Моделирование динамической мощности участка системы электроснабжения

Авторы

  • Жилин Евгений Витальевич Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС» (НИТУ МИСИС), г. Москва https://orcid.org/0000-0002-2076-6463
  • Лёвин Даниил Дмитриевич Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС» (НИТУ МИСИС), г. Москва

Ключевые слова:

график нагрузки, имитационное моделирование, SimInTech, система электроснабжения, динамическая мощность, почасовая дискретизация

Аннотация

Работа посвящена имитационному моделированию системы электроснабжения участка промышленного предприятия с динамически изменяющейся нагрузкой в узлах энергопотребления. Имитационная модель фрагмента системы электроснабжения включает четыре трансформаторные подстанции напряжением 10/0,4 кВ, три распределительные пункта и семь кабельных линий напряжением 10 кВ. Для моделирования используется программный комплекс SimInTech, обеспечивающий возможность построения математических моделей на основе полиномов высокого порядка. Полиномиальные регрессии, использовавшиеся в ходе работы, были предварительно верифицированы путём определения коэффициентов детерминации с фактическими данными статистики энергопотребления предприятия конкретных суток с почасовым разрешением. Выполненные исследования позволили графически отобразить характер временных вариаций активных и реактивных составляющих мощности и напряжения участка системы электроснабжения, установить локализацию областей максимального снижения уровня напряжения и выделить узлы максимальной нагрузки электротехнического оборудования. Построенные графики динамической активной и реактивной мощности и напряжения иллюстрируют функциональные особенности исследуемой энергосети и служат основой для принятия научно-обоснованных решений по внедрению активно-адаптивных электрических устройств для управления режимами энергопотребления.

Библиографические ссылки

[ГОСТ Р 7.0.5–2008]

1. Суммирование электрических нагрузок жилых и общественных зданий жилого комплекса / А.И. Федотов, А.Р. Ахметшин, Е.А. Федотов, В.Н. Кулаков // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. – 2025. – Т. 27, № 2. – С. 76-89.
EDN: QZYIBT (https://elibrary.ru/qzyibt).
DOI: https://doi.org/10.30724/1998-9903-2025-27-2-76-89.

2. Сомова Е.В. Расширение регулировочного диапазона энергоблоков: проблемы и их решение // Теплоэнергетика. – 2024. – № 4. – С. 40-51.
EDN: UAYIDA (https://elibrary.ru/uayida), XYPSIZ (https://elibrary.ru/xypsiz).
DOI: https://doi.org/10.56304/S004036362403010X.

3. Соловьева А.С., Шведов Г.В. Сравнительный анализ зимних и летних графиков электрической нагрузки рабочих и выходных дней многоквартирных домов с электроплитами в системах электроснабжения крупных городов / А. С. Соловьева, // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика. – 2023. – Т. 23, № 1. – С. 27-37.
EDN: WNEGUM (https://elibrary.ru/wnegum).
DOI: https://doi.org/10.14529/power230103.

4. Моделирование процессов потребления и распределения электроэнергии в электротехническом комплексе нефтедобывающего предприятия / А.С. Семенов, А.Б. Петроченков, В.И. Южаков, С.Д. Иванов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. – 2024. – № 50. – С. 82–103.
EDN: TBVHXG (https://elibrary.ru/tbvhxg).
DOI: https://doi.org/10.15593/2224-9397/2024.2.05.

5. Дзюба А.П. Оценка эффективности управления спросом на электроэнергию по критерию характеристик суточных графиков нагрузок // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Экономика и управление. – 2020. – № 1(45). – С. 56-71.
EDN: EEFOUZ (https://elibrary.ru/eefouz).
DOI: https://doi.org/10.25686/2306-2800.2020.1.56.

6. Жилин Е.В., Малышева А.Д., Белоусов И.А. Разработка имитационной модели участка сети 10 кВ с управляемым накопителем электроэнергии // Вестник Чувашского университета. – 2024. – № 2. – С. 28-39.
EDN: HAZTBI (https://elibrary.ru/haztbi).
DOI: https://doi.org/10.47026/1810-1909-2024-2-28-39.

7. Анализ несинусоидальных режимов в системах электроснабжения горных предприятий с нелинейной нагрузкой и конденсаторными установками / Ю.А. Сычев, В.Н. Костин, В.А. Сериков, М.Е. Аладьин // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). – 2023. – № 1. – С. 159-179.
EDN: PFSQSY (https://elibrary.ru/pfsqsy).
DOI: https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_1_0_159.

8. Михеева Н.Б., Бастрон А.В., Засимов И.И. Обоснование применения дифференцированного социального тарифа на электрическую энергию при реализации проекта электроснабжения от автономной гибридной энергетической установки // Социально-экономический и гуманитарный журнал. – 2024. – № 2. – С. 29–40.
EDN: FKOUJC (https://elibrary.ru/fkoujc).
DOI: https://doi.org/10.36718/2500-1825-2024-2-29-40.

9. Блинников М.Е., Пантелеев В.И. Имитационная модель синхронной машины с маховичным накопителем энергии в среде SIMINTECH // Энергетические системы. – 2024. – № 3. – С. 33-44.
EDN: OAAKJM (https://elibrary.ru/oaakjm).
DOI: https://doi.org/10.34031/ES.2024.3.003.

10. Жилин Е.В., Лёвин Д.Д. Моделирование суточной потребляемой нагрузки систем электроснабжения // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. – 2025. – № 53. – С. 177–192.
EDN: QFUKPF (https://elibrary.ru/qfukpf).
DOI: https://doi.org/10.15593/2224-9397/2025.1.09.


[References, APA (7th ed.)]

1. Fedotov, A. I., Akhmetshin, A. R., Fedotov, E. A., & Kulakov, V. N. (2025). Summation of electrical loads of residential and public buildings of a residential complex. Power engineering: research, equipment, technology, 27 (2), 76-89.
https://doi.org/10.30724/1998-9903-2025-27-2-76-89 [In Russian].

2. Somova, E. V. (2024). Extension of the control range of power units: problems and their solution. Thermal engineering, 71(4), 319-329.
https://doi.org/10.1134/S0040601524030108

3. Solovyova, A. S., & Shvedov, G. V. (2023). A comparative analysis of the electric load on weekdays and weekends of multi-apartment buildings with electric stoves in the power supply systems of large cities. Bulletin of the South Ural State University. Series: Power Engineering, 23(1), 27–37.
https://doi.org/10.14529/power230103 [In Russian].

4. Semenov, A. S., Petrochenkov, A. B., Iuzhakov, V. I., & Ivanov, S. D. (2024). Modeling of power consumption and distribution processes in the electrical engineering complex of an oil production enterprise. Vestnik Permskogo natsional'nogo issledovatel'skogo politekhnicheskogo universiteta. Elektrotekhnika, informatsionnye tekhnologii, sistemy upravleniia, 50, 82–103.
https://doi.org/10.15593/2224-9397/2024.2.05 [In Russian].

5. Dziuba, A. P. (2020). Assessment of managerial efficiency of energy demand based on daily load curve criterion. Vestnik of Volga State University of Technology. series: Economy and management, 1(45), 56-71.
https://doi.org/10.25686/2306-2800.2020.1.56 [In Russian].

6. Zhilin, E. V., Malysheva, A. D., & Belousov, I. A. (2024). The simulation model design for the section of 10 kv network with controllable energy storage device. Vestnik Chuvashskogo universiteta, 2, 28-39.
https://doi.org/10.47026/1810-1909-2024-2-28-39 [In Russian].

7. Sychev, Yu. A., Kostin, V. N., Serikov, V. A., & Aladin, M. E. (2023). Nonsinusoidal modes in power-supply systems with nonlinear loads and capacitors in mining. Mining informational and analytical bulletin (Scientific and technical journal), 1, 159-179.
https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_1_0_159 [In Russian].

8. Mikheeva N.B., Bastron A.V., Zasimov I.I. (2024). Substantiation of electricity differentiated social tariff application in the implementation of a power supply project from an autonomous hybrid power plant. Socio-economic and humanitarian journal, 2, 29–40.
https://doi.org/10.36718/2500-1825-2024-2-29-40 [In Russian].

9. Blinnikov, M. E., & Panteleev, V. I. (2024). Simulation model of a synchronous machine with a flywheel energy storage in the SIMINTECH environment. Energy systems, 3, 33-44.
https://doi.org/10.34031/ES.2024.3.003 [In Russian].

10. Zhilin, E.V., Levin, D.D. (2025). Modeling of daily consumed load in power supply systems. Vestnik Permskogo natsional'nogo issledovatel'skogo politekhnicheskogo universiteta. Elektrotekhnika, informatsionnye tekhnologii, sistemy upravleniia, 53, 177-192.
https://doi.org/10.15593/2224-9397/2025.1.09 [In Russian].

Загрузки

Опубликован

15.07.2025

Как цитировать

Жилин, Е., & Лёвин, Д. (2025). Моделирование динамической мощности участка системы электроснабжения. Энергетические системы, 10(1), 35–41. извлечено от https://j-es.ru/index.php/journal/article/view/2025-1-04

Выпуск

Том 10 № 1 (2025): Энергетические системы

Раздел

Основной выпуск

Категории

URN

https://urn.issn.orgurn:issn:2782-3989es2025vol10i1pp35-41

Лицензия

Copyright (c) 2025 Жилин Евгений Витальевич, Лёвин Даниил Дмитриевич

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.