Вестник ToU
Энергетическая серия
search Найти
ЖЕЛ ТУРБИНАСЫНЫҢ ЭЛЕКТР МЕХАНИКАЛЫҚ БӨЛІГІНДЕГІ ҚЫСҚА ТҰЙЫҚТАЛУ РЕЖИМДЕРІН МАТЕМАТИКАЛЫҚ ЖӘНЕ ИМИТАЦИЯЛЫҚ МОДЕЛДЕУ
Аннотация
Энергиямен жабдықтау құрылымындағы жел энергетикасы үлесінің тұрақты өсуі аясында жел турбиналарының, атап айтқанда, редукторсыз конструкциялардың сенімділігін арттыруға бағытталған зерттеулер ерекше маңызға ие. Редукторсыз турбиналар жеңілдетілген механикалық схемамен және пайдалану шығындарының төмендеуімен ерекшеленеді, бірақ олар сыртқы жүктеменің ауытқуларына және динамикалық әсерлерге сезімтал. Мақалада жел турбина генераторының қуат тізбегіндегі қысқа тұйықталу режимдерін зерттпеудің қажеттілігі қарастырылған. Қуаты 40 кВт - қа дейінгі жел турбинасының электромеханикалық бөлігінің математикалық моделінің теңдеулерін таңдау жүзеге асырылды және дәлелденді. Қысқа тұйықталу кезіндегі динамикалық процестерді зерттеу үшін қолданбалы бағдарламалар пакеті MATLAB/Simulink-те жел турбинасының электромеханикалық бөлігінің математикалық және имитациялық модельдері жасалды. Имитациялық модельдеуде үш фазалы екі жартылай периодты түзеткіштің инерция моменттері, кедергілері мен коммутациялық қасиеттері ескерілді. Бос жүріс және жүктеме режимдеріндегі өтпелі процестердің теориялық және эксперименттік түрде алынған нәтижелері салыстырылды. Модельдеудің максималды қателігі үдеткіштің бастапқы кезеңдерінде 10% - дан аспайтыны және тұрақты режимде 1,5% - ға дейін төмендейтіні анықталды, бұл модельдің инженерлік есептеулер мен қысқа тұйықталу режимдерін талдауға сәйкестігін растайды.
Автор
Г.С. Нұрмағанбетова
В.В. Каверин
Г.А. Эм
С.С. Исенов
В.М. Дружинин
DOI
10.48081/BMFY9640
Ключевые слова
жел турбинасы
қысқа тұйықталу
имитационды модельдеу
математикалық модель
өтпелі процесстер
үш фазалы түзеткіш
Год
2025
Номер
Выпуск 3
Посмотреть статью Посмотреть журнал
ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ И РЕЖИМОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ КАТАЛИТИЧЕСКОГО РИФОРМИНГА
Аннотация
В условиях роста стоимости энергоресурсов и ужесточения экологических требований вопросы повышения энергоэффективности становятся ключевыми для процессов каталитического риформинга, являющегося важнейшей технологией в производстве высокооктановых бензинов, ароматических углеводородов и сырья для нефтегазохимии. Настоящая работа направлена на исследование возможностей оптимизации тепловых потоков и режимов работы оборудования с целью снижения удельного энергопотребления без проведения масштабной реконструкции установок. На основе данных действующей установки каталитического риформинга проведён тепловой и энергетический анализ, рассчитан тепловой баланс, определены потери теплоты, а также проанализирована эффективность водородной циркуляции. Построена математическая модель процесса с возможностью варьирования ключевых параметров (температура, давление, расход сырья и ВСГ), состава сырья. В результате моделирования показано, что внедрение перекрестных теплообменников, закрытие водородного цикла и стабилизация температурных режимов позволяет снизить энергопотребление на 6–7%, повысить эффективность использования водорода и стабилизировать качество реформата. Полученные результаты подтверждают целесообразность применения комплексного подхода к энергоэффективности риформинга и соответствуют международной практике в области устойчивого развития нефтепереработки. Разработанный подход может быть использован в качестве основы для создания цифровых инструментов мониторинга и оптимизации технологических параметров в режиме реального времени.
Автор
Дюсова Ризагуль Муслимовна
Жакманова Екатерина Андреевна
Сейтенова Гайни Жумагалиевна
DOI
10.48081/FQLZ6648
Ключевые слова
энергоэффективность
каталитический реформинг
режим работы
параметры
Год
2025
Номер
Выпуск 3
Посмотреть статью Посмотреть журнал
ЭНЕРГОЭКСПЛУАТАЦИЯ ЗДАНИЙ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ С ИНТЕГРИРОВАННЫМИ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫМИ ИСТОЧНИКАМИ ЭНЕРГИИ
Аннотация
В условиях глобальных климатических изменений и стремительного роста энергопотребления возрастает необходимость повышения энергоэффективности зданий и внедрения устойчивых решений в области энергетики. Настоящая работа посвящена вопросам энергоэксплуатации зданий с акцентом на обеспечение их устойчивости за счёт интеграции возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Рассматриваются современные технологии и стратегии управления энергопотреблением, включая использование солнечных панелей, тепловых насосов, ветрогенераторов и систем накопления энергии. Особое внимание уделено интеллектуальным системам управления зданием (ИСУЗ), позволяющим оптимизировать потребление ресурсов и минимизировать углеродный след. Анализируются примеры успешной интеграции ВИЭ в жилые и коммерческие объекты, а также даются рекомендации по проектированию и эксплуатации зданий с учётом требований устойчивого развития. Работа направлена на поддержку перехода к низкоуглеродной экономике и повышение экологической устойчивости городской среды. В связи с проблемами, вызванными изменением климата, растёт популярность экологичных зданий. Более того, становится необходимым обеспечить устойчивое развитие посредством управления эксплуатацией новых и возобновляемых источников энергии. В связи с этим в данной статье описывается предложение и эмпирическая демонстрация метода оптимизации энергоснабжения зданий, интегрированных в возобновляемые источники энергии, с использованием фотоэлектрических систем (ФЭС) и систем накопления энергии (СЭ).
Автор
А.Б. Бекбаев1
*Р.С. Ахамбаев2
С.А.Минажова3
, А.Д. Бердімұрат
Н. Ж. Налибаев 5
DOI
10.48081/NVGA2740
Ключевые слова
Энергоэксплуатация зданий
возобновляемые источники энергии
энергоэффективность
интеллектуальные системы управления
здание с нулевым энергопотреблением
экологическая устойчивость
энергосбережение
интеграция ВИЭ.
Год
2025
Номер
Выпуск 3
Посмотреть статью Посмотреть журнал
ПРИМЕНЕНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА ДЛЯ ПЕРЕХОДА К ПРОАКТИВНОЙ МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫМИ СЕТЯМИ
Аннотация
Системы централизованного теплоснабжения в Республике Казахстан характеризуются высоким уровнем физического износа, что приводит к значительным тепловым потерям и высокой аварийности. Традиционные методы эксплуатации, основанные на реагировании по факту инцидента, являются экономически неэффективными и не обеспечивают должной надежности. Целью данного исследования является разработка подхода к применению методов машинного обучения (ML) для анализа и обнаружения аномалий в системах теплоснабжения, основываясь на реальных эксплуатационных данных для перехода к проактивной модели управления тепловыми сетями. Рассмотрены ключевые задачи предиктивного анализа, такие как прогнозирование тепловой нагрузки, и обнаружение аномалий для своевременного выявления утечек, порывов и отказов оборудования. Проводится сравнительное описание методов детекции: от классического порогового контроля до продвинутых алгоритмов, таких как кластеризация (DBSCAN), ансамблевые модели (Isolation Forest) и нейросетевые подходы (автоэнкодеры). Продемонстрированные возможности применения ML-моделей подтверждают реальность перехода от дорогостоящей модели «аварийного ремонта» к проактивному «обслуживанию по фактическому состоянию». Исследование показало, что для рассматриваемого вопроса наиболее перспективной является гибридная стратегия искусственного интеллекта, сочетающая несколько методов машинного обучения.
Автор
Утепбергенов И.Т.
Сейтбекова А.М.
Абжанова Л.К.
DOI
10.48081/TAXG1964
Ключевые слова
централизованное теплоснабжение
аномалий
машинное обучение
анализ
предиктивная диагностика
Год
2025
Номер
Выпуск 3
Посмотреть статью Посмотреть журнал
Прогнозирование удельного электрического сопротивления прокаленного нефтяного кокса с использованием искусственного интеллекта
Аннотация
Прокалка нефтяного кокса является ключевым процессом для формирования его товарных свойств, необходимых в алюминиевой промышленности, где удельное электрическое сопротивление (УЭС) существенно влияет на эффективность производства. Цель исследования заключалась в разработке метода прогнозирования УЭС прокаленного нефтяного кокса с использованием искусственного интеллекта для оптимизации режима работы печи и повышения качества продукции. В работе применялись лабораторные испытания в муфельной печи при температурах 900–1300 °C с измерением УЭС, а также методы машинного обучения, реализованные в языке программирования Python. Для обучения модели глубоких нейронных сетей использовались производственные данные. Установлена обратная зависимость УЭС от температуры прокалки: минимальное значение УЭС (459 мкОм·м) достигнуто при 1380 °C, что связано с графитизацией структуры кокса. Разработанная модель продемонстрировала потенциал для прогнозирования УЭС с метриками качества R² = 0,152 и MAE = 10,729 мкОм·м. Исследование подтвердило возможность применения искусственного интеллекта для контроля качества кокса, что способствует снижению энергозатрат и брака. Научная новизна работы заключается в адаптации глубоких нейронных сетей к задаче прогнозирования УЭС нефтяного кокса, а практическая значимость – в возможности интеграции модели в системы управления печами для оперативной корректировки технологического процесса.
Автор
А. Е. Карманов
Н. Ә. Уахит
А. М. Парамонов
DOI
10.48081/HBCD6361
Ключевые слова
нефтяной кокс
удельное электрическое сопротивление
искусственный интеллект
глубокие нейронные сети
машинное обучение
Год
2025
Номер
Выпуск 3
Посмотреть статью Посмотреть журнал
PREDICTABILITY OF MINING WASTEWATER POLLUTION BASED ON FRACTAL TIME SERIES ANALYSIS
Аннотация
The quality of life and public health are deteriorating due to the contamination of water resources with heavy metals, especially near mining and ore-processing sites. The most severe pollution is associated with the extraction of Cu, Zn and Pb. This study conducted a fractal R/S-analysis of time series data (turbidity, electrical conductivity, flow, and pH) of wastewater from a site in the Sayak ore district (Republic of Kazakhstan). A sharp increase in flow was observed from July 10 to July 15, 2024, and an increase in electrical conductivity from July 4 to July 26, 2024, although without exceeding critical levels. The Hurst exponent for electrical conductivity exceeds 0.56, indicating the presence of long-term memory and the stability of the process. Minor variations in turbidity indicate no serious harm to the environment. However, the data are limited and do not allow for an assessment of all deposits in the region, making it difficult to draw conclusions about the impact on the environmental safety of the Balkhash urban region. Despite the high risk of chronic diseases in the area, the results confirm that fractal analysis can serve as a useful indicator of environmental conditions and a basis for monitoring systems.
Автор
Biloshchytskyi Andrii
Kuchanskyi Oleksandr
Andrashko Yurii
Biloshchytska Svitlana
Medetbek Arailym
DOI
10.48081/UFNH5611
Ключевые слова
time series analysis
R/S analysis
Hurst exponent
mining wastewater
environmental monitoring
Год
2025
Номер
Выпуск 3
Посмотреть статью Посмотреть журнал
ШЕТЕЛДЕ ЖӘНЕ ҚАЗАҚСТАНДА ҚАМЫСТАН, МЫСЫҚҚҰЙРЫҚТАН ЖӘНЕ АУЫЛ ШАРУАШЫЛЫҒЫ ӨНДІРІСІНІҢ БАСҚА ДА ӨСІМДІК ҚАЛДЫҚТАРЫНАН ЭНЕРГИЯ АЛУДЫ ЗЕРТТЕУ
Аннотация
Бұл мақалада аралас отын брикеттерін өндіру арқылы қамыс пен мысыққұйрықты пайдалану мүмкіндігі талданады. Іле, Шу, Сырдария, Қаратау және Ақсу өзендерінің төменгі ағысы мен атырауларында, Балқаш көлдерінің жағасында және басқаларында, сондай-ақ сулы-батпақты жерлерде қамыс және мысыққұйрықтың ірі массивтері орналасқан. Мұның бәрі ыстық уақытта қатты өртке әкеледі. Қамыс және мысыққұйрық - бұл ауылшаруашылық жерлерінің учаскелері, суару каналдарының төсектері және т. б. д., гидрофитті арамшөптермен бітелу, оларды әртүрлі тәсілдермен, соның ішінде химиялық жолмен бақылау керек. Бұл өсімдіктер өте жоғары көміртегімен сипатталады. Осыған байланысты ауыл шаруашылығы қалдықтарын тауарлық өнімге қайта өңдейтін шағын және орта кәсіпорындарды дамыту өзекті болып отыр. Мақалада сабан қосылған қамыс сияқты ауылшаруашылық қалдықтарынан жасалған отын брикеттерінің энергетикалық сипаттамалары талданады. Әдебиеттерге шолу жасалды, сондай-ақ Қазақстан Республикасы Ақмола облысының қамыс алқаптарының әуе, ғарыштық бейнелерін декодтау жүргізілді, оның талдауынан таңдалған мәселе бойынша зерттеулер жүргізудің орындылығы анықталды, бұл ауыл шаруашылығында қамыс брикеттерін пайдаланудың артықшылықтарына байланысты.
Автор
Ы.С. Кустаулетов1
Н.М. Танырбергенов
О.М. Талипов3
Т.М. Жакупов4
DOI
10.48081/VGSO8297
Ключевые слова
жылу энергиясы, отын брикеті, қамыс, мысыққұйрық, ауылшаруашылық қалдықтары, қалдықтарды жою, брикеттердің сипаттамасы.
Год
2025
Номер
Выпуск 3
Посмотреть статью Посмотреть журнал
ЖЕРГЕ ТҰЙЫҚТАЛУ ТОГЫН АНЫҚТАУДЫҢ ЭКСПЕРИМЕНТТІК ӘДІСТЕРІ
Аннотация
Бұл жұмыста релелік қорғаныста қолданылатын оқшауланған бейтарап электр желілеріндегі жерге тұйықталу токтарын анықтаудың эксперименттік әдістері қарастырылады. Жерге тұйықталу токтарын анықтаудың дәлдігін арттыруға бағытталған әртүрлі тәсілдерге назар аударылады, бұл электр қондырғыларының қауіпсіз жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін өте маңызды. Параметрлерді бағалау, сондай-ақ олардың артықшылықтары мен шектеулерін талдау үшін желінің жұмыс кернеуін қолданатын әдістерге ерекше назар аударылады. Қолданыстағы әдістерге шолу желіде жасанды асимметрияны құруға негізделген дәстүрлі әдістер әрқашан жеткілікті дәлдікті қамтамасыз етпейтінін анықтады. Сонымен қатар, фазалардың бірін жерге қосымша резистор арқылы жабу әдісі қарастырылады. Бұл тәсіл желінің қорғаныс құрылғыларының жалған дабылдарын болдырмайды және сонымен бірге Жерге қатысты фазалық сыйымдылықты есептеу кезінде ескерілмейтін көптеген желі параметрлерін ескереді. Бұл әдісті релелік қорғаныста қолдану үшін ерекше тартымды етеді. Жерге тұйықталу токтарын анықтау саласындағы әдістер мен бағыттарға жасалған бұл шолу фазаны жерге тұйықтау үшін қосымша резисторды қолдану ең тиімді шешімдердің бірі болып табылады деген қорытынды жасауға мүмкіндік береді. Бұл әдіс токтың сыйымдылық компонентін өтеу құрылғыларының жұмысын ескереді және осылайша жерге тұйықталу токтарын анықтаудың дәл әдісін ұсынады.
Автор
Ж. Б. Исабеков
Б. Б. Исабекова
Б. Е. Ордабаев
А. Б. Жантлесова
Л. Н. Есмаханова
DOI
10.48081/GUSI7447
Ключевые слова
жерге тұйықталу тогы
эксперименттік әдістер
оқшауланған бейтарап желі
релелік қорғаныс
токтарды анықтау дәлдігі
Год
2025
Номер
Выпуск 3
Посмотреть статью Посмотреть журнал
ҚОСТАНАЙ ӨҢІРІНДЕ ЖАБЫҚ ТОПЫРАҚ ЖАҒДАЙЫНДА ӨСІМДІКТЕРДІҢ ӨНІМДІЛІГІН РЕТТЕУ ҮШІН ЖЭК ҚОЛДАНУДЫҢ НЕГІЗДЕМЕСІ
Аннотация
Бұл жұмыста Қостанай өңірінің аумағында жабық топырақтағы өсімдіктер өнімділігінің негізгі параметрлерін оңтайландыру үшін жаңартылатын энергия көздерін (ЖЭК) пайдалану қарастырылады. Бұл тақырыптың өзектілігі халықтың өсуі мен жаһандық климаттың өзгеруі жағдайында азық-түлік қауіпсіздігін қамтамасыз ету қажеттілігіне байланысты. Зерттеу күн мен жел энергиясын, сондай-ақ жылыжайларды энергиямен қамтамасыз ету үшін биогаз қондырғыларын біріктіру мүмкіндіктерін талдайды. ЖЭК көмегімен микроклимат параметрлерін (температура, ылғалдылық, жарық) бақылауды автоматтандыруға ерекше назар аударылады, бұл қазба ресурстарына тәуелділікті азайтуға және өнімнің өзіндік құнын төмендетуге мүмкіндік береді. Зерттеулер көрсеткендей, ЖЭК көмегімен жабық жүйелердегі микроклиматты басқару дақылдардың өнгіштігі мен өнімділігін едәуір арттыра алады. Мақалада өсімдіктердің өсу жағдайларын олардың физиологиялық қажеттіліктеріне тиімді бейімдеуге мүмкіндік беретін әртүрлі технологияларды қолдана отырып, температура режимдерін, жарықтандыру мен суаруды реттеудің заманауи тәсілдері сипатталған. Сондай-ақ тұрақты ауыл шаруашылығына қол жеткізу және көміртегі шығарындыларын азайту үшін ЖЭК-ке көшудің маңыздылығы атап өтіледі. Қорытындылай келе, ЖЭК-ті Қостанай өңірінің климаттық және ресурстық ерекшеліктерін ескеретін өнімділікті бақылау жүйелеріне интеграциялау әдістемесі ұсынылған, бұл агросектордың дамуына және оның технологиялық бәсекеге қабілеттілігін арттыруға ықпал етеді.
Автор
И.В. Кошкин
Б.К. Сакенов
А.И. Успанова
А.П. Кислов
DOI
10.48081/EUQS2901
Ключевые слова
жаңартылатын энергия көздері
энергетика
факторлар
тәжірибе
климат
өнімділік
жылыжайлар
Год
2025
Номер
Выпуск 3
Посмотреть статью Посмотреть журнал
5G ЖЕЛІЛЕРІНДЕ IOT ТРАФИГІНІҢ ӨТКІЗУ ҚАБІЛЕТІН БОЛЖАУ ҮШІН LSTM АЛГОРИТМІН ҚОЛДАНУДЫ ЗЕРТТЕУ
Аннотация
Бұл ғылыми жұмыста 5G желісіндегі IoT трафигінің өткізу қабілеттілігі уақыт бойынша модельденіп, үш түрлі LSTM конфигурациясы (50, 100 және 500 жасырын нейрон) салыстырмалы түрде талданды. Зерттау нәтижелерге сәйкес, 100 нейронмен жасалған LSTM моделі ең төмен RMSE мәнін көрсетті және артық үйренусіз (overfitting) жақсы жалпылау қабілетін сақтады. Ал 50 нейронды модель жеткіліксіз болжаммен сипатталып, трафиктің күрделі өзгерістерін көрсете алмады. 500 нейронды модель жақсы нәтиже бергенімен, оның күрделілігі артып, артық үйрену байқалды, бұл нақты уақыттағы жоспарлауға кедергі келтіруі мүмкін.LSTM моделі— бұл рекуррентті нейрондық желілердің бір түрі, ол уақыттық тәуелділігі бар мәліметтерді өңдеуде кеңінен қолданылады. LSTM модельдерінің болжам дәлдігін бағалау үшін жиі қолданылатын метрика – RMSE.Бұл көрсеткіштің төмен мәні модельдің нақты деректерге жақын болжам жасағанын білдіреді. Зерттеу барысында машиналық және терең оқыту әдістерінің, оның ішінде мұғаліммен/мұғалімсіз оқыту, күшейтілген оқыту, қайталанатын және тікелей таралатын нейрондық желілердің мүмкіндіктері сарапталып, 5G/6G желілеріндегі IoT пен тактильді интернет үшін трафик сипаттамаларын болжау міндеттерінің шеңбері анықталды. Бұл тәсіл пакеттердің жоғалуы, кідірістер, және өткізу қабілеттілігін алдын ала болжауға мүмкіндік береді. Зерттеу BR24993051-OT-24 «IoT және деректерді талдау негізінде интеллектуалды қала жүйесін дамыту» жоба тақырыбында жүзеге асырылды.
Автор
К.Н.Тайсариева, *Е.Таштай , Е. Бекенов , А. Джахметов ,
DOI
10.48081/YKOW1325
Ключевые слова
: IoT, 5G, жасанды интелект, LSTM, өткізу қабілеттілігі, трафик
Год
2025
Номер
Выпуск 3
Посмотреть статью Посмотреть журнал