ГЭС позволит «приручить» природные явления

ГЭС позволит «приручить» природные явления

ГЭС позволит «приручить» природные явления

13 Июл 2020

Уникальный способ управления ГЭС нашли будущие инженеры факультета энергетики Новосибирского государственного технического университета НЭТИ и их преподаватели. Новая имитационная модель дает возможность «предвидеть» влияние природных факторов на гидроэлектростанцию.

Сегодня большинство гидроэлектростанций в мире работают за счет гидравлической модели управления. Такой режим предполагает, что подача электроэнергии потребителям зависит напрямую от воды (ее объема, расхода, напора, режима наполнения водохранилищ, пропуск паводков на ГЭС, время добегания расходов воды в каскаде ГЭС). Специалисты ГЭС отмечают, что одним из самых ответственных и напряженных периодов в работе ГЭС – половодье, во время которого повышается нагрузка на гидротехнические сооружения, оборудование и персонал, который должен обеспечить безопасность и надежную работу оборудования. Режимы в таком случае подлежат оперативной корректировке в зависимости от складывающихся гидрометеорологических условий и обстановки вблизи потребителей водохозяйственного комплекса (ВХК).

Ученые НГТУ НЭТИ предложили новую имитационную модель работы ГЭС, которая в дополнение к гидравлическому режиму работы станции учитывает ее электрический режим работы в энергосистеме. Они утверждают, что соединение водно-энергетического и электрического режимов в управлении станциями позволит свести к минимуму перебои в поставках электроэнергии потребителям и риски возникновения аварий на станциях.

Анализ и прогноз данных, влияющих на природные явления, ученые предлагают решать с помощью ГИС технологий (системы сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных данных). Одним из лидеров программного обеспечения ГИС технологий на сегодняшний день является ArcGIS, продукт американской компании ESRI. Работа в этом направлении ведется совместно с Сибирским государственным университетом геосистем и технологий (СГУГиТ).

По словам будущих инженеров и ученых, интеграция ГИС технологий происходит на разрабатываемую модель при помощи функции накопления базы данных дистанционного зондирования земли с нужными нам показателями для расчетов параметров стока и мощности нагрузки энергосистемы. После чего данные загружаются в имитационную модель.

«Цель нашей научной работы – показать, что если усовершенствовать алгоритмы работы ГЭС и создать имитационную модель управления режимом каскада таких станций, то можно в разы увеличить эффективность работы ГЭС», – рассказала доктор технических наук и заведующий кафедрой электрических станций НГТУ НЭТИ Анастасия Русина.

Работой новосибирских ученых заинтересовались специалисты из ООО «Ракурс-инжиниринг», которая является одной из ведущих компаний российского рынка промышленной автоматизации. На сегодняшний день идут переговоры о реализации проекта в натурном (практическом) исполнении. Также исследованиями уже заинтересовались специалисты из Таджикистана, Казахстана, Монголии. Реализуемый проект поддержала компания ПАО «РусГидро». Основные идеи проводимой работы в 2019 году были заявлены на X Всероссийский конкурс студенческих проектов «Энергия развития» и нашли свою финансовую поддержку в виде присвоения гранта на выполнение исследований.

В основу научной работы легли исследования одной докторской, пяти кандидатских и одной магистерской диссертаций.

«Мы не останавливаемся на исследовании этой темы. Сейчас пытаемся найти новые программные продукты, которые позволили бы детализировать разработанную модель. Вовлекаем новых специалистов в свои исследования: специалистов по машинному обучению и большим данным, по ГИС технологиям, программистов, и планируем создать подобную модель для других возобновляемых источников энергии», – говорит Анастасия Русина.



По материалам пресс-службы НГТУ НЭТИ


Список Новостей