлов Б. Н. Физико-механическая модель износа деталей машин различных конструкций // Логистика, транспорт, природообустройство – 2015: Материалы международной научно-практической конференции. Ереван : Арменпак, 2015. С. 59−62.

8. Ищенко С. А. Прогрессивные технологии технического сервиса автотракторной техники. М. : ООО «УМЦ «Триада», 2005. 80 с.

9. Орлов Б. Н., Карапетян М. А., Матвеев А. С. Влияние индустриализации сельского хозяйства на конструктивную надежность машин АПК // Международный технико-экономический журнал. 2018. No 3. С. 72−77.

10. Пат. 77825 Российская Федерация, МПК В 60 В 15/00(2006.01). Устройство для повышения проходимости транспортного средства / Пучин Е. А., Орлов Б. Н., Короткий М. В., Орлов Н. Б.; заявитель и патентообладатель Орлов Борис Намсынович (RU), Пучин Евгений Александрович (RU). No 2008126664/22 ; заявл. 02.07.2008 ; опубл. 10.11.2008, Бюл. No 31.

 

Материал поступил в редакцию 28.01.20.

 

Орлов Борис Намсынович, доктор техн. наук, профессор

Тел. 8-903-296-41-64

 

Карапетян Мартик Аршалуйсович, доктор техн. наук, профессор

Тел. 8-926-276-42-23

E-mail: [email protected]

 

Орлов Намса Борисович, канд. техн. наук, генеральный директор

 

_________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

DOI: 10.34286/1995-4646-2021-76-1-100-107

УДК 621.43.013

 

Е. В. НОВИКОВ, канд. техн. наук, доцент

А. С. ГУЗАЛОВ, аспирант

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева», Российская Федерация, г. Москва


ИССЛЕДОВАНИЕ ПОТЕРИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВСЛЕДСТВИЕ ИЗНОСА ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ РАБОЧИХ ЭЛЕМЕНТОВ МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ

Аннотация. В настоящее время актуальным является вопрос перевода мобильных тягово-транспортных средств на альтернативные виды топлива. Это связано с тем, что стоимость бензина и дизельного топлива постоянно растет, а расход горюче-смазочных материалов при выполнении технологических процессов в сельскохозяйственном производстве требует большого расхода топлива. Это возникло вследствие, среди прочих факторов, изменения климата. Поэтому перевод технологических конструкций двигателей на альтернативные виды топлива актуален как никогда. В этом контексте ученые, конструкторы, двигателестроители столкнулись с поиском решений и изменений в конструктивных элементах двигателя внутреннего сгорания, которые позволили бы решить эту проблему. В статье дан анализ термодинамических показателей, проистекающих в процессе цикла ДВС и углеводородного состава топлива. Они препровождают собой зависимости от КПД двигателя внутреннего сгорания, оцениваемого по термодинамическому признаку, а также выводятся на основании определения направления увеличения эффективных показателей ДВС. В статье исследуются известные работы зарубежных и отечественных ученых, изучавших возможность перехода на альтернативные виды топлива. Отмечены преимущества и существенные недостатки использования водородных смесей. На основе анализа научных работ российских и зарубежных ученых приведены следующие расчеты: нижняя теплота сгорания топлива, скорость сгорания водородной смеси, движение поршня, определение плеча кривошипа. Результаты расчета позволили перенести момент зажигания на цикл такта расширения с целью получения максимального давления. Цикл показан в виде диаграммы. Возможность эффективного сгорания топлива и максимальной рекуперации энергии показана на схеме предложенной конструкции с измененной системой подачи топлива и системы зажигания двигателя. Предлагаемая схематичная концепция системы питания с достаточно подробно описанным принципом работы позволяет настроить рабочий процесс в двигателе на смесь топлива и водорода, повысить производительность и, что немаловажно, экономичность и экологичность мобильного тягово-транспортного энергетического средства.

Ключевые слова: двигатель внутреннего сгорания, топливная экономичность, индикаторные показатели, теоретический цикл двигателя, система питания, устройство подачи водорода в цилиндр двигателя.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Афанасьев А. Н., Бортников Л. Н., Бывшев П. Я., Сорокин А. И. Результаты экспериментального исследования влияния различных способов подачи водорода в ДВС на его характеристики: Материалы международной научно-практической конференции «Прогресс транспортных средств и систем». Ч. 2. Волгоград, 2017.

2. Дмитриевский А. В., Тюфяков А. С. Бензиновые двигатели. М. : Машиностроение, 1993. 240 с.

3. Ибадуллаев Г. А. Бензиновый двигатель внутреннего сгорания со сверхвысокой степенью сжатия. Махачкала : ДГТУ, 2017. 45 с.

4. Гайнуллин Ф. Г. [и др.] Природный газ как моторное топливо на транспорте. М. : Недра, 2016. 255 с.

5. Колчин А. И., Демидов В. П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. М. : Высшая школа, 2017. 496 с.

6. Мищенко А. И. Применение водорода для автомобильных двигателей. Киев : Наукова думка, 1977. 143 с.

7. Новиков Е. В., Московкин С. Н. Перспективы развития топливных систем с электронным управлением для автотракторных дизелей / В сб.: Актуальные проблемы в современной науке: Теория и практика / II-я Международная научно-практическая конференция. 2018. С. 146−159.

8. Пуляев Н. Н., Пильщиков В. Л. Переработка отработавших автомобильных масел / В сб.: Чтения академика В. Н. Болтинского: Семинар: сборник статей. 2020. С. 120−130.

9. Shudo T., Nakajima Y., Futakuchi T. Thermal Efficiency Analysis in a Hydrogen Premixed Combustion Engine // JSAE Review, 2000. V. 21, pp. 177−182.

10. Das L. Exhaust Emission Characterization of Hydrogen-Operating Engine System: Nature of Pollutants and Their Control Techniques / International Journal of Hydrogen Energy, 1991. V. 16, No. 11, pp. 765−775.

11. Салмин В. В., Борсук В. В., Новиков Е. В. Повышение эффективности двигателя внутреннего сгорания применением топливо-водородных смесей // Международный технико-экономический журнал. 2011. No 1. С. 94−100.

12. Воинов А. Н. Сгорание в быстроходных поршневых двигателях. М. : Машиностроение, 2018. 277 с.

13. Худашова А. И., Пуляев Н. Н., Пильщиков В. Л. К вопросу об определении содержания металлов в нефтепродуктах // Наука без границ. 2020. No 3 (43). С. 76−81.

14. Хакимов Р. Т., Дидманидзе О. Н., Шереметьева М. И. Методы определения метанового числа компонентного состава природного газа / В сб.: Современные транспортные технологии: задачи, проблемы, решения: Сборник трудов III Всероссийской (с международным участием) научно-практической конференции научных, научно-педагогических работников, аспирантов и студентов / ОУ ВО «Южно-Уральский институт управления и экономики». 2019. С. 74−84.

15. Червяков В. Цикл Червякова, или как повысить эффективность ДВС // Техника молодежи. 2010. No 1. С. 38–40.

 

Материал поступил в редакцию 17.01.20.

 

Новиков Евгений Валерьевич, канд. техн. наук, доцент кафедры «Тракторы и автомобили»

Тел. 8-903-669-08-46

E-mail: [email protected]

 

Гузалов Артем Сергеевич, аспирант, ассистент кафедры «Тракторы и автомобили»

Тел. 8-977-354-79-30

E-mail: [email protected]

 

_________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

DOI: 10.34286/1995-4646-2021-76-1-108-114

УДК 621.436.004.67.001.13

 

С. К. ТОЙГАМБАЕВ, канд. техн. наук, профессор

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева», Российская Федерация, г. Москва


ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЧАСТКА ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА ДИЗЕЛЬНОЙ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ

Аннотация. В статье предложен проект планировочного решения участка технического сервиса для ремонта дизельной топливной аппаратуры. Представлены расчеты номинального годового фонда времени работы рабочих и оборудования, величины неизбежных потерь рабочего времени, действительного годового фонда времени работы рабочих, годовой трудоемкости текущего ремонта дизельной топливной аппаратуры, годовой трудоемкости по видам ремонтно-обслуживающих работ, списочного и явочного количества рабочих, численности производственных и вспомогательных рабочих, потребного количества испытательного оборудования, производственной площади, а также представлен подбор оборудования для участка.

Ключевые слова: проект, процесс, давление, насос, двигатель, дизельная топливная аппаратура, участок технического сервиса.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Апатенко А. С. Организация складских издержек в условиях хранения и реализации неиспользуемых запасов материально-технических ресурсов на предприятиях технического сервиса в АПК России / В сб.: Научно-информационное обеспечение инновационного развития АПК: Материалы X Международной научно-практической интернет-конференции. 2018. С. 316−319.

2. Апатенко А. С., Владимирова Н. И. Анализ систем ремонтно-профилактического обслуживания технологических машин // Вестник ФГОУ ВПО «Московский государственный агро-инженерный университет имени В. П. Горячкина». 2013. No 1 (57). С. 72−76.

3. Апатенко А. С., Владимирова Н. И. Анализ систем ремонтно-профилактического обслуживания технологических машин // Вестник ФГОУ ВПО «Московский государственный агро- инженерный университет имени В. П. Горячкина». 2013. No 1 (57). С. 72−76.

4. Тойгамбаев С. К. Стенд для обкатки и испытания двигателей // Актуальные проблемы современной науки. 2014. No 5 (78). С. 146−149.

5. Тойгамбаев С. К., Евграфов В. А. Определение трудоемкости диагностирования автомобилей // Естественные и технические науки. 2019. No 12 (138). 74 с.

6. Новиченко А. И., Горностаев В. И. Решение задач оптимизации парка машин и технологического оснащения АПК с применением технологий мультиагентного подхода // Доклады ТСХА: Сборник статей. 2016. С. 281−284.

7. Новиченко А. И., Подхватилин И. М. Оценка эффективности функционирования средств технологического оснащения АПК // Природообустройство. 2013. No 2. С. 92−96.

8. Севрюгина Н. С., Прохорова Е. В., Дикевич А. В. Моделирование нештатных ситуаций при оценке надежности спецтехники // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. 2012. No 57. С. 90−96.

9. Тойгамбаев С. К., Слепцов О. Н. Математическое моделирование испытания топливных насосов низкого давления топливной системы дизеля / В сб.: Логистика, транспорт, экология-2017: Материалы международной научно-практической конференции. 2017. С. 83−94.

10. Шнырев А. П., Тойгамбаев С. К. Устройство для восстановления бронзовых втулок / В сб.: Природоохранное обустройство территорий: Материалы научно-технической конференции. 2002. С. 153−154.

 

Материал поступил в редакцию 17.01.20.

 

Тойгамбаев Серик Кокибаевич, канд. техн. наук, профессор кафедры «Техническая эксплуатация технологических машин и оборудования природообустройства»

Тел. 8-926-966-25-21

E-mail: [email protected]

 

_________________________________________________________________________________________________________________________________