Свежий номер — Вестник Казанского государственного энергетического университета

Том: 16 Номер: 4 (64) Год: 2024

НЕИНВАЗИВНЫЙ КОМПЛЕКС ЗАПИСИ КОНТУРА ПУЛЬСОВОЙ ВОЛНЫ ДЛЯ РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
Маркулева М.¹, Геращенко М.С.¹, Геращенко С.И.¹, Махов А.А.¹, Хизбуллин Р.Н.²
¹Пензенский государственный университет, Пенза, Россия
²Казанский государственный энергетический университет, г. Казань, Россия
Резюме: в ходе исследования представлен краткий обзор методов и средств регистрации контура пульсовой волны артериального давления. Приведены факты подтверждающие высокую информативность и диагностическую ценность сигнала пульсовой волны. В статье приводится обоснование необходимости разработки и внедрения во врачебную практику новых методов, комплексов и систем с целью выявления маркеров, характеризующих отрицательную или положительную динамику процессов, происходящих в сердечно-сосудистой системе. В материалах статьи приводиться структурная схема комплекса записи и обработки контура пульсовой волны, а также упрощённая схема для разработки виртуального прибора реализующий гидроманжетную техналогию.В процессе исследования разработан алгоритм обработки осцилляций артериального давления и создан виртуальный прибор в программе LabView 2013 для реализации найденного алгоритма гидроманжетных исследований оценки значений артериального давления. Выполнены экспериментальные работы по исследованию измерений артериального давления гидроманжетным способом на ряде пациентов. Проведены сравнительные замеры параметров гемодинамики с применением гидроманжетного комплекса и механического тонометра.
Ключевые слова: неинвазивный комплекс; запись контура пульсовой волны; ранняя диагностика; сердечно-сосудистые заболевания; диагностические технологии; кардиоваскулярные исследования; пульсовая волна; анализ гемодинамики; мониторинг здоровья; электрокардиография.
Для цитирования: Маркулева М., Геращенко М.С., Геращенко С.И., Махов А.А., Хизбуллин Р.Н. Неинвазивный комплекс записи контура пульсовой волны для ранней диагностики сердечно-сосудистых заболеваний // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 4 (64). С. 3-12.
NON-INVASIVE PULSE WAVE CONTOUR RECORDING SYSTEM FOR EARLY DIAGNOSIS OF CARDIOVASCULAR DISEASES
Markuleva М.¹, Gerashchenko M.S.¹, Gerashchenko S.I.¹, Makhov A.A.¹,
Khizbullin R.N.²
¹Science Penza State University, Penza, Russia
²Kazan State Power Engineering University, Krasnoselskaya, 51, Kazan, Russia
Abstract: the study presents a brief review of methods and means of pulse wave contour registration of arterial pressure. The facts confirming high informativeness and diagnostic value of the pulse wave signal are given. The article substantiates the necessity of development and introduction into medical practice of new methods, complexes and systems in order to identify markers characterizing negative or positive dynamics of processes occurring in the cardiovascular system. In materials of the article the structural scheme of complex of recording and processing of a contour of a pulse wave, and also the simplified scheme for development of the virtual device realizing hydromanjet technologiya is resulted. In the process of research, the algorithm of processing of oscillations of arterial pressure is developed and the virtual device in program LabView 2013 for realization of the found algorithm of hydromanjet researches of an estimation of values of arterial pressure is created. Experimental work on the study of blood pressure measurements by the hydromanjet method on a number of patients was carried out. Comparative measurements of hemodynamic parameters with the use of the hydromanjet complex and mechanical tonometer were carried out.
Keywords: non-invasive complex; pulse wave contour recording; early diagnosis; cardiovascular diseases; diagnostic technologies; cardiovascular research; pulse wave; hemodynamic analysis; health monitoring; electrocardiography.
For citation: Markuleva М., Gerashchenko M.S., Gerashchenko S.I., Makhov A.A., Khizbullin R.N. Non-invasive pulse wave contour recording system for early diagnosis of cardiovascular diseases. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 4 (64). P. 3-12.

МЕТОД ДВОЙНОГО СПЕКТРАЛЬНОГО СКАНИРОВАНИЯ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ГРАНИЦ АРТЕРИЙ НА СНИМКАХ КОРОНАРНОЙ АНГИОГРАФИИ
Кузьмин А.А., Сухомлинов А.Ю., Филист С.А, Жилин И.А.
Юго-Западный государственный университет, г. Курск, Россия
Резюме: для автоматизированных систем обработки ренгеноконтрастных ангиографических изображений предложено использовать сканирующее окно с вычислением в нем локального двумерного преобразования Уолша. Проведены предварительные исследования вычислительной емкости такого процесса и показаны помехозащищенность и высокое быстродействие такого подхода для поиска характерных точек на сложноструктурированном изображении. На спектральной двумерной плоскости выделены частоты, анализ которых позволяет определять затухание сканирующего сигнала в области сканирования, а также детектировать края сосудов на ангиографическом изображении. По вычисленным координатам контура сосудов определяется оценка диаметра сосуда в локальном сканирующем окне. Массив из вычисленных диаметров сосуда в локальном сканирующем окне позволяет автоматически определить наличие окклюзии, а также ее степень. Предложена архитектура детектора состояния пикселя ангиографического изображения на основе сканирующего оконного двумерного преобразования Уолша, селектора значимых частот и нейронной сети, которая настроена на классификацию состояния пикселя. Предложен метод двойного сканирования с вычислением амплитуд селектированных частот Уолша субокна внутри основного окна с помощью описанного ранее детектора. Приведены примеры испытаний предложенного метода как на модельных изображениях, так и на реальных медицинских картинах рентгеноконтрастных исследований артерий сердца человека.
Ключевые слова: коронарная ангиография; преобразование Уолша; сканирующие окна; детектор контура.
Для цитирования: Кузьмин А.А., Сухомлинов А.Ю., Филист С.А, Жилин И.А. Метод двойного спектрального сканирования при определении границ артерий на снимках коронарной ангиографии // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 4 (64). С. 13-24.
DOUBLE SPECTRAL SCANNING METHOD FOR DETERMINING ARTERIAL CONTOURS ON CORONARY ANGIOGRAPHY IMAGES
Kuzmin A.A., Sukhomlinov A.Yu., Filist S.A., Zhilin I.A.
South-West State University, Kursk, Russia
Abstract: THE PURPOSES are the automation of angiographic image processing, searching for abnormal changes in arterial diameter (occlusions), calculation of arterial diameter based on projection images of radiopaque studies. METHODS. It is proposed to use a scanning window with calculation of a local two-dimensional Walsh transform in it for automated systems of processing radiopaque angiographic images. Preliminary studies of the computational capacity of this process are carried out and noise immunity and high performance of such an approach are shown in case of searching for characteristic points on a complex-structured image. Frequencies are identified on the spectral two-dimensional plane for the determining of the attenuation of the scanning signal in the scanning area, as well as detecting the edges of vessels in the angiographic image. Based on the calculated coordinates of the vessel contour, an estimate of the vessel diameter in the local scanning window is determined. An array of calculated vessel diameters in the local scanning window allows automatic calculation of the presence of occlusion, as well as its degree. An architecture of angiographic image pixel state detector is proposed based on a scanning window two-dimensional Walsh transform, a selector of significant frequencies, and a neural network that is configured to classify the pixel state. A double scanning method is proposed with the calculation of the amplitudes of the selected Walsh frequencies in a subwindow inside in the main window using the previously described detector. RESULTS. Examples of testing the proposed method on both model images and real medical images of X-ray contrast studies of human heart arteries are given. CONCLUSIONS. Comparison of the proposed method with existing methods showed good results in conditions of a large amount of noise and interference, with a moderate computational load on the computer.
Key words: coronary angiography; Walsh transform; scanning windows; edge detector.
For citation: Kuzmin A.A., Sukhomlinov A.Yu., Filist S.A., Zhilin I.A. Double spectral scanning method for determining arterial contours on coronary angiography images. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 4 (64). P. 13-24

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ МЕТОДАМИ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ НА ПРИМЕРЕ ПОДШИПНИКА ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ
Щербатов И.А., Салов И.В.
Национальный исследовательский университет «МЭИ», г. Москва, Россия
Резюме: АКТУАЛЬНОСТЬ. Предикативная диагностика помогает заранее выявить слабые места в системе и предотвратить возможные аварии, и при этом позволяет оптимизировать график технического обслуживания и ремонта. Более 11% объектов генерации тепловой и электрической энергии требуют усиленного контроля фактического технического состояния, а также капитального ремонта или реконструкции. Поэтому актуальным является разработка систем предиктивной диагностики оборудования тепловых электрических станций. ЦЕЛЬЮ работы является анализ и сравнение классических алгоритмов прогнозирования временных рядов при решении задач прогнозирования времени наступления дефектов энергетического оборудования на примере технического состояния опорного подшипника паровой турбины. МЕТОДЫ. Предлагается сравнить работу трех алгоритмов прогнозирования временных рядов (классическую авторегрессию (AR), авторегрессионное интегрированное скользящее среднее (ARIMA) и экспоненциальное сглаживание Хольта-Уинтера) на примере оценки технического состояния опорного подшипника паровой турбины по данным вибродиагностики. РЕЗУЛЬТАТЫ. Сравнивая работу исследуемых алгоритмов, можно заметить, что наиболее корректно с задачей прогнозирования отказа подшипника паровой турбины по среднеквадратичному значении скорости вибрации на корпусе справился алгоритм ARIMA. Алгоритм Хольта-Уинтерса показал несколько менее точный, но все же приемлемый результат. Значительно худшие значения показал алгоритм AR при значениях. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Для каждого из алгоритмов характерно увеличение точности прогноза по мере увеличения обучающей выборки и сокращении горизонта прогнозирования. Также, каждый из алгоритмов имеет тенденцию воспринимать кратковременные изменения тренда, что все же сказывается на прогнозе. Лучшую точность при решении данной задачи показал алгоритм ARIMA. Метод Хольта-Уинтерса также показал высокую точность определения момента наступления отказа. Модель AR показала худшую точность при долгосрочном планировании. Данные алгоритмы могут быть использованы для прогнозирования технического состояния энергетического оборудования с поправкой на объем ретроспективных данных и возможные флуктуации тренда.
Ключевые слова: предиктивная диагностика; машинное обучение; прогнозирование; временные ряды; паровая турбина; энергетика; энергетическое оборудование; техническое состояние.
Благодарности: Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 23-29-00643).
Для цитирования: Щербатов И.А., Салов И.В. Прогнозирование технического состояния оборудования методами машинного обучения на примере подшипника паровой турбины // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 4 (64). С. 25-37.
THE EQUIPMENT TECHNICAL CONDITION FORECASTING BY MACHINE LEARNING METHODS USING ON THE EXAMPLE OF A STEAM TURBINE BEARING
Shcherbatov I.A., Salov I.V.
National Research University MPEI, Moscow, Russia
Abstract: RELEVANCE. Predictive diagnostics helps to identify weak points in the system in advance and prevent possible accidents, and at the same time allows to optimize the maintenance and repair schedule. More than 11% of heat and electric power generation facilities require enhanced monitoring of the actual technical condition, as well as major repairs or reconstruction. Therefore, the development of predictive diagnostics systems for thermal power plant equipment is relevant. The PURPOSE of the work is to analyze and compare classical time series forecasting algorithms in solving problems of predicting the time of occurrence of defects in power equipment using the example of the technical condition of a steam turbine support bearing. METHODS. It is proposed to compare the performance of three time series forecasting algorithms (classical autoregression (AR), autoregressive integrated moving average (ARIMA) and Holt-Winter exponential smoothing) using the example of assessing the technical condition of a steam turbine support bearing based on vibration diagnostics data. RESULTS. Comparing the work of the studied algorithms, it can be noted that the ARIMA algorithm coped most correctly with the task of predicting the failure of a steam turbine bearing based on the root-mean-square value of vibration velocity on the casing. The Holt-Winters algorithm showed a slightly less accurate, but still acceptable result. The AR algorithm showed significantly worse values at values. CONCLUSION. Each of the algorithms is characterized by an increase in the forecast accuracy as the training sample increases and the forecast horizon decreases. Also, each of the algorithms tends to perceive short-term changes in the trend, which still affects the forecast. The ARIMA algorithm showed the best accuracy in solving this problem. The Holt-Winters method also showed high accuracy in determining the moment of failure. The AR model showed the worst accuracy in long-term planning. These algorithms can be used to predict the technical condition of power equipment, adjusted for the volume of retrospective data and possible trend fluctuations.
Keywords: predictive diagnostics; machine learning; forecasting; time series; steam turbine; energy; power equipment; technical condition.
Acknowledgments: This work has been supported by the grant of the Russian Science Foundation, RSF 23-29-00643.
For citation: Shcherbatov I.A., Salov I.V. The equipment technical condition forecasting by machine learning methods using on the example of a steam turbine bearing. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 4 (64). P. 25-37.

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ТВЕРДОТЕЛЬНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ПРИ ПАРАЛЛЕЛЬНОМ ПОДКЛЮЧЕНИИ ОТ СЕТИ И ОТ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
Авдеев Б.А.
Керченский государственный морской технологический университет г. Керчь, Россия
Резюме: АКТУАЛЬНОСТЬ статьи заключается в исследовании параллельной работы твердотельного трансформатора с возобновляемыми источниками электроэнергии. С развитием силовой электроники, накопителей электроэнергии и повышением эффективности фотоэлектрических модулей появилась тенденция к переходу от традиционных сетей электроснабжения к умным децентрализованным сетям, позволяющие уменьшить потребления и повысить экономичность работы при постоянно возрастающих нагрузках. Узловым элементом для нового поколения распределительных сетей выступает твердотельный трансформатор, который активно изучается и апробируется во всём мире. В связи с наличием нескольких источников электроэнергии, вопрос о параллельной работе в новых сетях электроснабжения стоит очень остро. ЦЕЛЬ. Рассмотреть проблему параллельной работы твердотельного трансформатора, запитанного от сети и от фотоэлектрического преобразователя. Разработать систему управления силовых преобразователей. Получить осциллограммы токов и напряжений на вставке постоянного тока и на входе источников электроэнергии. Провести расчет установившегося режима на тестовой схеме в различных режимах. МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи применялся метод имитационного моделирования электрической сети, содержащей однофазную сеть, твердотельный трансформатор, нагрузку переменного тока, фотоэлектрический преобразователь, преобразователь постоянного тока изолированного типа, реализованный средствами MatLab®. РЕЗУЛЬТАТЫ. Проанализированы полученные значения токов и напряжений в установившихся режимах. Исследованы режимы работы при увеличении нагрузки в 2 раза. Рассчитаны коэффициенты пульсаций напряжения на второй вставке постоянного тока при различных нагрузках. Произведена оценка пульсаций токов и напряжения, параллельно работающих твердотельного трансформатора от сети и от фотоэлектрического преобразователя. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Определено, что пульсации напряжения с твердотельного трансформатора, наблюдаемые в автономной работе, нивелируются за счёт фотоэлектрического преобразователя. В случае, если мощности фотоэлектрического преобразователя не хватает для равномерной загрузки, то начинает возникать просадка напряжения. Регулировать загрузку между параллельно работающими устройствами можно как за счёт изменения задающего напряжения, так и за счёт изменения пропорционального коэффициента регулятора.
Ключевые слова: интеллектуальные сети электроснабжения; система управления; твердотельный трансформатор; солнечные панели; имитационное моделирование, преобразователи электроэнергии.
Для цитирования: Авдеев Б.А. Исследование работы твердотельного трансформатора при параллельном подключении от сети и от фотоэлектрических преобразователей // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 4 (64). С. 38-49.
INVESTIGATION OF THE OPERATION OF A SOLID-STATE TRANSFORMER WITH PARALLEL CONNECTION FROM THE MAINS AND FROM PHOTOVOLTAIC CONVERTERS
Avdeev B.A.
Kerch State Maritime Technological University, Kerch, Russia
Abstract: THE RELEVANCE of research lies in the study of the parallel operation of a solid-state transformer with renewable energy sources. With the development of power electronics, power storage devices and increased efficiency of photovoltaic modules, there is a tendency to switch from traditional electrical grids to decentralized smart grids, allowing to reduce consumption and increase efficiency of operation with an ever-increasing load. The nodal element for the new generation of distribution grids is a solid-state transformer, which is being actively studied and tested all over the world. Due to the presence of several sources of electricity, the issue of parallel operation in new grids is very acute. PURPOSE. To consider the problem of parallel operation of a solid-state transformer operating from a grid and from a photovoltaic converter. To develop a control system for power converters. To obtain waveforms of currents and voltages on the DC insert and on the AC load. To calculate the steady-state mode on the test circuit, taking into account the various settings of the regulator. METHODS. In solving this problem, the method of simulation modeling of an electric grid containing a single-phase grid, a solid-state transformer, an alternating current load, a photoelectric converter, an isolated DC converter implemented by MatLab® was used. RESULTS. The obtained values of currents and voltages in steady-state modes are analyzed. The modes of operation with a 2-fold increase in load are investigated. The voltage ripple coefficients on the second DC insert at various loads are calculated. The ripple of currents and voltages operating in parallel of a solid-state transformer from the mains and from a photovoltaic converter is estimated. СONCLUSION. It is determined that the voltage fluctuations from a solid-state transformer observed in autonomous operation are leveled by a photoelectric converter. If the power of the photovoltaic converter is not enough for uniform loading, then a voltage drawdown begins to occur. It is possible to regulate the load between parallel devices both by changing the setting voltage and by changing the proportional coefficient of the regulator.
Keywords: smart grids; control system; solid-state transformer; solar panels; simulation modeling, electric power converters.
For citation: Avdeev B.A. Investigation of the operation of a solid-state transformer with parallel connection from the mains and from photovoltaic converters. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 4 (64). P. 38-49.

РАЗРАБОТКА ОСНОВНЫХ ПОДХОДОВ ПО ОБОСНОВАНИЮ НОРМ АВАРИЙНОГО ЗАПАСА МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ ДЛЯ ОБЪЕКТОВ ЭНЕРГОХОЗЯЙСТВА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Сафиуллин А.Х. ^1,2, Галяутдинова А.Р. ¹, Шаповало А.А. ³, Петров Т.И.¹
¹Казанский государственный энергетический университет, г. Казань, Россия
² ООО «Газпром ВНИИГАЗ», г. Санкт-Петербург, Россия
³Управление Энергетики ПАО «Газпром», г. Санкт-Петербург, Россия
Резюме: АКТУАЛЬНОСТЬ исследования заключается в разработке основных подходов по обоснованию норм аварийного запаса (АЗ) материально-технических ресурсов (МТР) для проведения плановых и внеплановых ремонтов объектов энергохозяйства промышленных предприятий. ЦЕЛЬ. Проанализировать действующую нормативно-техническую документацию об общем порядке разработки норм АЗ МТР для объектов энергохозяйства. Провести анализ статистики о нарушениях в работе объектов энергохозяйства и проведения аварийных ремонтов. Рассмотреть объекты первой категории надежности электроснабжения (теплоснабжения, водоснабжения) и установить предварительную номенклатуру наиболее важных объектов энергохозяйства. Рассмотреть принципы статистического метода и особенности его применения для объектов энергохозяйства. МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи применяется статистический метод, учитывающий такой показатель надежности как среднегодовая наработка на отказ. В нашем исследовании под энергохозяйством будет подразумеваться комплекс оборудования и сооружений электрохозяйства, теплохозяйства, водоснабжения и водоотведения, вентиляции и кондиционирования, а под промышленным предприятием – предприятие по транспортировке и подземному хранению газа. РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье описана актуальность темы, рассмотрены особенности применения статистического метода для объектов энергохозяйства. Произведено распределение статистических данных по группам нарушений. Сформирован перечень наиболее важных объектов энергохозяйства для обеспечения нормального функционирования объектов первой категории надежности электроснабжения (теплоснабжения, водоснабжения). В данной статье обоснована номенклатура статистических данных, подлежащих сбору для применения статистического метода. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Использование статистического метода для расчета норм АЗ МТР объектов энергохозяйства дают возможность повысить обоснованность принятия управленческих решений для ликвидации аварий и проведения внеплановых ремонтов. Результаты исследования получат развитие в методологии нормирования АЗ и рациональное использование финансовых средств промышленных предприятий на приобретение МТР.
Ключевые слова: аварийный запас; материально-технические ресурсы; надежность объектов энергохозяйства; статистический метод; ликвидация аварий; внеплановый ремонт; основные подходы.
Для цитирования: Сафиуллин А.Х., Галяутдинова А.Р., Шаповало А.А., Петров Т.И. Разработка основных подходов по обоснованию норм аварийного запаса материально-технических ресурсов для объектов энергохозяйства промышленных предприятий // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 4 (64). С. 50-60.
DEVELOPMENT OF BASIC APPROACHES TO JUSTIFY STANDARDS FOR EMERGENCY STOCK OF MATERIAL AND TECHNICAL RESOURCES FOR ENERGY FACILITIES OF INDUSTRIAL ENTERPRISES
Safiullin ^1,2A.H., Galyautdinova A.R. ¹, Shapovalo ³ A.A., Petrov ¹T.I.
¹ Kazan State Power Engineering University, Kazan, Russia
² Gazprom VNIIGAZ, Saint Petersburg, Russia
³ Energy Department of Gazprom, Saint Petersburg, Russia
Abstract: RELEVANCE The research is to develop basic approaches to justify the norms of emergency stock (ES) of material and technical resources (MTR) for carrying out planned and unscheduled repairs of energy facilities of industrial enterprises. THE PURPOSE. Analyze the current regulatory and technical documentation on the general procedure for developing ES of MTR standards for energy facilities. Conduct an analysis of statistics on disruptions in the operation of energy facilities and emergency repairs. Consider objects of the first category of power supply reliability (heat supply, water supply) and establish a preliminary nomenclature of the most important energy facilities. Consider the principles of the statistical method and the features of its application for energy facilities. METHODS. When solving the problem, an improved statistical method is used that takes into account such a reliability indicator as the average annual time between failures. In our study, the energy sector will mean a complex of equipment and structures for electrical, heating, water supply and sanitation, ventilation and air conditioning, and an industrial enterprise will mean an enterprise for the transportation and underground storage of gas. RESULTS. The article reveals the relevance of the topic and discusses the features of using the statistical method for energy facilities. The distribution of statistical data into groups was made. A list of the most important energy facilities has been compiled to ensure normal energy supply to power supply facilities of the first reliability category (heat supply, water supply). The article substantiates the nomenclature of statistical data that allows errors in the application of the statistical method. CONCLUSION. The use of an improved statistical method for calculating ES of MTR standards for energy facilities makes it possible to increase the validity of management decisions for eliminating accidents and carrying out unscheduled repairs. The results of the study will be developed in the methodology for rationing equipment and the rational use of financial resources of industrial enterprises for the purchase of materials and equipment.
Keywords: emergency reserve; material and technical resources; reliability of energy facilities; statistical method; emergency response; unscheduled repairs; basic approaches.
For citation: Safiullin A.H., Galyautdinova A.R., Shapovalo A.A., Petrov T.I. Development of basic approaches to justify standards for emergency stock of material and technical resources for energy facilities of industrial enterprises. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 4 (64). P. 50-60.

ВЫБОР СПОСОБА СИММЕТИРОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ 0,4 кВ
Карпов И.А., Орлов А.И.
Марийский государственный университет, г. Йошкар-Ола, Россия
Резюме: ЦЕЛЬ. Выбор способа симметрирования распределительной сети 0,4 кВ. МЕТОДЫ. В настоящей работе применялись методы линейных электрических сетей, компьютерного и математического моделирования. РЕЗУЛЬТАТЫ. Одна из причин возникновения потерь электроэнергии — неравномерно распределенная нагрузка. Особенно актуальна данная проблема в сельской местности, где ЛЭП имеют большую протяженность и малую плотность нагрузки. Кроме того, несимметричная нагрузка оказывает негативное влияние на потребителя электрической энергии и на электрооборудование, обеспечивающие электроприемников. Вследствие этого нужно проводить анализ по причинам возникновения несимметрии и способов борьбы с данным явлением. В настоящей работе проведен анализ по существующим на данный момент способам симметрирования распределительной сети 0,4 кВ. В результате анализа была выявлены группы способов, классифицированных по принципу работы и используемым техническим средствам. По мнению авторов, наиболее перспективной группой для дальнейших исследований являются симметрирующие устройства, равномерно распределяющие нагрузку по фазам. Авторами настоящей работы предлагается способ выравнивания нагрузки, заключающиеся в выборе фазы для однофазного потребителя, устройством выбора фазы. В качестве исходных данных можно использовать величины, которые проще всего определить: 1) напряжение в начале и в конце линии; 2) ток каждой фазы в начале линии; 3) ток потребителя, подключенного через устройство выбора фазы. На основании измеряемых величин предлагается алгоритм работы устройства выбора фазы, направленный на выравнивание напряжения в конце линии. Непосредственная реализация алгоритма требует большого количества вычислительных операций при большом количестве потребителей, подключенных к устройствам выравнивания нагрузки. Предложен способ сокращения вычислительной нагрузки путем разбиения потребителей на группы и определения оптимальной комбинации фаз для каждой группы независимо. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Проведена серия численных экспериментов, в ходе которых нагрузка каждого потребителя выбиралась случайным образом. Программа производила расчет напряжения каждой фазы в конце линии до подключения потребителя с устройством выбора фазы. Определялась фаза с наибольшим напряжением, к которой подключается потребитель. В результате применения алгоритма на компьютерной модели наблюдается выравнивание фазных напряжений относительно друг друга. Кроме того, коэффициент несимметрии напряжения по нулевой последовательности в конце линии снижается в среднем на 15%.
Ключевые слова: неравномерно распределенная нагрузка; способы симметрирования напряжения; симметрирующее устройство; устройство выбора фазы.
Для цитирования: Карпов И.А., Орлов А.И. ВЫБОР СПОСОБА СИММЕТИРОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ 0,4 кВ // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 4 (64). С. 61-71.
SELECTION OF THE 0.4 kV DISTRIBUTION NETWORK ALIGNMENT METHOD
Karpov I.A., Orlov A.I.
Mari State University, Yoshkar-Ola, Russia
Abstract: PURPOSE. The choice of the method of symmetrization of the 0.4 kV distribution network. METHODS. In this work, the methods of linear electrical networks, computer and mathematical modeling were used. RESULTS. One of the reasons for the occurrence of power losses is an unevenly distributed load. This problem is especially relevant in rural areas, where power lines have a large length and low load density. In addition, an unbalanced load has a negative impact on the consumer of electric energy and on the electrical equipment that provides electric EE receivers. As a result, it is necessary to analyze the causes of asymmetry and ways to combat this phenomenon. In this paper, an analysis is carried out on the currently existing methods of symmetrization of the 0.4 kV distribution network. As a result of the analysis, groups of methods were identified, classified according to the principle of operation and the technical means used. According to the authors, the most promising group for further research is symmetrical devices that evenly distribute the load in phases. The authors of this work propose a method for load balancing, consisting in phase selection for a single-phase consumer, by a phase selection device. As input data, you can use the values that are easiest to determine: 1) the voltage at the beginning and at the end of the line; 2) the current of each phase at the beginning of the line; 3) the current of the consumer connected through the phase selector device. Based on the measured values, an algorithm for the operation of the selection device is proposed, aimed at equalizing the voltage at the end of the line. There are disadvantages in the implementation of the presented algorithm. The greater the number of consumers connected to load balancing devices, the more computing operations are required, which in turn increases the time to determine the optimal option. To reduce the computational load, the authors of the work propose to split several consumers into one device, phase selection, which will significantly reduce the number of iterations. CONCLUSION. A series of numerical experiments was carried out, during which the load of each consumer was randomly selected. The program calculated the voltage of each phase at the end of the line before connecting the consumer to the phase selection device. The phase with the highest voltage to which the consumer is connected was determined. As a result of applying the algorithm on a computer model, the phase voltages are equalized relative to each other. In addition, the voltage asymmetry coefficient along the zero sequence at the end of the line is reduced by an average of 15%.
Keywords: unevenly distributed load; voltage balancing methods; balancing device; phase selection device.
For citation: Karpov I.A., Orlov A.I. Selection of the 0.4 kV distribution network alignment method. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 4 (64). P. 61-71.

РАЗРАБОТКА 2D И 3D МОДЕЛЕЙ ЛОПАТКИ ГАЗОТУРБИННОГО АГРЕГАТА
Орлов А. А., Крылова Е. В., Сириченко А. В.
Национальный исследовательский университет «МЭИ», Москва, Россия
Резюме: Статья посвящена результатам двух- и трёхмерного моделирования лопаток газотурбинного двигателя (ГТД). Моделирование основано на детальном анализе фотографий поперечных сечений самих лопаток и их литейных форм. Полученные модели представляют собой важные инструменты для проведения технической диагностики (ТД) и неразрушающего контроля (НК) энергетического оборудования, включая газотурбинные установки, в ходе их эксплуатации. Применение таких моделей позволяет своевременно выявлять потенциальные дефекты и повреждения, что критически важно для обеспечения надёжности и безопасности работы ГТД. Результаты исследований имеют практическое значение для повышения эффективности и долговечности газотурбинного оборудования, а также минимизации рисков возникновения аварийных ситуаций.
Ключевые слова: газотурбинный агрегат; газотурбинный двигатель; газотурбинное оборудование; энергетическое оборудование; двухмерное моделирование; трехмерное моделирование; повреждения; техническая диагностика; неразрушающий контроль; турбинная лопатка; поперечное сечение.
Для цитирования: Орлов А.А., Крылова Е.В., Сириченко А.В. Разработка 2D и 3D моделей лопатки газотурбинного агрегата // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 4 (64). С. 72-82.
DEVELOPMENT OF 2D AND 3D MODELS OF THE BLADE OF A GAS TURBINE UNIT
Orlov A. A., Krylova E. V., Sirichenko A.V.
National Research University «Moscow Power Engineering Institute», Moscow, Russia
Abstract: The article is devoted to the results of two- and three-dimensional modeling of gas turbine engine (GTE) blades. Modeling is based on detailed analysis of photographs of cross-sections of the blades themselves and their casting molds. The obtained models are important tools for technical diagnostics (TD) and nondestructive testing (NDT) of power equipment, including gas turbine units, during their operation. The use of such models allows timely detection of potential defects and damages, which is critical for ensuring the reliability and safety of GTE operation. The research results are of practical importance for improving the efficiency and durability of gas turbine equipment, as well as minimizing the risks of emergency situations.
Keywords: gas turbine unit, gas turbine engine, gas turbine equipment, power equipment, two-dimensional modeling, three-dimensional modeling, damage, technical diagnostics, non-destructive testing, turbine blade, cross section.
For citation: Orlov A.A., Krylova E.V., Sirichenko A.V. Development of 2D and 3D models of the blade of a gas turbine unit. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 4 (64). P. 72-82.

МЕТОДЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ: КЛЮЧ К НАДЕЖНОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ И КОМПЛЕКСОВ
Гапоненко С.О., Ахметова Р.В., Калинина М.В.
Казанский государственный энергетический университет, г. Казань, Россия
Резюме: ЦЕЛЬ. Рассмотреть существующие методы неразрушающего контроля. Проанализировать достоинства и недостатки наиболее часто применяемых методов неразрушающего контроля. Провести сравнительный анализ основных методов контроля. Апробировать наиболее универсальный метод поиска дефектов разного вида в энергетическом оборудовании. МЕТОДЫ. При выполнении работы применялись вероятностно-статистические, логико-вычислительные и теоретические методы. РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье представлен литературный обзор часто используемых методов неразрушающего контроля для выявления наиболее универсального, практичного и оптимального метода. Произведен сравнительный анализ основных методов контроля, результат которого представлен в графическом виде. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. На основании обзора основных методов выявления дефектов сделан вывод, что наиболее оптимальным методом является виброакустический. Данный метод является менее затратным и не требует повышенной безопасности, в отличие от радиационного метода неразрушающего контроля.
Ключевые слова: дефект; методы неразрушающего контроля; виброакустический контроль; оптимальный.
Для цитирования: Гапоненко С.О., Ахметова Р.В., Калинина М.В. Методы неразрушающего контроля: ключ к надежности энергетических систем и комплексов // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 4 (64). С. 83-92.
NONDESTRUCTIVE TESTING METHODS: THE KEY TO RELIABILITY OF POWER SYSTEMS AND COMPLEXES
Gaponenko S.O., Akhmetova R.V., Kalinina M.V.
Kazan State Power Engineering University, Kazan, Russia
Abstract: OBJECTIVE. To review the existing methods of non-destructive testing. To analyse the advantages and disadvantages of the most commonly used methods of non-destructive testing. To carry out a comparative analysis of the main methods of control. To test the most universal method of searching for defects of different types in power equipment. METHODS. RESULTS. The article presents a literature review of frequently used methods of nondestructive testing to identify the most universal, practical and optimal method. A comparative analysis of the main methods of control is made, the result of which is presented graphically. CONCLUSIONS. On the basis of the review of the main methods of defect detection it is concluded that the most optimal method is vibroacoustic. This method is less expensive and does not require increased safety, unlike the radiation method of nondestructive testing.
Keywords: defect; nondestructive testing methods; vibroacoustic control; optimal.
For citation: Gaponenko S.O., Akhmetova R.V., Kalinina M.V. Nondestructive testing methods: the key to reliability of power systems and complexes. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 4 (64). P. 83-92.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕМПА ОХЛАЖДЕНИЯ В КОНТРОЛИРУЕМЫХ ЗОНАХ ПРИ АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ТЕПЛОВОМ НЕРАЗРУШАЮЩЕМ КОНТРОЛЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ И ВНУТРЕННЕЙ СТРУКТУРЫ
Орлов А. А., Крылова Е. В.
Национальный исследовательский университет «МЭИ», г. Москва, Россия
Резюме: Данная статья посвящена решению задачи математического моделирования темпа охлаждения в контролируемых зонах при автоматизированном тепловом неразрушающем контроле металлических изделий сложной формы и внутренней структуры, в качестве которого была использована прямозубая зубчатая шестерня с включенным малоразмерным дефектом. В результате исследования полученных экспериментально температурных полей исследуемой зубчатой шестерни, определены коэффициенты регрессионных уравнений двух видов, описывающих графики темпов охлаждения в бездефектной и в дефектной областях. Зная отклонение полученных данных от исходных, посчитана средняя ошибка. А сравнив экспериментально полученные данные с исходными данными, полученными на автоматизированной системе теплового неразрушающего контроля, установлено, какая их двух математических зависимостей имеет меньшую ошибку и может быть использована в качестве уравнения регрессии, более точно описывающего графики темпа охлаждения.
Ключевые слова: Тепловой неразрушающий контроль; автоматизированная установка; металлические изделия сложной формы и структуры; тепловое поле; дефект; математические зависимости; темп охлаждения; уравнения регрессии; математическое моделирование.
Для цитирования: Орлов А. А., Крылова Е. В. Математическое моделирование темпа охлаждения в контролируемых зонах при автоматизированном тепловом неразрушающем контроле металлических изделий сложной формы и внутренней структуры // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 4 (64). С. 93-103.
MATHEMATICAL MODELING OF THE COOLING RATE IN CONTROLLED ZONES WITH AUTOMATED THERMAL NON-DESTRUCTIVE TESTING OF METAL PRODUCTS OF COMPLEX SHAPE AND INTERNAL STRUCTURE
Orlov A. A., Krylova E.V.
National Research University «Moscow Power Engineering Institute» Moscow, Russia
Abstract: This article is devoted to solving the problem of mathematical modeling of the cooling rate in controlled areas during automated thermal non-destructive testing of metal products of complex shape and internal structure, which was used as a straight-toothed gear with a small defect included. As a result of the study of the experimentally obtained temperature fields of the gear under study, the coefficients of two types of regression equations describing the graphs of cooling rates in the defect-free and defect-free regions were determined. Knowing the deviation of the received data from the original data, the average error is calculated. And comparing the experimentally obtained data with the initial data obtained on an automated thermal non-destructive testing system, it is established which of their two mathematical dependencies has a smaller error and can be used as a regression equation that more accurately describes the graphs of the cooling rate.
Keywords: Thermal non-destructive testing; automated installation; metal products of complex shape and structure; thermal field, defect; mathematical dependencies; cooling rate; regression equations; mathematical modeling.
For citation: Orlov A. A., Krylova E.V. Mathematical modeling of the cooling rate in controlled zones with automated thermal non-destructive testing of metal products of complex shape and internal structure. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 4 (64). P. 93-103.

АНАЛИЗ СУБЪЕКТОВ И ВЗАИМООТНОШЕНИЙ НА РЫНКЕ ИНЖИНИРИНГОВЫХ УСЛУГ В АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ
Кириллов В.О., Колибаба В.И.
Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина, г. Иваново, Россия
Резюме: АКТУАЛЬНОСТЬ данной работы с точки зрения исследования маркетинговых процессов и при выстраивании стратегии развития инжиниринговых услуг обуславливается ростом рынка атомной энергетики и строительства атомных электрических станций (АЭС). ЦЕЛЬ исследования состоит в анализе взаимоотношений участников рынка инжиниринговых услуг в атомной отрасли для понимания того, каким образом и кем в различных ситуациях блокируется цепочка поставки атомной энергии или инжиниринга АЭС и как этого можно избежать. МЕТОДЫ. Использованы методы группировки и компонентного анализа, а также статистическая обработка информации. РЕЗУЛЬТАТЫ. В работе дается обзор по структуре инжиниринга АЭС, раскрытие перечня субъектов, взаимодействующих на рынке инжиниринговых услуг в атомной энергетике, а также рассмотрение перечня конкретных компаний-субъектов данного рынка в мире (с разделением по сферам деятельности, секторам рынка и номинальному количеству). В результате, были выявлены основные риски блокировки цепочки инжиниринга АЭС. Кроме того, исследование показывает, что для нивелирования подобных рисков в инжиниринге атомной энергетики возможно, как и в традиционных сферах, применение схем управления рисками поставщика и стандартной таблицы рисков, а также программ по страхованию рисков, узконаправленных по сфере атомной энергетики. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Можно сделать вывод, что проекты инжиниринга АЭС очень подвержены внутреннему и внешнему воздействию из-за их сложности и блокирующей роли каждого участника. Сложнейшая цепочка взаимоотношений и высокие риски атомной индустрии требуют от каждого участника цепочки инжиниринга АЭС высочайшего качества выполняемых работ, а от заинтересованных сторон и менеджмента проекта по инжинирингу и строительству АЭС — тщательного планирования всех этапов и рисков, относящихся к каждому этапу и субъекту.
Ключевые слова: Субъект рынка; инжиниринговые услуги; поставщики инжиниринговых услуг; атомная отрасль; нивелирование риска, инжиниринг АЭС, страхование рисков.
Для цитирования: Кириллов В.О., Колибаба В.И. Анализ субъектов и взаимоотношений на рынке инжиниринговых услуг в атомной энергетике // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 4 (64). С. 104-113.
ANALYSIS OF ENTITIES AND INTERACTIONS IN THE ENGINEERING SERVICES MARKET IN NUCLEAR ENERGY
Kirillov V.O., Kolibaba V.I.
Ivanovo State Power University named in honor of V.I. Lenin, Ivanovo, Russia
Abstract: RELEVANCE. This study’s relevance in exploring marketing processes and developing strategies for engineering services is driven by the growth of the nuclear energy market and nuclear power plant (NPP) construction. OBJECTIVE. The objective of the study is to analyze the relationships among participants in the engineering services market in the nuclear sector, with a focus on identifying how and by whom the nuclear energy or NPP engineering supply chain may be disrupted in different situations, and determining how to prevent these disruptions. METHODS. The methods used include grouping and component analysis as well as statistical data processing. RESULTS. This paper reviews the structure of NPP engineering, outlines the entities involved in the nuclear energy engineering services market, and examines a list of specific companies in this market globally (categorized by activity area, market sector, and nominal count). The study identifies key risks for potential disruptions in the NPP engineering supply chain. Additionally, the research demonstrates that risk mitigation methods used in traditional sectors, such as supplier risk management schemes, standardized risk tables, and insurance programs tailored specifically for nuclear energy, can also be applied to the nuclear engineering industry. CONCLUSION. It can be concluded that NPP engineering projects are highly susceptible to both internal and external influences due to their complexity and the critical role each participant plays in the process. The intricate web of relationships and elevated risks inherent to the nuclear industry demand the highest quality of work from all participants in the NPP engineering chain, as well as meticulous planning of all stages and associated risks by stakeholders and project management in NPP engineering and construction.
Keywords: Market entity; engineering services; engineering service providers; nuclear industry; risk mitigation; NPP engineering; risk insurance.
For citation: Kirillov V.O., Kolibaba V.I. Analysis of entities and interactions in the engineering services market in nuclear energy. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 4 (64). P. 104-113.

РОЛЬ МАРКЕТИНГОВОЙ И ВЫСТАВОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В СТРАТЕГИИ РАЗВИТИЯ УНИВЕРСИТЕТА
Ахметова И.Г., Зарипова Р.С., Самофалов Ю.О., Абдурашитов С.Ф., Корбанова Ч.С.
Казанский государственный энергетический университет, г. Казань, Россия
Резюме: АКТУАЛЬНОСТЬ. В статье рассматривается значение маркетинговой и выставочной деятельности в достижении стратегических целей развития университета. Актуальность исследования связана с необходимостью эффективной презентации и продвижения научных и инновационных разработок университета, привлечения партнеров и потенциальных инвесторов, а также создания партнерских связей как на региональном, так и на международном уровне. ЦЕЛЬ. Выявление важности выставочной деятельности университета, маркетинговой поддержки инноваций и научно-технической продукции, а также в установлении соответствующих деловых коммуникаций и развитии сотрудничества в научной и образовательной сфере. МЕТОДЫ. Данное исследование основано на анализе стратегических планов Казанского государственного энергетического университета, включая инновации и предпринимательство. Анализ проведен с помощью качественного контентного подхода, что позволяет выявить особенности и приоритеты развития университетов для успешной адаптации к требованиям современного бизнес-окружения. РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье анализируются основные задачи и функционал центра маркетинга и выставочной деятельности. Статья описывает успешную практику использования выставочных площадок для продвижения научных проектов и разработок университета. Проанализированы стратегии и методы, направленные на продвижение инноваций и привлечение внимания общества к научным проектам университета. Данное исследование акцентирует внимание на значимость эффективной маркетинговой стратегии в деятельности университета, продвижение проектов и налаживание контактов для увеличения научных достижений университета. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Маркетинговая и выставочная деятельность играет ключевую роль в формировании имиджа университета и привлечении внимания общества к его научным и инновационным достижениям. Результаты показывают, что активное участие в выставках и применение маркетинговых стратегий способствует установлению долгосрочных партнерских связей, привлечению потенциальных инвесторов и заказчиков, а также распространению наукоемкой продукции за пределами региона.
Ключевые слова: маркетинг, выставочная деятельность, инновации, развитие, продвижение, бренд, университет, образование, КГЭУ, выставки, проект, исследования, научные разработки.
Для цитирования: Ахметова И. Г., Зарипова Р. С., Самофалов Ю. О., Абдурашитов С. Ф., Корбанова Ч. С. Роль маркетинговой и выставочной деятельности в стратегии развития университета // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 4 (64). С. 114-123.
THE ROLE OF MARKETING AND EXHIBITION ACTIVITIES IN THE UNIVERSITY DEVELOPMENT STRATEGY
Akhmetova I.G., Zaripova R.S., Samofalov Y.O., Abdurashitov S.F, Korbanova Ch.S.
Kazan State Power Engineering University, Kazan, Russia
Abstract: ACTUALITY. The article considers the importance of marketing and exhibition activities in achieving the strategic goals of university development. The relevance of the study is related to the need for effective presentation and promotion of scientific and innovative developments of the university, attracting partners and potential investors, as well as creating partnerships both at the regional and international level. THE PURPOSE. To identify the importance of the university’s exhibition activities, marketing support of innovations and scientific and technical products, as well as in establishing appropriate business communications and developing cooperation in the scientific and educational sphere. METHODS. This study is based on the analysis of Kazan State Power Engineering University’s strategic plans, including innovation, entrepreneurship and transformation in the context of the digital economy. The analysis was carried out using a qualitative content approach, which allows us to identify the features and priorities of university development for successful adaptation to the requirements of the modern business environment. RESULTS. The article analyses the main tasks and functionality of the centre of marketing and exhibition activities. The article describes the successful practice of using exhibition venues to promote scientific projects and developments of the university. Strategies and methods aimed at promoting innovations and attracting public attention to the university’s scientific projects are analysed. This study emphasises the importance of an effective marketing strategy in the university’s activities, project promotion and networking to increase the university’s scientific achievements. CONCLUSIONS. Marketing and exhibition activities play a key role in shaping the image of the university and attracting public attention to its scientific and innovative achievements. The results show that active participation in exhibitions and application of marketing strategies contributes to the establishment of long-term partnerships, attraction of potential investors and customers, and distribution of knowledge-intensive products outside the region.
Keywords: marketing, exhibition activity, innovation, development, promotion, brand, university, education, KSPEU, exhibitions, project, research, scientific developments.
For Citation: Akhmetova I. G., Zaripova R. S., Samofalov Y. O., Abdurashitov S. F., Korbanova Ch. S. The role of marketing and exhibition activities in the university development strategy. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 4 (64). P. 114-123.

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГЕЛИОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ В МЕГАПОЛИСЕ СИБИРИ
Чиркова И.Г., Михайлишин А.Ю.
Новосибирский государственный технический университет, г. Новосибирск, Россия
Резюме: АКТУАЛЬНОСТЬ. Урбанизация территорий, увеличение численности городского населения, активизация деловой и культурной среды мегаполисов вызывают повышение концентрации электрических нагрузок и определяют расширение инженерной инфраструктуры. Поэтому целесообразно наряду с традиционными энергоресурсами интенсифицировать использование возобновляемых источников энергии. Благодаря техническому прогрессу в последние годы значительно снизилась себестоимость производства электроэнергии гелиоэлектростанциями различных типов. Поэтому экономическая конкурентоспособность солнечной энергии открывает путь к достижению декарбонизации и пространственной гармонизация городского ландшафта. ЦЕЛЬ. Провести анализ технико-экономических параметров функционирования солнечной электростанции и перспектив использования таких установок в условиях плотной городской застройки. МЕТОДЫ. Основу исследования составили статистические материалы Международного энергетического агентства, Международного агентства по возобновляемым источникам энергии, Росстата. Первичные данные о функционировании солнечной электростанции были получены в ходе полевого наблюдения. Для проведения анализа использовались расчетно-конструктивный метод, системный подход, табличная интерпретация эмпирико-фактологической информации. РЕЗУЛЬТАТЫ. Обобщение собранных данных об эксплуатации гелиоэлектростанции, установленной на крыше высотного офисного здания в городе Новосибирске, позволило выявить причинно-следственную связь технологических и экономических параметров электроснабжения. Частичное замещение электроэнергии, получаемой по централизованной схеме, электричеством от локальной солнечной установки способствовало экономии затрат на электроснабжение 578 тысяч рублей за три года ее эксплуатации. Поскольку солнечная электростанция мощностью 40 кВт находится в плотной городской застройке, то имеет место ее частичное затенение находящимися вблизи строениями. Поэтому при стоимости строительства данного объекта 2800 тысяч рублей и текущих тарифах на сетевую электроэнергию окупаемость капиталовложений произойдет в 10 году эксплуатации. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Электроэнергия, получаемая от автономных солнечных установок, в настоящее время является технически и экономически доступной для широкого круга потребителей. Территориальные ограничения использования таких объектов в городской черте можно нивелировать путем их размещения на поверхности зданий и сооружений. Опыт обеспечения электроэнергией офисного здания по комбинированной схеме целесообразно распространить не только на другие общественные постройки мегаполиса, но и для уличного освещения и бытовых нужд частных домостроений.
Ключевые слова: энергетическая политика; системы электроснабжения; солнечная электростанция; плотная городская застройка.
Для цитирования: Чиркова И.Г., Михайлишин А.Ю. Технико-экономические аспекты эксплуатации гелиоэлектростанции в мегаполисе Сибири // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 4 (64). С. 124-135.
TECHNICAL AND ECONOMIC ASPECTS OF THE HELIOPOWER STATION OPERATION IN THE SIBERIAN METROPOLIS
Chirkova I.G., Mikhailishin A.Yu.
Novosibirsk state technical University, Novosibirsk, Russia
Abstract: RELEVANCE. The urbanization of territories, the increase in the urban population, the activation of the business and cultural environment of megacities causes an increase in the concentration of electrical loads and determine the expansion of engineering infrastructure. Therefore, it is advisable to intensify the use of renewable energy sources along with traditional energy resources. Due to technological progress in recent years, the cost of electricity production by heliopower stations of various types has significantly decreased. Therefore, the economic competitiveness of solar energy opens the way to achieving decarbonization and spatial harmonization of the urban landscape. PURPOSE. To analyze the technical and economic parameters of the functioning of a solar power plant and the prospects for the use of such installations in conditions of dense urban development. METHODS. The study was based on statistical materials from the International Energy Agency, the International Agency for Renewable Energy Sources, and Rosstat. The primary data on the operation of the solar power plant were obtained during field observation. To carry out the analysis, a computational and constructive method, a systematic approach, and a tabular interpretation of empirical and factual information were used. RESULTS. The generalization of the collected data on the operation of a heliopower stations installed on the roof of a high-rise office building in Novosibirsk made it possible to identify a causal relationship between the technological and economic parameters of electricity supply. The partial replacement of electricity received under a centralized scheme with electricity from a local solar installation contributed to saving 578 thousand rubles in electricity costs over three years of its operation. Since the 40 kW solar power plant is located in a dense urban area, it is partially shaded by nearby buildings. Therefore, at the cost of construction of this facility of 2,800 thousand rubles and current tariffs for grid electricity, the return on investment will occur in the 10th year of operation. CONCLUSION. The electricity generated from autonomous solar installations is currently technically and economically accessible to a wide range of consumers. Territorial restrictions on the use of such objects in urban areas can be leveled by placing them on the surface of buildings and structures. It is advisable to extend the experience of providing electricity to an office building according to a combined scheme not only to other public buildings of the metropolis, but also for street lighting and household needs of private housing buildings.
Keywords: energy policy; power supply systems; solar power plant; dense urban development.
For Citation: Chirkova I.G., Mikhailishin A.Yu. Technical and economic aspects of the heliopower station operation in the siberian metropolis. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 4 (64). P. 124-135.

ИЗУЧЕНИЕ ФАКТОРОВ, ОКАЗЫВАЮЩИХ ВЛИЯНИЕ НА РАЗВИТИЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГЕТИКИ В РЕГИОНАХ РОССИИ
Матюшенко А.Д. ¹, Зорина Т.Г. ²
¹Белорусский государственный университет, г. Минск, Беларусь
²Институт энергетики Национальной академии наук Беларуси, г. Минск, Беларусь
Резюме: ЦЕЛЬ. Изучить факторы, которые могут предопределять возможность использования различных типов генерации возобновляемой энергетики в регионах Российской Федерации, таких как солнечная энергетика, ветроэнергетика, гидроэнергетика, биоэнергетика и геотермальная энергетика, исследовать взаимосвязь между применением возобновляемой энергии регионов внутри групп с факторами, влияющими на возведение установок ВИЭ, провести анализ соответствия характерного использования конкретных видов генерации электроэнергии в каждом кластере. МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи применялся иерархический кластерный анализ и статистический критерий согласия Пирсона (хи-квадрат тест) в программном пакете SPSS. РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье рассмотрены факторы, которые могут влиять на использование возобновляемой энергии, однако анализ показал, что согласованности в применяемых видах возобновляемых источников энергии, по группам выделенных регионов, не наблюдается. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Возобновляемая энергетика в Российской Федерации развивается в основном за счет использования распределенной генерации энергии, это можно объяснить, с одной стороны, тем, что Российская Федерация является одним из крупнейших в мире экспортером топливно-энергетических ресурсов; с другой стороны, наличием единой федеральной энергетической стратегии. Вместе с тем, для ряда регионов России является целесообразным использование возобновляемых источников энергии, что обуславливает необходимость учета индивидуальных особенностей региона и необходимостью проведения исследований в этом направлении.
Ключевые слова: возобновляемые источники энергии; возобновляемая энергетика; электроэнергетика; кластерный анализ; критерий согласия Пирсона; регионы Российской Федерации.
Для цитирования: Матюшенко А.Д., Зорина Т.Г. Изучение факторов, оказывающих влияние на развитие возобновляемых источников энергетики в регионах России // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 4 (64). С. 136-148.
RESEARCH OF FACTORS IMPACTING THE DEVELOPMENT OF RENEWABLE ENERGY SOURCES IN RUSSIAN REGIONS
Matsiushenka¹ A.D., Zoryna ² T.G.
¹Belarusian State University, Minsk, Belarus
²Institute of Energy of the National Academy of Sciences of Belarus, Minsk, Belarus
Abstract: THE PUPROSE. To study the factors that may predetermine the possibility of using different types of renewable energy generation in the regions of the Russian Federation, such as solar energy, wind energy, hydropower, bioenergy and geothermal energy, to investigate the relationship between the use of renewable energy of regions within clusters with the factors affecting the erection of RES installations, to analyse the correspondence between the characteristic use of specific types of electricity generation in each cluster. METHODS. Hierarchical cluster analysis and Pearson’s statistical criterion of agreement (chi-square test) in the SPSS software package were used to solve the problem. RESULTS. The article considered the factors that can influence the use of renewable energy, but the analysis showed that there is no consistency in the types of renewable energy used, across groups of selected regions. CONCLUSION. Renewable energy in the Russian Federation is developed mainly through the use of distributed energy generation, which can be explained, on the one hand, by the fact that the Russian Federation is one of the world’s largest exporters of fuel and energy resources; on the other hand, by the presence of a unified federal energy strategy. At the same time, the use of renewable energy sources is appropriate for a number of Russian regions, which makes it necessary to take into account the individual characteristics of the region and the need for research in this direction.
Keywords: renewable energy sources; renewable energy; electric power industry; cluster analysis; Pearson’s agreement criterion; regions of the Russian Federation.
For Citation: Matsiushenka A.D., Zoryna T.G. Research of factors impacting the development of renewable energy sources in Russian regions. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 4 (64). P. 136-148.

75 ЛЕТ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ ЮРИЯ ЯКОВЛЕВИЧА ПЕТРУШЕНКО
Юрий Яковлевич родился 3 января 1950 года в Алтайском крае. В 1967 году с золотой медалью закончил Нежинскую среднюю школу Оренбургской области и поступил на первый курс летательных аппаратов Казанского авиационного института (КАИ). В 1973 году с отличием закончив указанный факультет поступил в аспирантуру Казанского авиационного института. После защиты кандидатской диссертации в 1978 году Юрий Яковлевич преподавал в Оренбургском политехническом институте, но в 1981 году вернулся в КАИ, где с 1991 по 1995 года занимал пост заместителя директора Научно-технического центра проблем динамики и прочности. В сентябре 1995 года защитил диссертацию на соискание ученой степени физико-математических наук.
С января 1996 года Юрий Яковлевич работал в Казанском филиале Московского энергетического института (КФ МЭИ) сначала в должности профессора кафедры общетехнических дисциплин, а затем – заведующим этой кафедры. В апреле 1998 года стал заведующим кафедры «Механика», где с успехом трудился до конца своей жизни.
С 1996 по 2003 год Юрий Яковлевич занимал пост заместителя директора КФ МЭИ по учебным вопросам, принимал самое непосредственное и активное участие в образовании сначала Казанского энергетического института, а затем – преобразовании его в университет (КГЭУ), в котором по 2003 год работал в качестве проректора по учебной работе и проректора по дополнительному профессиональному образованию. С декабря 2003 года исполнял обязанности ректора КГЭУ до избрания его на эту должность в апреле 2004 года.
Юрий Яковлевич активно и успешно занимался научно-исследовательской работой. Им было опубликовано более 170 научных печатных работ. Под его руководством подготовлено шесть кандидатов наук. За время работы в высшей школе им было опубликовано более 20 учебно-методических работ, используемых в педагогической практике. За плодотворную научную, педагогическую и административную деятельность Юрий Яковлевич был награжден медалью «Звезда Отечества».
Редакция журнала «Вестник Казанского государственного энергетического университета» хранит память о нем как о талантливом ученом и знаковой фигуре своего времени.