Необходимость разработки беспроводных датчиков тока и напряжения для мониторинга работы солнечно-ветряной электростанции (СВЭС) неоднократно обосновывалась ранее, например, в [1], [2], [3]. Настоящая статья является продолжением и развитием публикаций [1] и [11]. В ней рассматриваются вопросы разработки беспроводного цифрового датчика тока и напряжения, обеспечивающего аппаратную защиту от постороннего вмешательства в процесс дистанционного обмена данными. Предлагается структурная схема датчика, разработанная на основе производимых серийно датчика тока и напряжения, модуля радиопередатчика, модуля приёмника кодовых посылок инфракрасного излучения и недорогого экономичного восьмиразрядного микроконтроллера широкого применения. Выбирается оптимальный первичный датчик тока и напряжения, рассчитываются параметры его конфигурации. Решаются вопросы гальванической развязки цепей питания предлагаемых датчиков от силовых цепей СВЭС. Описывается два режима работы разработанного датчика. Первый – (основной) режим измерения и передачи данных по запросам от генератора инфракрасных кодовых посылок – используется по умолчанию с целью обеспечения сбора данных от нескольких беспроводных датчиков. Второй режим предназначен для оперативной дистанционной диагностики исправности датчиков и контроля основных параметров их настройки без отключения датчиков от цепей СВЭС и без их извлечения из корпусов.

https://doi.org/10.48081/JNLN8048

2024

Выпуск 1

This article studies the possibility of thee use of red bauxite sludge of JSC "Aluminium of Kazakhstan" and fly ash from energy production of the Pavlodar region in construction ceramics. Refractory clay from the Kemertuz deposit, located 250 km away from Pavlodar, was used as a binder. The samples were prepared with additives of red mud and a combination of red mud with fly ash from Pavlodar CHP-1, which is a low-calcium variety of acidic ash with a high content of aluminum oxide. These materials were molded by the plastic molding method. The following physicochemical properties of raw materials and obtained samples were studied: (i) air and fire shrinkage, (ii) water absorption, (iii) compressive strength, and (iv) chemical composition. Based on the obtained results, a comparative analysis of samples with the addition of red mud and a combination of red mud and fly ash was made. This allowed us to determine the optimal composition of ceramic masses and firing process parameters.

https://doi.org/10.48081/QJKV5653

2024

Выпуск 1

Environmental issues remain a pressing concern for Kazakhstani industrial regions. While legislative requirements for emissions into the environment permanently become increasingly stringent, the environmental monitoring system lacks several structural factors. This article delves into the fundamental requirements for environmental monitoring systems and overviews methods and models for monitoring emissions into the environment based on sources and impact factors. The structure of classical monitoring is outlined in detail, examining methods based on international experience with existing management and control systems. The reasons and perspectives for an environmental monitoring system for industrial facilities in the Pavlodar region are discussed. The energy sector should gain the special attention due to its high density and significant environmental impact in the region. It can be concluded that imperfections in legislation and outdated infrastructure conditions have led to the threatening ambient air pollution. While the observations based on the retrospective time-series data currently show state-of-the-art, the urgent call for implementation of industrial intelligent information-analytical system may play a pivotal role in decision-making in air quality management.

https://doi.org/10.48081/MOFF1407

2024

Выпуск 1

Mathematical modeling of non-sinusoidal modes in power transmission lines is key to understanding and evaluating their operation in real conditions. This paper addresses the need to develop a model that takes into account nonlinearities and higher harmonics, which are widely present in modern power transmission networks. Operational data and energy audit results indicate the presence of non-sinusoidal modes, which requires the development of adequate mathematical models for accurate analysis. The study of multi-conductor transmission lines involves the use of mathematical models including telegraphic equations. However, the full adequacy of such a model requires additional consideration of several aspects, including two chain lines, surface effect, presence of lightning protection cables and ground effects on power transmission processes. This paper presents a mathematical model that takes into account the above aspects for multi-conductor transmission lines. The features of two circuit lines, the surface effect in the wires, the presence of lightning protection cables and the influence of the earth on power transmission are taken into account. This model is the result of improving and extending the existing mathematical framework for analyzing multi-conductor power transmission systems, which significantly improves the accuracy and reliability of predictions and calculations in the field of electrical engineering and electric power engineering.

https://doi.org/10.48081/CFKS8842

2024

Выпуск 1

The number of operating wind farms in the world is growing year by year. Kazakhstan annually increases the number of wind turbines, which currently stands at more than 200. In this regard, today there is a problem related to the need to develop programs that allow solving problems related to the accounting and movement of wind farm equipment. This task must be solved primarily due to the large number of equipment requiring replacement, repair and maintenance. The presented article describes the developed program "Automated information system for accounting and movement of wind farm equipment in wind farms of the Republic of Kazakhstan". The program database contains all the basic equipment and automation used in the operation of wind turbines. The program stores data about the equipment of each wind turbine with the coordinates of the location of the latter, which can be provided online from any access point. The program is developed in the MS SQL management studio, C# software environment. The program menu is quite informative and ergonomic. The developed program can be used for practical purposes in companies engaged in the operation of wind farms. The difficulty in creating a common database on wind turbine equipment in Kazakhstan lies in the heterogeneity of wind turbine equipment, since suppliers are different manufacturers, and both public and private companies are engaged in operation. Nevertheless, an algorithm of the program is currently being developed using machine learning methodology, which allows updating the database on wind turbines based on information from any open sources.

https://doi.org/10.48081/HLGF4084

2024

Выпуск 1

В работе предложена вероятностная модель, описывающая совместную работу источников и потребителей энергии в составе автономной энергосистемы с питанием от возобновляемых источников энергии. Рассмотрены факторы, возникающие в процессе выработки энергии солнечными панелями, влияние географического положения оборудования. Модель на основании данных метеорологических наблюдений учитывает движение солнца, облачность и силу ветра для расчета мощности источников энергии. Предложенная модель позволяет определить мощность источников энергии автономной энергосистемы, а также энергоемкость и мощность накопителя энергии. С её помощью может быть исследовано влияние на характеристики источников энергии погодных условий, соотношения между мощностью источников и энергоемкостью накопителя энергии, технических характеристик источников энергии и других факторов. Исследование режимов потребления в разрезе времени суток и сезонности дает возможность применения оптимальных методов управления нагрузкой и определения максимальных и минимальных значений потребления. Полученная модель системы позволит сравнить эффективность применения возобновляемых источников и накопителя энергии в автономной энергетической системе для различных регионов и за различные годы.

https://doi.org/10.48081/XLCL7787

2024

Выпуск 1

Бұл ғылыми мақалада тұрақты кернеудің айнымалыға түрлендіру әдістері көпдеңгейлі модуляция (MLM) және ендік-импульсті модуляциялар (PWM) қарастырылады. Қуат желісінен электр энергиясын минималды тұтыну критерийі бойынша алгоритмді оңтайландыру процесі сипатталған. Әзірленген алгоритмді қолдана отырып, көп деңгейлі инвертор жүйесін модельдеу нәтижелері келтірілген. Көп деңгейлі синусоидалы ендік-импульстік модуляцияны белгілі алгоритмдермен қолдану нәтижелерін салыстыру ұсынылған шешімдердің жоғары тиімділігін көрсетті THD төмендеуі және көп деңгейлі инвертордың жоғары энергетикалық өнімділігін қамтамасыз ету. Синусоидалы PWM әдісінің мәні инвертор кілттерімен бір уақытта коммутациядан бас тарту және әрқайсысы негізгі кернеу векторының белгілі бір кеңістіктік орнына сәйкес келетін бірнеше, алдын ала таңдалған инвертор күйлері арасындағы коммутацияға көшу болып табылады. Синусойдалы заңға сәйкес импульстік ендік модуляциясының әр түрлі типтерін қалыптастыру кезіндгі шығыс керенеуінің спектрі мен сапа деңгейін салыстыру талданады. Бұл шығыс керенуінің сапасын қалай жақсартуға болатынын көрсетеді. Бұл мақалада зерттеулер «Жиілік ауысуы жоғары және жоғары кернеуді түрлендіру коэффициенті бар инвертормен қос мақсатты байланыстыратын біріктірілген мультикоптер платформасын жасау» гранттық қаржыландыру тақырыбы бойынша жасалған.

https://doi.org/10.48081/IHVD2811

2024

Выпуск 1

В статье рассматривается разработка автоматизированной системы защиты данных в радиосетях на основе манипуляций с сигналом. Суть методов заключается в применении псевдослучайной перестройки типа модуляции, которая позволит предотвратить технический анализ сигнала, и тем самым уменьшить вероятность его дешифрования. Необходимость дополнительной защиты данных в радиосетях возникает вследствие большого распространения комплексов для технического анализа сигналов, которые могут применяться для перехвата и расшифровки как личных данных, так служебной информации, курсирующей в эфире. Для создания схемы защиты данных в радиосетях в статье приводятся математические функции, требованиям которых она должна отвечать. На основе данных требований в программе-симуляторе была разработана принципиальная схема, сочетающая в себе возможности переключения между несколькими видами модуляции. В схеме также предусмотрено автоматизированное снижение индексов модуляций в случае отсутствия приемлемых условий передачи на основе алгоритма ARQ. В качестве модуляций были выбраны QPSK, 8-QAM и 16-QAM, по причине наложения их сигнальных созвездий друг на друга. Трудность технического анализа подобных сигналов заключается в необходимости их последовательного анализа без возможности групповой оценки сигнала. Для оценки разработанной схемы в статье приводятся результаты измерений точек сигнального созвездия для каждого типа применяемой модуляции. В завершении иллюстрируется спектр полученного сигнала. Статья будет полезна специалистам в области защиты информации и автоматизации. Реализация полученной схемы в тракте передающего устройства позволит обеспечить более высокий уровень конфиденциальности данных. Применение алгоритма ARQ позволит системе подстраиваться под текущие условия передачи.

https://doi.org/10.48081/VQMG5191

2024

Выпуск 1

Технологии Digital Twin применяется в учебном процессе. Этот процесс дает совершенно новые возможности для предоставления информации и получения как теоретических, так и практических знаний. Данная технология полностью меняет способ взаимодействия пользователей с устройством. Технология Digital Twin дает им свободу экспериментировать и придумывать смелые инновационные приложения или прототипы. Процесс обучения в области ремонта авиационной техники состоит из дорогостоящих оборудование. Для получения эффективного образования необходимо внедрять новые образовательные средства и технологии. Целью статьи является подход к разработке механизма обучающего программного средства на примере ремонта агрегатов авиационной техники. Программное обеспечение реализовано с помощью технологий DT и 3D моделирования и оценка его эффективности при внедрении в учебный процесс. Целью исследования является разработка механизм обучающего программного средства на примере ремонта агрегатов авиационной техники, реализованного с помощью технологий DT и 3D моделирования, и оценка его эффективности при внедрении в учебный процесс. Полученное обучающее программное средство предоставит возможность получения практических навыков в процессе обучения в тех областях.

https://doi.org/10.48081/MEML2309

2024

Выпуск 1

The article discusses the methods of constructing an inverter with summation of the power conversion cell currents. A computer simulation of the proposed load current distribution schemes of a multicellular inverter with a phase shift of cells has been carried out. When considering the task of increasing the maximum power of the inverter, taking into account the existing element base, it becomes quite obvious that the design of high-power inverters to obtain high performance without load distribution on the flows is very difficult. One of the most important tasks of the organization of parallel operation of inverters is to ensure a uniform distribution of currents between the cells of inverters, they must be synchronized in all parameters (phase, frequency and amplitude). Synchronization must be operational in any modes (nominal, transient and emergency). The uniform distribution of the load current across the inverter cells depends on the phase shift of the output voltages caused by the non-synchronicity of the voltage frequencies generated at the outputs of the inverter cells. An imbalance of one degree between the phases of the output voltages of the two cells leads to a redistribution of power, which can reach over fifty percentages. If the output voltage of one cell shifts forward in phase, then it takes over most of the power of the total load, which in the case of the same output voltage amplitudes will indicate an increase in the current consumption of the leading cell. To ensure the energy balance of the two cells, it is necessary to adjust the frequency of the output voltage of the cell with the leading phase. This balancing should occur with high speed.

https://doi.org/10.48081/MFVJ6733

2024

Выпуск 1