Методика построения цифровых двойников установок распределенной генерации с использованием нечетких моделей

  • Короткова Ксения Евгеньевна, Иркутский национальный исследовательский технический университет (Иркутск, Россия)
  • Говорков Алексей Сергеевич, Иркутский национальный исследовательский технический университет (Иркутск, Россия)

В статье рассмотрены основные компоненты цифровых двойников и схема их взаимосвязи, особенности установок распределенной генерации и проблем, возникающих при их использовании. На сегодняшний день технология цифровых двойников активно используется в сфере промышленного производства. Цифровые двойники выступают в роли виртуальных аналогов физических объектов, групп объектов или процессов. Они представляют собой сложные программные решения, основанные на большом объеме данных и синтезе технологий искусственного интеллекта, машинного обучения и специализированного ПО, что позволяет создавать динамичные цифровые модели, способные к "живому" взаимодействию и адаптации. В статье представлена методика построения цифровых двойников установок распределенной генерации, применение которых способствует оптимизации процессов проектирования, эксплуатации и мониторинга электроэнергетических систем. Методика излагается на примере турбогенераторной установки и включает этапы: сбор данных о физическом объекте, моделирование турбогенераторной установки, сравнение экспериментальных данных и отклика нечеткой модели. Научная новизна исследования заключается в разработке гибридного подхода, сочетающего нейронные сети, систему нечеткого логического вывода и генетический алгоритм; в выявлении минимального среднеквадратичного отклонения (СКО) отклика модели от экспериментальных данных; определении оптимального количества правил в нечеткой системе (144 правила), а также в установлении зависимости между точностью модели и вычислительными затратами. Практическая значимость результатов состоит в возможности применения разработанной методики для оптимизации работы установок распределенной генерации, повышения надежности электроснабжения и эффективности управления электроэнергетическими системами. Предложенный подход позволяет создавать точные цифровые модели, способные адаптироваться к изменяющимся условиям эксплуатации. Результаты исследования могут быть использованы при разработке новых энергетических систем, модернизации существующих объектов и внедрении технологий Smart Grids. Предложенный подход открывает новые перспективы для развития энергоэффективных и надежных систем электроснабжения.

цифровые двойники, установки распределенной генерации, Smart Grids

2026-06-05

Вернуться назад