This research paper examines the optimisation of steady-state operating conditions in 110 kV high-voltage power networks, using the Astana power hub as a case study. The subject of the study is a section of the 110 kV network comprising 12 key substations equipped with various types of power transformers. The study calculates steady-state conditions for winter and summer peak load periods using the ‘moment rule’ method for closed loop circuits, which enabled the power distribution across network sections to be determined with sufficient accuracy. Based on these calculations, active and reactive power flows were determined, and transmission losses and voltage levels at load nodes were estimated. The most heavily loaded sections of the network, characterised by a drop in voltage levels during peak load periods, were identified. The data obtained provided a basis for demonstrating the need for local reactive power control to normalise system operation. The feasibility of controlling reactive power flows was established as an optimisation method. It is proposed to install compensation devices with a capacity of 4–6 Mvar at nodes with the highest reactive power consumption. Simulation results showed that the use of compensation devices allows voltage levels to be stabilised and active power losses in the network to be reduced.

https://doi.org/10.48081/BTOUEn3.2026/512-525

2026

Выпуск 3

В статье представлено расчетно-экспериментальное обоснование конструктивной оптимизации активной части распределительного трансформатора ТМГвэ-630/10-0,4 номинальной мощностью 630 кВА. Рассмотрено влияние снижения рабочей магнитной индукции, применения холоднокатаной электротехнической стали толщиной 0,23 мм с удельными потерями 0,95 Вт/кг и использования алюминиевой фольги в обмотке низшего напряжения на уровень потерь холостого хода и короткого замыкания. Сформирована расчетная схема оценки магнитных и электрических потерь, выполнена инженерная интерпретация влияния конструктивных решений, проведена экспериментальная проверка на изготовленном образце. По результатам приемо-сдаточных испытаний фактические потери составили P₀ = 577 Вт и Pₖ = 5743 Вт. Полученные результаты подтверждают эффективность предложенной модели модернизации активной части и возможность ее использования при разработке энергоэффективных распределительных трансформаторов среднего класса мощности.

https://doi.org/10.48081/BTOUEn3.2026/442-454

2026

Выпуск 3

Растущее число потребителей и нестабильный характер генерации возобновляемых источников энергии (ВИЭ) снижают эффективность традиционных методов моделирования крупных энергосистем. Метод диакоптики, основанный на декомпозиции системы на подсистемы, позволяет сократить объем вычислений, однако классические реализации требуют последовательного (итеративного) наращивания схемы, что приводит к высоким вычислительным затратам при масштабировании. В данной статье предлагается модификация метода диакоптики для расчета обобщенных параметров (Z-матриц) энергосистем. В отличие от классического подхода, основанного на последовательном наращивании схемы (например, классический метод Крона), предложенный метод учитывает топологию всей сети одновременно. Исследование базируется на теории графов (построение матриц инциденций и матриц токораспределения) и матричном анализе. Декомпозиция сложной системы на взаимодействующие подсистемы с различными характеристиками генерации и нагрузки позволяет независимо вычислять обобщенные параметры для каждой подсистемы с последующей интеграцией в общее решение, что сокращает объем вычислений и упрощает моделирование. Предложенный подход открывает возможности для анализа надежности, включая оценку резервирования узлов и выявление уязвимых элементов на основе графовых моделей, что способствует повышению устойчивости энергосистем в условиях интеграции ВИЭ. Разработанный алгоритм может служить основой для создания систем поддержки принятия решений при проектировании и эксплуатации крупных энергосистем

https://doi.org/10.48081/BTOUEn3.2026/280-292

2026

Выпуск 3

Целью работы является организационно-технологическая оптимизация системы дистанционного контроля качества рудопотока по технико-экономическим критериям. Рудопоток в среде цифровой трансформации горно-промышленной отрасли рассматривается как система, где одной из основных функций управления является контроль. Ключевое значение функция контроля в управлении качеством рудопотока приобретает в оценке качества руды на этапе технологической подготовки рудного материала, где формируется однородность рудного массива по содержанию железа из разнородных месторождений. Системная технологическая новизна, которая представлена в статье, состоит в реализации постоянного дистанционного мониторинга качества рудного материала. Дистанционный мониторинг технически реализован на использовании беспилотных средств с последующей цифровой обработкой информации бортовой микропроцессорной техникой и специального математического и программного обеспечения. Реализация подобной концепции предусматривает решение следующих задач: разработка структурно-функциональной модели контроля качества рудопотока; разработка математического обеспечения цифровой системы обработки данных измерения магнитного поля рудного материала, оптимизация метрологических показателей измерительного комплекса системы контроля. Критериями квалиметрии функционального качества системы управления качеством рудопотока предлагается использовать риски контроля. Найдена эмпирическая функция связи стоимости магнитометрического дистанционного контроля содержания железа и вероятных рисков контроля. Построена 3D модель зависимости стоимости магнитометрического контроля содержания железа в функции точности и величины нормативов содержания железа в руде.

https://doi.org/10.48081/BGQF2151

2026

Выпуск 2

Қоршаған ортаның ластануы қазіргі таңда жаһандық деңгейдегі өзекті экологиялық мәселелердің бірі болып табылады. Осыған байланысты атмосфералық ауаның сапасын үздіксіз және жедел бақылаудың заманауи әдістерін енгізу қажеттілігі артып отыр. Зерттеудің мақсаты – мультикоптерлерді пайдалану арқылы экологиялық мониторинг жүргізу тәсілдерін кешенді талдау және олардың тиімділігін модельдеу болып табылады. Алматы қаласы аумағында жүргізілген тәжірибелік зерттеулер барысында мультикоптерлердің техникалық мүмкіндіктері, сенсорлық жабдықтары, алынған деректерді жинау және өңдеу әдістері, сондай-ақ дәстүрлі стационарлық мониторинг бекеттерімен салыстырғандағы артықшылықтары жан-жақты қарастырылды. Нәтижесінде 100 ГБ-тан астам экологиялық мәлімет жиналып, Big Data технологиялары мен машиналық оқыту алгоритмдері негізінде талданды. Зерттеу нәтижелері мультикоптерлердің деректерді дәстүрлі әдістерге қарағанда 4 есе жылдам жинап, ақпаратты өңдеуде шамамен 30%-ға тиімді екенін көрсетті. Ластаушы заттардың 65%-ы 0–500 м биіктікте шоғырланатыны және ауа сапасын 80–90% дәлдікпен болжауға болатыны анықталды. CO₂, NO₂, SO₂, PM2.5 және PM10 концентрациялары ±5% дәлдікпен өлшенді. Негізгі шектеулер ретінде ұшу уақытының қысқалығы (50–90 мин) мен қатты жел кезіндегі тұрақсыздық белгіленді. Дегенмен, алынған нәтижелер мультикоптерлердің экологиялық мониторингтегі жоғары тиімділігін дәлелдейді және болашақта автономды жұмыс уақытын арттыру мен жасанды интеллектке негізделген талдау әдістерін жетілдіру қажеттігін көрсетеді.

https://doi.org/10.48081/BGQF2152

2026

Выпуск 2

В статье проведено исследование возможности повышения энергетической эффективности промышленных котельных путём использования двигателя Стирлинга для рекуперации тепловых потерь дымовых газов. Проведён термодинамический и эксергетический анализ, позволивший определить условия, при которых низкопотенциальное тепло уходящих газов может быть преобразовано в электрическую энергию. Показано, что температурный потенциал дымовых газов в диапазоне 160–280 °C обеспечивает стабильную работу двигателя Стирлинга мощностью 6–22 кВт. Оптимальной зоной интеграции двигателя является участок после экономайзера, где достигается наиболее рациональное соотношение температуры, тепловой эффективности и гидравлического сопротивления. Расчёты показали, что реальный КПД двигателя составляет 8,7–13,3 %, а годовая выработка электроэнергии достигает 57 МВт·ч при средней мощности котельной 1,5–2 МВт. Эксергетический анализ подтвердил, что доля полезно преобразованной энергии составляет 21–29 %, что сопоставимо с системами на органическом цикле Ренкина (ORC). Реализация системы позволяет повысить общий КПД котельной на 4–5 %, снизить расход топлива на 4 %, а выбросы CO₂ — на 20–30 т в год. Предложенная методика может быть использована при модернизации существующих котельных и разработке когенерационных установок малой мощности. Полученные результаты подтверждают эффективность и экологическую целесообразность применения двигателя Стирлинга в системах утилизации низкопотенциального тепла, а также открывают перспективы дальнейших исследований по оптимизации теплообменных модулей и интеграции с другими источниками возобновляемой энергии.

https://doi.org/10.48081/BGQF2144

2026

Выпуск 2

В работе проведён всесторонний анализ экономических и социальных Рост выпуска этилового спирта в Республике Казахстан усиливает экологические риски и экономические потери при утилизации зерновой послеспиртовой барды, хотя сама барда представляет собой ценный энергетический и аграрный ресурс. В работе обоснован выбор оптимальной технологии переработки для казахстанских условий с учётом физико-химических характеристик сырья и региональной инфраструктуры на основе обзора и сравнительной оценки трёх подходов – сушки, анаэробного сбраживания и термической утилизации – по четырём критериям: энергопотребление, экологичность, рентабельность и технологическая универсальность. Показано, что анаэробное сбраживание обеспечивает наилучший баланс показателей (низкие энергозатраты, высокая экологическая приемлемость, экономическая эффективность за счёт реализации биогаза/электроэнергии и использования дигестата как биоудобрения); сушка остаётся технологически доступным и универсальным вариантом для малых и средних предприятий при наличии спроса на сухой продукт, но характеризуется повышенными энергозатратами; термическая переработка оправдана при наличии развитой теплоэнергетической инфраструктуры и эффективных систем газоочистки. Сделан вывод о стратегической целесообразности внедрения анаэробного сбраживания (с интеграцией в энергоциклы агропромышленных кластеров), при возможном применении сушки как переходной/нишевой технологии и термической утилизации при инфраструктурной готовности, что формирует методологическую основу для проектирования энергоэффективных и экологически устойчивых решений по утилизации барды.

https://doi.org/10.48081/BGQF2126

2026

Выпуск 2

Мақалада ауыл шаруашылығындағы асинхронды қозғалтқыштардың (АҚ) сенімділігі мен энергия тиімділігін арттырудың өзекті мәселесі қарастырылады, мұнда істен шығудың негізгі себептерінің бірі статор орамаларының оқшаулауының деградациясы болып табылады, әсіресе шамадан тыс жүктеме және агрессивті орта жағдайларында. АҚ диагностикалаудың дәстүрлі әдістерінің тар мамандануы және интеллектуалды жүйелерге әлсіз интеграциясы үлкен мәселе болып табылады. Шешім ретінде жасанды нейрондық желілерді (ЖНЖ) қолданатын алгоритмге негізделген әдіс ұсынылады, ол ақаулықтарды ерте сатысында анықтауға мүмкіндік береді. AEMOT Electric қозғалтқыштары бар зертханалық стендте шамадан тыс жүктеме режимін модельденді, АҚ жұмысындағы істен шығуды көрсететін токтардың, кернеулердің және фазалық диаграммалардың өзгерістері тіркелді және талданды. Жиналған мәліметтер негізінде АҚ нақты ақауларын тануға қабілетті оқытылған ЖНЖ блогы бар алгоритм жасалды. Ұсынылған диагностикалық алгоритм реактивті емес, белсенді қызмет көрсетеді: ағымдағы параметрлерді салыстыру белгіленген деректермен емес, дәлдік пен шуға төзімділікті арттыратын көп өлшемді «қалыпты» және «істен шығу» стандарттарымен жүзеге асырылады. Бұл тәсіл Industry 4.0 және «ақылды» ауыл шаруашылығы тұжырымдамаларына сәйкес келеді, бұл тоқтап қалуды азайтуға, жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзартуға және қуат тұтынуды азайтуға мүмкіндік береді. Әрі қарай зерттеу жұмыстары - АҚ параметрлерінің дерекқорын кеңейту және нақты жұмыс жағдайында жүйені сынақтан өткізу.

https://doi.org/10.48081/BGQF2155

2026

Выпуск 2

Бұл мақалада электр станцияларындағы негізгі энергия өндіруші жабдықтардың сенімділігін арттыру мақсатында болжаулы жөндеу (Predictive Maintenance) технологияларын енгізудің маңыздылығы мен тиімділігі жан-жақты қарастырылады. Энергетикалық объектілердің жұмыс режимдері күрделеніп, жабдықтың тозуы үдеген қазіргі жағдайда дәстүрлі жоспарлы жөндеу жүйесі істен шығулардың алдын алуда жеткіліксіз болып отыр. Осыған байланысты нақты уақыт режимінде жұмыс істейтін вибродиагностика, термография, ультрадыбыстық бақылау, май талдауы, IoT сенсорлар және деректерді өңдейтін Machine Learning алгоритмдері негізіндегі Predictive Maintenance әдістері жабдықтың техникалық жағдайын дәл бағалауға мүмкіндік береді. Мақалада болжаулы жөндеудің жұмыс принциптері, деректерді жинау және талдау кезеңдері, ақауларды ерте анықтау модельдері және жабдықтың қалдық ресурсын болжау әдістері сипатталады. Сонымен қатар, электр станцияларына енгізілген Predictive Maintenance жүйелерінің нақты нәтижелері талданып, олардың жоспардан тыс тоқтауларды азайту, жөндеу шығындарын қысқарту, жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзарту, және электр энергиясын өндірудің тұрақтылығын арттыру сияқты артықшылықтары көрсетіледі. Зерттеу қорытындылары Predictive Maintenance технологияларының энергетика саласында цифрландыру үрдісінің негізгі элементі болып табылатынын дәлелдейді. Авторлар болжаулы жөндеу жүйелерін енгізу энергетикалық қауіпсіздікті күшейтуге, станциялардың техникалық-экономикалық көрсеткіштерін жақсартуға және энергия өндіруді оңтайландыруға мүмкіндік беретінін атап өтеді.

https://doi.org/10.48081/BGQF2147

2026

Выпуск 2

Констатируется необходимость построения защит параллельных линий электропередачи без использования металлоемких и дорогостоящих трансформаторов тока. Отмечено, что работы в этом направлении уже начаты, но отсутствуют исследования распределения магнитных полей вблизи фаз линий в различных режимах их работы. Представлена компьютерная модель двух параллельных линий, фазы которых закреплены на двухцепной опоре. Рассмотрено расположение проводов по вершинам треугольника, причем фазы А и С обеих линий закреплены симметрично относительно фазы В, и все три фазы первой и второй линий – относительно опоры. Описана методика проведения исследований влияния токов в фазах линий в различных режимах на индукцию магнитного поля в точка вблизи них. Даны результаты этих исследований при имитации трехфазных и двухфазных коротких замыканий, а так же при замыканиях в двух точках сети. Установлено, что в зависимости от точки установки геркона влияние указанных полей может как увеличивать суммарную индукцию вдоль его оси, так и уменьшать ее. На основе анализа полученных данных определены оптимальные точки для установки герконов при построении защит рассматриваемых линий электропередачи.

https://doi.org/10.48081/BGQF2143

2026

Выпуск 2