На угольной шахте работа ведется круглосуточно, непрерывно работают много механизмов и установок. При этом периодически возникают резонансные явления, когда потребляемая суммарная мощность выходит за пределы ограничения, что может грозить наложением штрафных санкцией или в худшем случае отключением электроэнергии до тех пор, пока не выравнится график электропотребления. Система электропотребления в целом регионе или населенного пункта носит ярко выраженный периодичный характер. Существует утренний максимум (8ч-10ч., после того как электрическая нагрузка спадает, энергосистема переходит на постоянный режим работ) и вечерний максимум (18ч – 22ч, когда происходит совпадение бытовой и промышленной нагрузки, и возрастает график потребления электроэнергии). Такие графики не устраивают энергосистему, идеально было бы, когда потребление электроэнергии имеет прямую линию в течение 24 часов. В данной статье на основе данных в часы максимума энергосистемы получены графики нагрузок для различных групп энергоприемников в летний и зимний периоды. Для исследования режимов электропотребления необходимы суточные графики электрической нагрузки. Поэтому кривые графиков электропотребления для удобства представляют в виде ступенчатых графиков. Также в статье рассчитаны основные характеристики суточных графиков, такие как: неравномерность графика; коэффициент заполнения графика; коэффициент максимума и годовое число часов использования максимума нагрузки.

https://doi.org/10.48081/RZHD2721

2024

Выпуск 1

Мақалада Қазақстан Республикасында және алыс шетелдерде жасыл энергетиканы дамытудың басым бағыттарына талдау жасалды. Қазақстан Республикасындағы үкіметтік құжаттарға сәйкес күн және жел энергетикасы перспективалы бағыттар болып табылады. Еліміздің Жел энергетикалық әлеуеті жылына 920 млрд. кВт*сағ. бағаланады. Қазақстан Республикасында жасыл энергетиканы дамытудың өзектілігі негізделген. Заманауи, жақсы қалыптасқан жел генераторларына талдау жасалды. Жел генераторлары үшін ең перспективалы болып табылатын, ол турбинаның көлденең және тік айналу осі бар құрылымдары. Көлденең айналу осі бар жел генераторлары Қазақстанда сәтті пайдаланылуда. Турбинаның көлденең және тік айналу осі бар жел генераторлық қондырғылардың әр түрлі конструкцияларының және географиялық орналасуының пайдалану ерекшеліктеріне талдау жасалды. Эксперименттік зерттеулер кезеңінде жел генераторларының техникалық шешімдерінің перспективалық нұсқалары қарастырылды. Жел генераторлық қондырғылардың электр қуатын іріктеуді басқару жүйелерінің схемотехникалық шешімдерінің нұсқалары қарастырылған. Тұрақты ток генераторларын қуаты 10 кВт - қа дейінгі қондырғыларда пайдалану ұсынылады. Қуатты қондырғыларда асинхронды генераторларды немесе қос қуат генераторларын пайдалану ұсынылады. Қуатты генераторлар үшін қуаттылығы 8 МГВт-қа дейінгі инверторлар жаппай шығарылады, олар автономды және желімен басқарылатын режимдерді қамтамасыз етеді.

https://doi.org/10.48081/MNHN6637

2024

Выпуск 1

Данная статья являтся логическим продолжением нашего исследования [1] передачи энергии от ионов висмута к ионам европия в ниобате LuNbO4:Bi3+, Eu3+, однокомпонентного люминофора для белых светодиодов. Спектроскопические исследования были продолжены в области температур (4.2-500 K) при импульсном возбуждении ксеноновым источником света. В работе представлены кинетика затухания, а также разрешенные по времени спектры люминесценции, связанной с ионами Bi3+ и Eu3+. Определены истинные концентрации ионов висмута и европия во всех исследованных образцах, приведены зависимости значений времени затухания люминесценции от концентрации примесных ионов и рассчитана эффективность передачи энергии (ЭПЭ/ETE). К рассчитанным ранее квантовым выходам (КВ/QY) и координатам цветности (КЦ/CIE), были определены значения индекса цветопередачи (ИЦ/CRI) и коррелированная цветовая температура (КЦТ/CCT). Согласно полученным результатам как в работе [1] и в данной работе, в исследуемом материале наблюдается эффективная безызлучательная передача энергии от центров, связанных с ионами висмута, к ионам европия. На основе экспериментальных данных и расчетов проведена детальная характеризация передачи энергии от ионов висмута к ионам европия, что может быть существенно для оптимизации исследуемого материала.

https://doi.org/10.48081/NUDV1388

2024

Выпуск 1

В этой статье излагаются исследования, показывающие возможности распределенных волоконно-оптических датчиков (РВОД) в их применении для мониторинга состояния конструкции и характеристик сдвига бетонных конструкций. При мониторинге состояния конструкции получены характеристики трещины при сдвиге бетонных элементов: обнаружение, локализация и количественная оценка повреждения при сдвиге. В настоящей статье количественная оценка рассматривается путем предложения метода для получения средней ширины трещины сдвига в бетонных балках. Метод основан на данных, полученных при наклеивании РВОД на бетонную поверхность. Дан пример РВОД и расчет определения деформаций. Распределенные волоконно-оптические датчики – это тип сенсорной технологии, которая использует оптическое волокно в качестве чувствительной среды для обнаружения и измерения различных физических параметров, таких как температура, деформация и давление. Оптический рефлектометр с обратным рассеянием (OBR) – это широко используемый метод опроса ВОД, который обеспечивает измерение с высоким разрешением на больших расстояниях. Принцип, лежащий в основе РВОД, основан на том факте, что оптическое волокно, изготовленное из стекла или пластика, может передавать свет на большие расстояния с очень небольшим затуханием. Свет, проходящий по волокну, взаимодействует с окружающей средой, вызывая изменения в его оптических свойствах, таких как показатель преломления, который можно измерить и соотнести с физическими параметрами

https://doi.org/10.48081/NHPY1962

2024

Выпуск 1

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

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