Сотрудник кафедры электротехники и электроснабжения ИрГТУ И. Шушпанов подготовил программу для ЭВМ, позволяющую оценить надежность распределительных электрических цепей и выбрать мероприятия по ее повышению. Это одна из самых актуальных проблем современной энергетики, поскольку от функционирования распределительных электрических сетей зависит бесперебойность электроснабжения потребителей.
«Передачу электроэнергии от источника к потребителю можно сравнить с разветвляющимися потоками ручья или реки, - поясняет И. Шушпанов. - Сейчас российская система распределения электроэнергии построена на принципе, когда передать энергию можно лишь по течению, а в обратном направлении это практически невозможно. Однако время от времени возникает необходимость перенаправить поток, например, в случае избытка энергии, имеющейся у отдельного потребителя (за счет установленных у него дополнительных источников энергии - солнечных батарей, ветрогенераторов и т.п.) или при аварийном обрыве линии. Решение этой задачи позволило бы взять энергию там, где она имеется в излишке, и направить туда, где в ней нуждаются». В сетях высокого напряжения от 110 кВ и выше эти мероприятия существуют, а в распределительных сетях 6-35 кВ они либо отсутствуют, либо выполняются вручную. Создание автоматического перестроения распределительной сети является основой интеллектуальных сетей, на это и было направлено исследование автора.
По словам разработчика, современные электрические сети в России позволяют это сделать. Новизна предложенной И. Шушпановым программы заключается в логике построения релейной защиты для ее правильного срабатывания в аварийной ситуации. В частности, генератор распределения, согласно разработке, установлен между источником энергии и потребителем. Это позволяет направить поток мощности в обе стороны.
Программно-вычислительный комплекс расчета показателей надежности, разработанный И. Шушпановым, использован в работах по проектированию распределительных сетей компанией ООО «Сименс» в рамках выполнения проекта схемы электроснабжения ООО «Тобольск-Полимер» (2011), НПЗ г.Туапсе, «Норильский Никель», «Тунгусская вода, водоснабжение г. Хабаровска». Специалист также проектирует распределительные электрические сети таких объектов, как Кольцевая объездная дорога в г. Санкт-Петербург, автотоннель в Финском заливе. Разработки И. Шушпанова используются в проектах на заводах во Франкфурте, Лиссабоне, Стамбуле.
«Повышение надежности всегда увеличивает общую стоимость проекта. Гораздо дешевле изначально правильно спроектировать сеть, чем исправлять ошибки впоследствии, - отмечает специалист. – Чтобы повысить надежность сети хотя бы на 1 %, нужно вложить очень большие средства. Однако это имеет смысл сделать, так как в конечном итоге экономическая выгода оправдывает эти вложения», - уверен энергетик.
Работу по созданию вычислительной программы И. Шушпанов начал еще будучи студентом во время стажировки в университете Отто фон Герике г.Магдебург (Германия) в 2007 году. Продукт явился логическим завершением дипломной и магистерской работ, а также лег в основу кандидатской диссертации "Разработка методов оценки надежности распределительной электрической сети и выбора мероприятий по ее повышению" на соискание ученой степени кандидата технических наук, которую И. Шушпанов защитил 7 мая 2013 года. Исследование проводилось под научным руководством заместителя заведующего кафедры электроснабжения и электротехники ИрГТУ к.т.н. Константина Суслова и директора ИСЭМ СО РАН, чл.-корр. РАН, д.т.н. профессора Николая Воропая.
Это одно из девяти кандидатских исследований, проведенных в рамках международного проекта «Smart Grid – Байкал», над реализацией которого работает команда ученых ИрГТУ.
Результаты диссертационной работы будут использоваться в учебном процессе кафедры электроснабжения и электротехники ИрГТУ .
Ранее сообщалось, что проект «Интеллектуальные энергосистемы для эффективной электроэнергетики будущего» (проект «Байкал») реализуется на базе НИ ИрГТУ в сотрудничестве с Институтом систем энергетики имени Л.А. Мелентьева СО РАН согласно постановлению Правительства РФ N 220 "О мерах по привлечению ведущих ученых в российские образовательные учреждения высшего профессионального образования". Грант Правительства РФ в разделе «Энергетика, энергоэффективность и энергосбережение» на проведение научных исследований в 2011-2013 годах составляет 98 млн. рублей.
В реализации проекта также участвуют Университет Отто фон-Герике (г. Магдебург, Германия) и Институт Фраунхофер (FraunhoferInstitute, Германия). Заинтересованность к проекту проявила компания Siemens AG (г. Эрланген, Германия). Целью проекта является создание научной школы мирового уровня и соответствующей научно-исследовательской инфраструктуры для подготовки высококлассных специалистов и коммерциализации результатов исследований. Лабораторная инфраструктура проекта подразумевает создание на базе Технопарка НИ ИрГТУ четырех лабораторий: «Когенерация, топливные элементы и накопители энергии (оборудование)», «Моделирование и оптимизация функционирования интеллектуальной энергосистемы (ПК и программное обеспечение), «Моделирование и наблюдаемость», «PMU и защита (оборудование)».
Наталья Розова
