Международная конференция «Проблемы электроэнергетики и телекоммуникаций Севера России» в пятый раз на своей площадке объединила ученых; аспирантов и студентов; сотрудников вузов, СПО и научных учреждений, а также представителей предприятий электроэнергетики, связи, топливно-энергетического комплекса. В рамках научного мероприятия работали 4 направления: «Энергосбережение и энергоэффективность в электроэнергетических системах и электрических сетях», «Проблемы и перспективы развития электроэнергетики», «Проблемы и перспективы развития телекоммуникаций», «Научно-методические вопросы преподавания инфокоммуникаций и электроэнергетики в вузе». Свои научные работы участники представили на суд экспертов из Сургутского государственного университета, Югорского государственного университета, Сибирского государственного университета водного транспорта, Новосибирского государственного технического университета, Иркутского государственного университета путей сообщения, Торайгыров университета, Казахского агротехнического исследовательского университета имени С. Сейфуллина (Республика Казахстан), ПАО «Сургутнефтегаз», ПАО «Ростелеком», ООО «Газпромтрансгаз Сургут» и АО «Связьтранснефть».
На пленарном заседании, открывшим первый день конференции участников и экспертов приветствовали директор Политехнического института СурГУ Юрий Мурашко, декан ПГУ им. С. Торайгырова (Казахстан) Александр Кислов и проректор по научной работе СГУВТ Борис Палагушкин.
Первыми в секции «Электроэнергетика и электротехника» свои доклады представили сотрудники Сибирского государственного университета водного транспорта, представляющие научную школу «Электроэнергетика. Электромагнитная совместимость технических средств».
Доцент кафедры электрооборудования и автоматики СГУВТ Марк Романов вынес на всеобщее внимание результаты исследовательской работы на тему «Обеспечение качественного функционирования электрических сетей среднего напряжения с распределённой генерацией как рецепторов в регионах с суровым климатом», в которой обозначил проблему электромагнитной совместимости технических средств, используемых для генерации или передачи электричества в регионы с суровым климатом. Причем обозначенный вопрос, включающий каскадные отказы воздушных линий электропередач, является всего лишь одним из звеньев общей комплексной проблемы. Объектом исследования стали трёхфазные замкнутые электрические сети 6–35 кВ с распределённой генерацией и низкими интегральными характеристиками в удалённых автономных электроэнергетических системах объектов с суровым климатом. В ходе исследования Марк Романов изучал процессы гармонического воздействия нелинейной нагрузки месторождений нефти на электрические сети и положения, снижающие вероятность каскадных отказов опор воздушных линий. В результате работы был осуществлён анализ опыта внедрения композитных (изоляционных) опор в России и за рубежом, а также решена интерполяционная задача теории планирования эксперимента по предсказанию допустимого количества композитных опор для предотвращения каскадных отказов воздушных линий электропередач, что в свою очередь привело к разработке методики, которая легла в основу компьютерной программы, позволяющей производить автоматизированный расчет количества композитных опор на ЭВМ. В ходе выполнения научной работы авторами были получены: патент на изобретение и патент на полезную модель; свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ и 2 свидетельства о регистрации электронного ресурса.
Следующим докладчиком стала д.т.н., профессор кафедры электроэнергетических систем и электротехники СГУВТ Елена Иванова, которая рассказала об исследованиях, проведенных в вузе на тему «Влияние электромагнитных помех на ток замыкания на землю в сетях среднего напряжения северных регионов».
Научная школа Сибирского государственного университета водного транспорта рассматривает вопросы электромагнитной совместимости с позиций кондуктивных электромагнитных помех, т. е. помех, которые передаются по элементам электрической сети. Эти помехи можно классифицировать по воздействующим факторам. В ходе исследования, проводимого на физической модели, прототипом которой является действующая сеть 10 кВ с изолированной нейтралью одного из предприятий электролизного производства, было установлено, что из всех представленных факторов только гармоническое воздействие, т. е. коэффициент несинусоидальности, и установленная несимметрия в электрической сети являются значимыми воздействующими факторами.
В результате обработки данных эксперимента была получена математическая модель для определения тока замыкания на землю в сети 10 кВ и разработан алгоритм расчета кондуктивной электромагнитной помехи по току замыкания фазы на землю. Алгоритм был применен на промышленной сети 10 кВ с изолированной нейтралью.
Также учеными научной школы СГУВТ были разработаны, зарегистрированы и внедрены программные продукты по определению вероятности появления электромагнитной помехи по медленным отклонениям напряжения, коэффициент гармонических составляющих напряжения, по коэффициенту несимметрии напряжения и др. Программа по автоматизированному расчету кондуктивной электромагнитной помехи по току замыкания на землю находится в стадии доработки и регистрации в государственных органах.
Итогом исследования стала сформулированная концепция повышения помехоустойчивости сети 10 кВ и разработанные рекомендации. Так, для повышения эффективности следует стремиться:
- к уменьшению емкостного тока, рассчитанного при синусоидальном напряжении, за счет оптимального распределения приемников электрической энергии между отдельными секциями РУ, деления системы электроснабжения в характерных точках, выделения в особую группу приемников электрической энергии тяговых подстанций электрифицированного железнодорожного транспорта, мощных тиристорных преобразователей агрегатов питания электролизеров цветных металлов, электротермических установок, электрических рудовосстановительных печей, различных систем тиристорного электропривода и т.д.;
- к увеличению до оптимального уровня мощности трехфазного короткого замыкания, повышающей помехоустойчивость сетей;
- к выравниваниям нагрузки по фазам и полных сопротивлений фаз.
Доклады ученых СГУВТ на конференции своим выступлением на тему «Обеспечение симметричного режима напряжений в электрической сети при питании судов технического флота и плавучих объектов с берега» завершил старший преподаватель кафедры электроэнергетических систем и электротехники Михаил Переладов. В своем сообщении молодой ученый подчеркнул важность водного транспорта в международной системе движения товаров, т. к. в настоящее время морские перевозки грузов составляют примерно 90% мировой торговли. Более того, для повышения эффективности работы водного транспорта на государственном уровне принята «Стратегия развития внутреннего водного транспорта Российской Федерации на период до 2030 года», в которой значительная роль отводится электрификации. Преподаватель отметил экономическую обоснованность осуществления электроснабжения водного транспорта и других объектов с берега, что также соответствует «Плану развития инфраструктуры Северного морского пути на период до 2035 года». Таким образом, система электроснабжения береговых объектов должна развиваться с учетом электрических нагрузок судов технического флота и плавучих объектов, работающих в акватории, а для повышения эффективности процесса электроснабжение должно осуществляться согласованно.
Результатами исследовательской работы молодого ученого стал сформулированный энергосберегающий аспект электроснабжения судов технического флота и плавучих объектов с берега на основе разработанных математической модели равновесного режима напряжения и схемы замещения фидера электропередачи «берег-судно»; концепция обеспечения эффективного равновесного режима напряжения в электропередаче 0,4 кВ «берег-суда технического флота и плавучие объекты»; разработанная схема замещения фидера электропередачи «берег-судно» ремонтной базы Новосибирского района водных путей, гидросооружений и судоходства «НРВПГиС» г. Новосибирск, с учётом особенностей электрической нагрузки судов технического флота и плавучих объектов; представлены основные положения методологической базы определения кондуктивных низкочастотных электромеханических помех; сформированная эмпирическая база исследования электромагнитной обстановки в системе электроснабжения судов технического флота и плавучих объектов с берега и электронный ресурс «Система управления комплексом электроснабжения судов с берега» (государственная регистрация программы на ЭВМ RU2022610299).
Трудно переоценить важность представления своих разработок на суд коллег – ученых других университетов и экспертов электроэнергетики. Но, конференция в настоящее время имеет большую практическую значимость и носит актуальный характер в связи с осуществлением крупных инвестиционных проектов освоения удаленных (северных) месторождений углеводородов и развитием прилегающих к БАМу и Транссибу регионов с полезными ископаемыми.
