Статья посвящена повышению энергосбережения и энергоэффективности учреждений бюджетной сферы за счет автоматизации процесса подбора энергосберегающих мероприятий. В качестве технологии подбора мероприятий в работе предложен классификатор, построенный на базе искусственной нейронной сети. Набор информационных признаков дополнен категориальными данными зданий учреждений. Актуальность работы обоснована необходимостью разработки решений, направленных на внедрение мер по повышению энергосбережения и энергоэффективности в бюджетной сфере. Описаны структура и принцип работы модуля автоматического подбора мероприятий по энергосбережению в составе системы управления энергетическими ресурсами (СУЭР). В работе произведены исследования качества подбора энергосберегающих мероприятий с наличием и отсутствием категориальных признаков. Произведен анализ выделенных категориальных признаков, а также сравнительный анализ методов их кодирования. Предложена методика оценки точности работы классификатора в контексте решаемой задачи. Путем перебора комбинаций методов преобразования количественных и категориальных данных проведен ряд экспериментов с целью определения значимости категориальных признаков в целом, а также определения наиболее результативного сочетания методов их кодирования. Произведен сравнительный анализ полученных результатов с определением наиболее успешной модели, для которой была произведена дополнительная оценка качества работы на базе метрик точности, отклика и средневзвешенной F-меры. Сделаны выводы о целесообразности дополнения исходного набора категориальными данными для улучшения показателей работы разработанной системы.

В цифровых органах релейной защиты в качестве полезной информации используются сигналы основной гармоники. Для их выделения из сложных входных токов и напряжений защищаемого объекта применяются нерекурсивные цифровые фильтры Фурье. Полученные в результате фильтрации сигналы являются базой для определения информационных параметров контролируемых цифровыми органами величин. При номинальной частоте в энергосистеме информационные параметры вычисляются без дополнительной погрешности. В случае отклонения частоты от номинальной в силу ряда причин в информационных параметрах контролируемых величин появляется дополнительная составляющая погрешности. Когда колебания частоты незначительны, указанная составляющая несущественна и на практике ею можно пренебречь. При заметных отклонениях частоты в энергосистеме дополнительная составляющая погрешности в информационных параметрах может негативно сказаться на работе функциональных алгоритмов релейной защиты. Один из путей решения данной проблемы – коррекция указанной составляющей при отклонении частоты от номинальной. Для ее осуществления необходимо располагать результатами оценки частоты. Наиболее рациональным для целей коррекции частотной составляющей погрешности представляется использование текущей частоты. Определение указанной частоты переменного тока заключается в измерении мгновенной частоты в разные моменты времени и усреднении этих значений за определенный интервал. Мгновенная частота вычисляется по мгновенному значению динамического косинуса угла выборки, для определения которого разработаны и исследованы два функциональных алгоритма. В основе первого из них лежит использование трех последовательных значений одного из пары ортогональных сигналов. Второй алгоритм реализуется по двум смежным значениям каждого из взаимно ортогональных сигналов. Результаты выполненных исследований показали, что разработанные алгоритмы определения текущей частоты в цифровых органах релейной защиты обеспечивают ее получение с приемлемой достоверностью в диапазоне изменения 47–51 Гц при скорости изменения до 4 Гц/с. 

Ионизация отрицательных ионов в столбообразных пустотах определяется температурой, а также внешней приложенной напряженностью электрического поля. Вследствие ионизации отрицательных ионов в зоне проводимости полупроводниковой основы образуются свободные электроны без их движения с образованием тока проводимости. Такие свободные электроны в совокупности создают внутреннее электрическое поле, которое изменяется из-за процессов ионизации и рекомбинации. Изменяющееся электрическое поле совершает колебания в инфракрасной области спектра, что является причиной возникновения электрического тока смещения. Величина тока смещения обусловлена приложенным напряжением между эмиттером и коллектором, но достаточно сложным образом. Оптимальное приложенное напряжение составляет ~6 В. При этом напряжении рассчитанный электрический ток в эмиттере достигает миллиампер, а в базе – микроампер, что соответствует экспериментальным данным. Непрерывное колебание электрического поля вследствие ионизации и рекомбинации отрицательных ионов в столбообразной пустоте приводит к разогреву транзистора инфракрасным излучением. Оптимальные условия работы транзистора реализуются, когда на базу подается дополнительное напряжение 2,5–3,0 В. Для уменьшения температуры разогрева транзистора создают массивный коллектор, который заземляется. 

Во второй части статьи проведено исследование и моделирование электрофизических характеристик деталей разного предназначения с определенной лазерно-индуцированной конфигурацией микро и наноструктурных особенностей на поверхности изделия. Актуальность данного рассмотрения связана с тем, что при функционировании любой энергетической установки неотъемлемой ее частью являются значения ее электрофизических характеристик. Проведенные исследования позволяют управлять ими как в подводимой платформе собственно электропитания от соответствующих генераторов для установки, так и в отводимой от нее энергии для обеспечения работы соответствующих блоков, электропитание которых осуществляется энергоустановками разного класса при их функционировании в требуемых режимах, включая и экстремальные динамические режимы эксплуатации. В исследовании речь идет конкретно о демонстрационных схемах с прототипами систем с использованием микросвитков 1D-структур диоксида титана в металлоуглеродных соединениях (углерод – золото) в условиях цепочного С–Au легирования. При этом была реализована трехэтапная схема с использованием лазерной абляции из титановой мишени с синтезом тонкой пористой пленки диоксида титана и ее осаждением на демонстрационную подложку из кварцевого стекла. Далее производился ввод линейных цепочек углерода, стабилизированных наночастицами золота по краям линейных цепочек, в матрицу пористой пленки диоксида титана струйным распылением и реализовывалось формирование массива микросвитков, получаемого с помощью механического воздействия. Проведено математическое и компьютерное моделирование топологических микро и наноструктур на поверхности металлических комплексов с управляемыми при лазерном воздействии конфигурациями. Выполненный анализ позволяет сделать вывод, на основе предложенных  процедур с процессами регулирования топологической структурой для рассмотренных поверхностных объектов при их лазерном синтезе, о перспективности данного направления, что связано с возможностью управления функциональными поверхностными характеристиками в требуемом направлении, в частности по их электрофизическим параметрам для различных изделий, в устройствах, используемых в энергетике.

На современной атомной электростанции предусмотрены локализующие системы безопасности для удержания при аварии радиоактивных веществ и ионизирующего излучения в предусмотренных проектом границах. Для защиты границы применяется система удаления водорода, включающая пассивные автокаталитические рекомбинаторы. Система предотвращает образование горючих и взрывоопасных концентраций водорода за счет превращения последнего в воду в ходе реакции с кислородом воздуха на катализаторе. Основной материал катализатора – обычно платина с долей палладия. Наряду с водородом аварийная среда содержит специфические вещества, известные как каталитические яды. Яды уменьшают активность катализатора и снижают производительность рекомбинаторов. Для платинового катализатора опасны вещества-доноры пары электронов, например теллур. Количества выделившихся каталитических ядов на стадии плавления активной зоны достаточно для снижения активности катализатора. Уровень снижения оценен расчетами. Яды в аэрозольной форме опасны в зоне отрывных течений у поверхности каталитического элемента. Яды в атомарной (молекулярной) форме опасны для катализатора по всей длине элемента. Яд вызывает постепенное снижение производительности рекомбинаторов с ростом количества прореагировавшего водорода. Скорость отравления зависит от типа и концентрации яда, массы активной платины на единице поверхности катализатора. Расчетом показана возможность снижения производительности пассивного каталитического рекомбинатора водорода вследствие отравления катализатора в условиях аварии на АЭС с ВВЭР. Представлены количественные данные по отравлению рекомбинаторов типа FR и РВК. Эффект отравления следует учитывать при выборе производительности системы удаления водорода локализующей системы безопасности энергоблока АЭС с ВВЭР.

Прогнозирование спроса на тепловую энергию необходимо для достижения оптимального управления энергопотреблением здания. Целью данной статьи является выявление важнейших факторов, влияющих на точность прогнозирования теплопотребления зданий с применением нейронных сетей, что соответствует национальной стратегии развития искусственного интеллекта РФ. В статье исследуется зависимость точности моделирования от различных комбинаций параметров окружающей среды, а также от применения разных функций активации нейронных сетей, широко используемых в практике создания систем искусственного интеллекта. Продемонстрировано, что модели машинного обучения, основанные на большом количестве данных о тепловом потреблении, имеют большие возможности в прогнозировании реальных моделей и тенденций потребления, а значение средней абсолютной процентной ошибки лучшей модели прогнозирования сопоставимо с величиной максимального предела допускаемой относительной погрешности измерений тепловой энергии измерительным каналом теплосчетчика. На основе данных, полученных с помощью разработанной системы дистанционного мониторинга индивидуальных тепловых пунктов зданий, продемонстрировано сравнение действительных значений теплового потребления и величин теплового потребления, полученных с использованием модели прогнозирования. Экономия энергии, теплоносителя и прочего на объекте не может быть измерена напрямую, поскольку она представляет собой отсутствие потребления. Поэтому универсальный подход с использованием искусственного интеллекта для технически обоснованного и экономически целесообразного метода прогнозирования результатов применения энергосберегающих решений для сравнения измеренного энергопотребления до и после внедрения энергоэффективного мероприятия может позволить повысить эффективность принятия решений в сфере сбережения энергетических ресурсов.