От солнечной энергии до цифровой подстанции. Проект уникальной лаборатории разработали ученые Магнитогорска

Лаборатория мирового уровня появится на Южном Урале. Проект разработали в МГТУ Носова. Лаборатория займет место в межуниверситетском кампусе, который строят в областной столице. Подробности – на «МР-инфо».

В Челябинской области идет строительство межуниверситетского кампуса мирового уровня. Масштабный проект реализуется в южноуральской столице.

Кампус станет центром развития науки и современным общественным пространством. На его территории появятся жилые помещения, учебные аудитории, технопарк, лаборатории, будут и коммерческие площади – магазины, кафе, фитнес-студии.

Среди участников проекта – крупнейшие вузы Южного Урала, в том числе и Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова. Планируется, что на территории кампуса разместятся более 40 уникальных лабораторий. В них будут проходить исследования в различных сферах – от экологии и медицины до цифровых технологий и искусственного интеллекта.

Магнитогорский вуз разрабатывает лабораторию интеллектуальных систем электроснабжения с источниками распределенной генерации. Это уникальный проект, единственный в регионе. Он предусматривает возможность подключения системы электроснабжения к внешней энергетической системе, например, солнечной энергии.

«Сети 0,4, 6, 10 кВ – это сети с большим количеством узлов, точек присоединения, разнородных нагрузок. Кроме того, активно развивается малая генерация, работающая на традиционных энергетических ресурсах (природный газ) – это такие источники, как газотурбины, газопоршневые и парогазовые установки. Число данных источников растет год от года в условиях сетей 0,4, 6, 10 кВ. Солнечная энергетика и ветрогенерация в данных сетях в РФ получает небольшое развитие. Солнечная энергетика в нашей стране вводится в эксплуатацию только в некоторых регионах и в основном в условиях городских сетей и частных комплексов. Частники, таким образом, получают электроэнергию для своих домов, дач, в сеть они ее выдают крайне мало, но, тем не менее, такая возможность уже появилась. Уникальность лаборатории заключается в моделировании сетей с разнородной малой генерацией», – рассказывает заведующая кафедрой электроснабжения промышленных предприятий МГТУ им. Г.И. Носова Александра Варганова.

В лаборатории ученые будут моделировать не только нормальные режимы работы интеллектуальных систем электроснабжения, но и аварийные – если, к примеру, произошло короткое замыкание.

В этой лаборатории будут проводиться работы и по проектированию цифровых подстанций. Такие лаборатории сегодня есть в Москве и в Казани, где ученые занимаются проектом цифровой трансформации электроэнергетики.

«В России аналоги цифровых подстанций есть, в виде лабораторий, в которых можно учить, проводить курсы переподготовки или повышения квалификации, но что касается нашего региона, который в перспективе будет требовать реновации электрических сетей и подстанций – таких лабораторий нет, поэтому актуальность этой лаборатории однозначна. Кроме того, мы планировали создать лабораторию не только для обучения, но и для проведения научно-исследовательских работ. Например, моделирование различных режимов, выдачи рекомендаций по работе генерирующих установок малой генерации, по настройке установок релейной защиты, по прогнозированию работы различного энергетического оборудования. Планируется разработка собственного программного обеспечения, которое позволит создать электрические сети с разнородными нагрузками и генерацией для оценки влияния нагрузки на электрическую сеть, на устойчивость генераторов. Основная цель – это улучшение параметров электрических сетей 0,4, 6, 10 кВ», – говорит Александра Владимировна.

В магнитогорской лаборатории планируется создать модель умных сетей. Проект актуальный. Ученые МГТУ Носова уже разработали собственное оригинальное программное обеспечение.

«Наши преподаватели занимаются моделированием нагрузок, повышением эффективности режимов работ различных электроприемников. Натурное моделирование очень сложно, в условиях предприятий нам никто не разрешит сделать короткое замыкание, то есть получается, что нужна математическая модель, мы все трансформировали в программное обеспечение, которое дает небольшие погрешности и позволяет моделировать реальные процессы в программно-техническом комплексе», – объясняет заведующая лабораторией.

Помимо Александры Варгановой участие в проектировании новой лаборатории мирового уровня приняли доценты кафедры электроснабжения промышленных предприятий – Евгения Панова и Алексей Малафеев. Над концепцией работали все прошлое лето. Сегодня активное участие в создании лаборатории принимают и партнеры университета.

Лаборатория мирового уровня станет базой для подготовки к работе в современных электрических сетях и площадкой для научно-исследовательских изысканий аспирантов.

Фото  Динара ВОРОНЦОВА (архив)