Ученые НГТУ НЭТИ проанализировали качество электроэнергии в автономных энергосистемах предприятий
Ученые кафедры автоматизированных электроэнергетических систем Новосибирского государственного университета НЭТИ проанализировали качество электроэнергии в автономных энергосистемах промышленных предприятий, в состав которых входят дизель-генераторные, газотурбинные и газопоршневые установки. Из-за тяжелых условий эксплуатации в подобных энергосистемах увеличиваются расходы на ремонт и содержание генерирующего оборудования и оборудования потребителей.
По словам аспиранта кафедры автоматизированных электроэнергетических систем Юлии Михальченко, газотурбинные и газопоршневые установки не могут эксплуатироваться в условиях, когда протекание технологических процессов на предприятии связано с постоянными значительными изменениями мощности нагрузки. На данный момент значительную часть подобного оборудования составляют импортные агрегаты, которые имеют «оптимизированный» запас прочности и не всегда могут быть продиагностированы или отремонтированы на месте.
«Выход — эксплуатировать установки в щадящих условиях, для создания которых можно применять системы накопления энергии (СНЭ). Оценить необходимость установки СНЭ для стабилизации частоты и напряжения позволяет анализ чувствительности генераторного агрегата к частотному спектру профиля нагрузки», — рассказала Юлия Михальченко на 27-й Международной конференции молодых специалистов в области электронных приборов и материалов — IEEE EDM-2026.
В среде MATLAB Simulink исследователи смоделировали работу приводного двигателя, генератора, штатных регуляторов скорости и возбуждения и нагрузки соизмеримой мощности. По осциллограммам переходных процессов оценили параметры качества электроэнергии, которые, как выяснилось, при возникновении субсинхронного резонанса существенно ухудшаются и выходят за установленные ГОСТом нормы. Наличие значительных отклонений частоты и напряжения, а также их резких изменений указывает на необходимость использовать накопитель.
«Анализ подтвердил нашу гипотезу о наличии резонансных частот колебаний нагрузки и показал, что они индивидуальны для каждой энергосистемы и зависят от многих параметров», — отметила ученый.
Улучшить условия функционирования оборудования в системе в таком случае исследователями предлагается с помощью установки либо дополнительных генераторных агрегатов, либо быстродействующей системы накопления энергии, которая позволит снизить влияние резкопеременной нагрузки на электрические машины и сохранить ресурс силового оборудования.
Ранее в НГТУ НЭТИ разработали способ многоэтапного прогностического контроля успешности пуска асинхронного двигателя. Уникальный способ, который не имеет аналогов в России и за рубежом, позволяет обеспечить надежность функционирования локальных систем энергоснабжения соизмеримой мощности суммарной генерации и крупных единичных двигателей.