На территории России автономные энергетические объекты часто располагаются в экстремальных климатических условиях, удаленных от основных промышленных центров, в областях с высокой ресурсоемкостью и зависимостью хозяйственной деятельности и жизнеобеспечения населения от поставок топлива из других регионов страны. Например, в Арктическую зону Российской Федерации в настоящее время включены девять северных субъектов страны (четыре из них полностью). В последние годы этот регион активно привлекает внимание государства и бизнеса: наибольший интерес к макрорегиону вызывают его нефтяные и газовые залежи, перспективная трансконтинентальная логистика (Северный морской путь) и туризм. Актуальность качественного бесперебойного электропитания в таких областях становится с каждым годом все больше.
Для обеспечения стабильного качества электроэнергии в локальных распределенных энергосистемах может использоваться множество источников бесперебойного питания с собственной системой управления. В таких условиях нужно решать задачи синхронизации слабо связанных динамических систем с поддержанием показателей качества электроэнергии, подчеркнули в пресс-службе ЛЭТИ.
В состав прототипа входит система накопления электроэнергии на основе литий-ионных аккумуляторов с интеллектуальной системой управления батареей. Силовая часть преобразователей электрической энергии прототипа выполнена на современной элементной базе карбида кремния (SIC), разрабатываемой в СПбГЭТУ «ЛЭТИ».
По словам ученых, «цифровые двойники» используют не только для создания источников бесперебойного питания с высокой скоростью синхронизации с системой энергоснабжения. В перспективе эта технология позволит масштабировать источники питания в инфраструктуру из нескольких устройств с единым цифровым управлением процессами. Кроме того, численные модели и специальное ПО, разработанное в ЛЭТИ, поможет отслеживать электротепловые процессы внутри всей системы.
«Наша разработка имеет большую востребованность на территориях, удаленных от крупных объектов генерации энергии в нашей стране, в частности, в Арктике. Сегодня расположенные там современные технологичные производства требуют высокого качества электрификации. Речь идет, например, о горнодобывающих комбинатах, об объектах газо- и нефтедобычи, автономных систем телекоммуникаций, таких как вышки связи и портовая инфраструктура», — отметил Юрий Перевалов.
Ученые продолжают модернизацию системы чтобы еще больше повысить КПД бесперебойного источника питания. Разработка проводится по программе развития СПбГЭТУ «ЛЭТИ» «Приоритет 2030».
