Revista electronică
  
Home SiteMap
  ruen
  Problemele energeticii regionale

Revista Electronică 3(71)2026

"PROBLEMELE ENERGETICII REGIONALE (https://doi.org/10.52254/1857-0070.2026.3-71)"

CUPRINS

1 Controlul curentului statoric bazat pe rețele neuronale pentru controlul puterii nominale a turbinelor eoliene cu generatoare sincrone cu magneți permanenți și optimizarea unghisului de pas al palelor prin metoda evoluției diferențiale
Autori: Hazem Hassan Ali Sayed Departamentul de Management Energetic, Luminous Energy Solutions, Calgary, Canada
  Rezumat: Obiectivul principal al acestui studiu este realizarea unei reglări precise a curentului în cuadratură al statorului Convertorului de pe Partea Mașinii (Machine-Side Converter – MSC) într-o turbină eoliană cu generator sincron cu magneți permanenți (PMSG), pentru a atinge puterea maximă nominală la viteze ale vântului care depășesc valoarea nominală, prevenind, în același timp, supracurenții care ar putea deteriora componentele convertorului, deoarece o comparație cuprinzătoare între regulatoarele adaptive bazate pe Rețele Neuronale (NN) și cele Proporțional-Integrale (PI) pentru acest scop rămâne insuficient abordată în literatura de specialitate. Aceste obiective au fost atinse prin rezolvarea următoarelor sarcini: a fost dezvoltată o metodă precisă de estimare a unghiului de pas pentru viteze ale vântului care depășesc valoarea nominală, utilizând algoritmul evoluție diferențială (DE); a fost reglat un regulator PI pentru a menține viteza unghiulară electrică a PMSG la valoarea nominală prin utilizarea unghiurilor de pas optimizate cu algoritmul DE; a fost dezvoltat un regulator adaptiv bazat pe o rețea neuronală (NN), antrenat online utilizând algoritmul de retropropagare online bazat pe regula delta, pentru a regla direct curentul în cuadratură al statorului MSC; iar ambele scheme de control au fost implementate în MATLAB/Simulink în condiții de viteză variabilă a vântului și de variație a inerției generatorului. Cele mai importante rezultate arată că regulatorul NN bazat pe MSC a atins puterea maximă nominală fără depășire, comparativ cu depășirea de 72.9 % a puterii active obținută în cazul regulatorului de viteză bazat pe PI, precum și o reducere semnificativă a depășirilor curentului statoric, cuplului mecanic, vitezei rotorului și tensiunii din circuitul de curent continuu. Semnificația rezultatelor obținute constă în demonstrarea faptului că reglarea directă a curentului, bazată pe o rețea neuronală, protejează componentele MSC împotriva solicitărilor excesive de curent, prelungește durata de viață a sistemului și oferă o soluție scalabilă pentru implementarea energiei eoliene la scară largă.
  Cuvinte-cheie: algoritm online de retropropagare cu regula delta, curent statoric în cuadratură, reglare a puterii nominale, optimizare evolutivă, turbină eoliană cu viteză variabilă.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2026.3-71.01
2 Transformarea transferului de căldură prin radiație-convecție și starea termomecanică a generatoarelor industriale de abur sub balastare în spațiul cuptorului cu dioxid de carbon din biogaz
Autori: Baraniuk О., Racуnskyі A., Draciuk O., Tуhohod V., Tcacenko S. Universitatea Tehnică Națională a Ucrainei «Institutul Politehnic Igor Sikorsky din Kiev», Ucraina, Kiev
  Rezumat: Scopul studiului este de a oferi o fundamentare științifică a mecanismelor care guvernează modificările structurii absorbției locale de căldură și cinetica formării poluanților atunci când gazul natural este înlocuit cu amestecuri de gaze biogene balastate cu dioxid de carbon. Pentru a atinge acest obiectiv, au fost realizate următoarele sarcini: s-a efectuat o simulare numerică a proceselor tridimensionale de ardere și s-a realizat o evaluare precisă a stării termomecanice a componentelor critice ale unității cazanului. Abordarea numerică integrată combină metodele de hidrodinamică computațională (CFD) și analiza cu elemente finite (FEA) pe un interval extins de sarcină (40–100 % din capacitatea nominală). Noutatea științifică a rezultatelor constă în identificarea efectului fizic al intensificării transferului de căldură prin radiație în volumul cuptorului, datorită creșterii presiunii parțiale a gazelor triatomice (CO₂), care compensează reducerea temperaturii flăcării adiabatice a biogazului. S-a demonstrat teoretic că o creștere a debitului volumetric și a capacității de emisie a produselor de ardere conduce la o redistribuire a sarcinii termice de-a lungul circuitului cazanului, provocând o creștere stabilă a temperaturii în trecerea convectivă cu 20–25 °C. Acest efect asigură menținerea temperaturii gazelor de ardere peste punctul de rouă, eliminând astfel riscul coroziunii la temperatură scăzută a suprafețelor de încălzire în condiții de funcționare sub sarcină intensă. Semnificația practică a studiului constă în stabilirea regularităților omogenizării fluxului termic local, care reduce gradienții de temperatură și amplitudinea solicitărilor termomecanice de vârf în metalul tuburilor și tamburelor peretelui de apă cu 15–20 %. Rezultatele obținute oferă o bază științifică pentru prezicerea duratei de viață și a fiabilității termice a componentelor care lucrează sub presiune, în contextul decarbonizării sectorului energetic.
  Cuvinte-cheie: amestecuri de gaze biogene, dinamica fluidelor computațională (CFD), analiză termostructurală (FEA), transfer radiativ de căldură, dezoxificare, decarbonizare.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2026.3-71.02
3 Optimizarea sistemelor de transfer de energie fără fir slab legate pentru stațiile de încărcare a vehiculelor electrice
Autori: Panteleev V.I., Sizganova E.Yu., Petuhov R.A., Kovalenko I.V. Universitatea Federală Siberiană, Krasnoiarsk, Federația Rusă
  Rezumat: Obiectivul principal al acestei cercetări este dezvoltarea unei metodologii pentru selectarea frecvenței optime de rezonanță a sistemelor de transfer wireless de putere slab cuplate destinate stațiilor de încărcare a vehiculelor electrice, ținând cont de efectul pelicular, efectul de proximitate și excitația nesinusoidală. A fost dezvoltat un model matematic care ia în considerare dispersia în frecvență a parametrilor grupați și redistribuirea spațială a densității curentului în bobinele spiralate planare. Simulările numerice au fost efectuate utilizând analiza cu elemente finite, cu discretizarea adaptivă a stratului limită, urmată de co-simularea la nivel de circuit. Influența combinată a frecvenței, a coeficientului de cuplare și a topologiei de compensare asupra eficienței sistemului a fost analizată sistematic. Cele mai semnificative rezultate includ caracterizarea cantitativă a variației parametrilor bobinelor planare pe întregul interval de frecvență, relevând o creștere monotonă a rezistenței în curent alternativ și o scădere a autoinductanței odată cu creșterea frecvenței, în timp ce coeficientul de cuplare rămâne invariant pentru o geometrie fixă. A fost stabilită o limită inferioară efectivă a frecvenței, pe baza unui criteriu analitic de calitate, care asigură o eficiență ridicată a legăturii și o eficiență generală sporită a încărcării. Capacitatea de filtrare a topologiei de compensare serie-serie a fost verificată, demonstrând suprimarea eficientă a armonicilor superioare în condiții de excitație cu undă pătrată. Semnificația acestor rezultate constă în dezvoltarea unui set de instrumente de calcul care stabilește o relație explicită între geometria bobinei, dinamica stratului superficial și eficiența sistemului. Acest lucru permite optimizarea caracteristicilor de ieșire fără a recurge la ecranare excesivă sau la îmbunătățirea artificială a cuplajului magnetic. Metodologia propusă oferă un cadru fiabil pentru proiectarea și optimizarea sistemelor de transfer wireless de putere slab cuplate în condiții reale de funcționare.
  Cuvinte-cheie: transferul de energie fără fir, compensarea serie-serie, efectul de piele, analiza cu elemente finite, COMSOL, MATLAB, cuplaj slab, vehicule electrice.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2026.3-71.03
4 Previziunea temperaturii la nivel de zonă, bazată pe date, pentru un control al sistemelor HVAC eficient din punct de vedere energetic și în funcție de cerere în clădirile inteligente
Autori: Subramanya S. A., NarasimhaIyengar N. A. B.M.S. Colegiul de Inginerie, Bengaluru, India
  Rezumat: Obiectivul principal al acestui studiu este dezvoltarea unei metodologii precise și scalabile, bazate pe date, pentru prezicerea temperaturii aerului interior (IAT) la nivel de zonă, în vederea susținerii funcționării durabile a sistemelor HVAC în clădirile inteligente. Acest obiectiv a fost atins prin colectarea de date termice în serii temporale, bazate pe IoT, din mai multe zone deservite de unități de tratare a aerului dintr-o clădire educațională. A fost implementată o strategie de grupare a zonelor bazată pe reguli, utilizând nivelul etajului, orientarea, expunerea solară și caracteristicile de utilizare, pentru a aborda variabilitatea spațială. Trei arhitecturi de învățare profundă, și anume Long Short-Term Memory (LSTM), Gated Recur-rent Unit (GRU) și Rețeaua Neuronală Recurentă (RNN), au fost dezvoltate și evaluate utilizând date operaționale reale. Modelele au fost folosite pentru a capta dinamica termică temporală și pentru a evalua acuratețea predicției și eficiența computațională atât în condiții normale de funcționare, cât și în condiții de răspuns la cerere (DR). Rezultatele au indicat că modelul LSTM a obținut cea mai bună performanță de predicție, cu o Eroare Absolută Medie (MAE) de aproximativ 0,1 °C și valori ale coeficientului de deter-minare (R²) de până la 95%. Modelele dezvoltate au demonstrat, de asemenea, timpi de predicție reduși, de aproximativ 4–5 secunde, ceea ce le face potrivite pentru aplicații HVAC în timp real. În plus, performanța de predicție a rămas stabilă în timpul evenimentelor DR, confirmând robustețea modelelor dezvoltate în condiții dinamice de funcționare. Semnificația rezultatelor obținute constă în demonstrarea faptului că predicția termică bazată pe date la nivel de zonă, combinată cu gruparea inteligentă a zonelor, poate furni-za prognoze IAT fiabile pe termen scurt pentru o funcționare sustenabilă și adaptivă a sistemelor HVAC în clădirile inteligente.
  Cuvinte-cheie: gestionarea energetică a clădirilor, răspunsul la cerere, modelarea termică interioară, predicția în timp real, prognozarea seriilor temporale, gruparea pe zone.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2026.3-71.04
5 Îmbunătățirea eficienței funcționării contactoarelor de curent continuu prin utilizarea unei camere de stingere a arcului cu magneți permanenți
Autori: Kirillov I.V., Dergacev P.A. Universitatea Națională de Cercetare «MEI», Moscova, Federația Rusă
  Rezumat: Obiectivele acestui studiu sunt demonstrarea operabilității și eficienței unei camere de stingere a arcului, echipate cu magneți permanenți din neodim, de gradul N35, special destinată aplicațiilor în circuitele de curent continuu ale locomotivelor feroviare, precum și confirmarea faptului că un arc electric de rupere în curent continuu poate fi stins exclusiv prin intermediul unui câmp magnetic neuniform creat de acești magneți. Pentru atingerea acestui obiectiv, s-a efectuat o serie de calcule bazate pe un model computerizat al procesului complet de stingere a arcului electric de rupere în camera menționată anterior, pentru curenți cuprinși între 88 A și 0.4 kA. În cadrul acestei cercetări au fost rezolvate mai multe sarcini importante, concentrându-ne, de asemenea, asupra analizei contactoarelor de curent continuu existente și a sistemelor lor de stingere a arcului, asupra proiectării structurale a camerei, asupra creșterii vitezei de stingere și asupra asigurării comutației bidirecționale, esențială pentru motoarele de tracțiune care funcționează în regim de frânare regenerativă. Rezultatele-cheie obținute în timpul simulării constau în stingerea cu succes a arcului electric exclusiv prin câmpul magnetic neuniform generat de magneții N35, obținerea unui timp de stingere de aproximativ 5 ms la un curent de 0.4 kA și demonstrarea operabilității în timpul schimbării direcției curentului. Semnificația practică a acestei lucrări constă în aplicarea camerei de stingere în contactoarele de curent continuu utilizate în domeniul feroviar, în vederea optimizării configurației generale a aparatelor electrice și a sistemelor de alimentare cu energie electrică, a reducerii cerințelor tehnologice asociate producerii echipamentelor de comutare, a sporirii fiabilității și siguranței în exploatare datorită vitezei mai mari de stingere și a extinderii soluției propuse la o gamă de contactoare de curent continuu, atât pentru circuitele de putere, cât și pentru cele auxiliare.
  Cuvinte-cheie: suflare magnetică, rupere arcului electric, magneți permanenți, contactoare feroviare.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2026.3-71.05
6 Dezvoltarea unei metode pentru sinteza analitică a standardelor pentru sistemele de control al navigației vehiculelor aeriene fără pilot cu deficit de caracteristici informative
Autori: 1Sotnikov A.М., 2Tiurina V.Yu., 3Lukyanova V.A., 4Zelanov O.O., 5Antoneț V.V.,5Bașkatov Ye.G. 1Universitatea Națională a Forțelor Aeriene din Harkov (KNAFU), Harkov, Ucraina 2Universitatea Națională de Apărare a Ucrainei: Kiev, Ucraina 3Universitatea Națională V. N. Karazin din Harkov, Harkov, Ucraina 4Universitatea Națională de Radioelectronică din Harkov, Harkov, Ucraina 5Institutul Educațional și Științific pentru Asigurarea Securității Statului, Academia Națională a Gărzii Naționale a Ucrainei, Harkov, Ucraina
  Rezumat: Scopul principal al acestui articol este sintetizarea imaginilor de referință caracterizate printr-un grad ridicat de invarianță și un conținut informațional suficient pentru a îmbunătăți semnificativ stabilitatea funcționării vehiculelor aeriene fără pilot în condiții de deficit sever al caracteristicilor informative ale obiectelor. Acest obiectiv este atins prin optimizarea parametrică a ordinului transformării fracționare Fourier și prin regularizarea riguroasă a procesului de reconstrucție a imaginii. Se propune o metodă originală de sintetizare analitică, care extrage structura integrală de fază a obiectului, păstrând în același timp invarianța informațională a semnalului în condiții de zgomot critic și de reducere a elementelor geometrice locale. În cadrul cercetării este derivată o expresie analitică fundamentală pentru imaginea de referință optimă în domeniul transformării fracționare Fourier. Soluția propusă suprimă eficient zgomotul de fond prin utilizarea unei funcții de regularizare și a unui coeficient adaptiv de regularizare, urmată de revenirea precisă în planul inițial de coordonate. Modelul analitic al ansamblului de imagini de referință asigură o imunitate ridicată la zgomot a sistemelor de viziune artificială în condiții meteorologice variabile și la unghiuri diferite de vizualizare, menținând în același timp o complexitate computațională redusă a algoritmilor de potrivire. Eficacitatea metodei dezvoltate a fost evaluată pe baza unor criterii matematice de imunitate la zgomot și a unui criteriu regularizat de calitate structurală. În condiții de raport semnal-zgomot scăzut, utilizarea imaginilor de referință sintetizate asigură funcționarea fiabilă a sistemului de orientare, generând o deviație standard cuprinsă între doi și patru metri. Simularea numerică complexă a unor scene reale, realizată în mediul software Python, a confirmat pe deplin eficacitatea practică a metodei.
  Cuvinte-cheie: vehicul aerian fără pilot, sistem de vedere artificială, obiect de referință, caracteristici informative, impact distructiv.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2026.3-71.06
7 Influența camerei de ardere cu disipare redusă a căldurii asupra comportamentului biodieselului pe bază de esteri metilici din coji de cafea într-un motor diesel cu injecție directă
Autori: 1Vasanthkumar P., 2Venkatesan K., 3Shanmuganandam K., 4Parthasarathi R., 5Balu P. 1Institutul de Știință și Tehnologie SRM, Campusul Ramapuram, Chennai, India 2Colegiul de Inginerie „Vel Tech High Tech Dr. Ragarajan Dr. Sakunthala”, Avadi, Chennai, Tamil Nadu, India 3Institutul Bharath de Învățământ Superior și Cercetare, Chennai, India 4Colegiul de Inginerie și Tehnologie „Ganapathy Chettiar”, Paramakudi, India 5Institutul Bharath de Învățământ Superior și Cercetare, Chennai,
  Rezumat: Principalele obiective ale studiului au fost investigarea efectului unei camere de ardere cu respingere redusă de căldură (LHR) asupra performanței, procesului de ardere și caracteristicilor emisiilor unui motor diesel cu injecție directă (DI) alimentat cu amestecuri de biodiesel obținut din ester metilic al uleiului din coajă de cafea (CHOME), precum și determinarea amestecului optim pentru funcționarea eficientă a motorului. Pentru atingerea acestor obiective, un strat de zirconiu parțial stabilizat (PSZ), cu grosimea de 0.3 mm, a fost aplicat pe coroana pistonului și pe chiulasă pentru realizarea unei camere de ardere LHR, iar investigațiile experimentale au fost efectuate utilizând amestecuri de motorină și biodiesel CHOME (B20, B40, B60 și B100) în diferite regimuri de sarcină ale motorului. Cele mai importante rezultate au arătat că amestecul CHOME B20, utilizat în configurația LHR, a asigurat cea mai ridicată eficiență termică efectivă (Brake Thermal Efficiency), de 34,6%, cu 8,5% mai mare decât în cazul motorinei și cu 12.3% mai mare decât cea obținută pentru motorul convențional alimentat cu același combustibil. În același timp, consumul specific efectiv de combustibil (Brake Specific Fuel Consumption) s-a redus la 0.258 kg/kWh. De asemenea, combinația LHR–B20 a determinat creșterea presiunii maxime în cilindru la 73 bar și a ratei maxime de degajare a căldurii la 63 J/°CA, reducerea întârzierii la aprindere de la 11°CA la 9°CA și diminuarea emisiilor de CO, HC și a opacității fumului cu 27%, 33% și, respectiv, 25%, deși emisiile de NOx au înregistrat o creștere ușoară, de aproximativ 10%. Semnificația rezultatelor obținute constă în demonstrarea faptului că integrarea biodieselului CHOME cu tehnologia motoarelor LHR poate îmbunătăți eficiența procesului de ardere, poate crește performanța termică și poate reduce emisiile poluante ale gazelor de eșapament, oferind astfel o soluție durabilă și ecologică bazată pe combustibili alternativi pentru aplicațiile cu motoare diesel.
  Cuvinte-cheie: esterul metilic din coji de cafea (CHOME), motor cu emisie redusă de căldură (LHR), motor diesel cu injecție directă, randamentul termic al frânării, caracteristicile de ardere, analiza emisiilor.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2026.3-71.07
8 Analiză comparativă și optimizarea integrării HVAC și MT-HVDC într-o super rețea de 400 kV (studiu de caz: Irak)
Autori: 1,2Sana Khalid Abdulhassan, 2Mouna Ben Smida, 3Anis Sakly ¹ Universitatea Al Nahrain, Bagdad, Irak ² Universitatea din Monastir, Monastir, Tunisia ³ Școala de Inginerie ESPRIM, Monastir, Tunisia
  Rezumat: Rețeaua națională irakiană de 400 kV se confruntă cu provocări operaționale semnificative, inclusiv pierderi ridicate de energie în transmisie, supraîncărcarea liniilor de transport, instabilitatea tensiunii și o capacitate limitată de transfer al energiei pe distanțe lungi. Obiectivele principale ale acestui studiu sunt minimizarea pierderilor de transmisie, reducerea supraîncărcării liniilor de transport, menținerea profilurilor de tensiune în limite acceptabile și îmbunătățirea performanței generale a rețelei de transport din Irak prin integrarea tehnologiei Multi-Terminal High-Voltage Direct Current (MT-HVDC). Aceste obiective au fost atinse prin modelarea rețelei de transport irakiene utilizând date operaționale reale aferente anului 2024 și prin analiza acesteia în PSS®E Versiunea 33, atât în condiții normale de funcționare, cât și pentru creșteri ale nivelului de încărcare de 10% și 20%. Un Algoritm Genetic (GA) a fost utilizat pentru identificarea locațiilor optime ale stațiilor convertizoare MT-HVDC și ale coridoarelor de transmisie. Cele mai importante rezultate indică faptul că procesul de optimizare a identificat RU-MILPP, BGS4 și KESK4 drept locații optime pentru terminalele MT-HVDC din rețeaua irakiană de 400 kV. Configurația hibridă AC/DC propusă a redus pierderile totale de transmisie cu 22.5 MW și 13.75 MVar în condiții normale de funcționare. În condițiile unei creșteri a nivelului de încărcare cu 20%, numărul liniilor supraîncărcate a scăzut de la 16 la 3, menținând, în același timp, toate valorile tensiunii în intervalul acceptabil de 0.95–1.05 p.u. În plus, configurația bipolară MT-HVDC a demonstrat o capacitate superioară de încărcare și de transfer al energiei pe distanțe lungi comparativ cu sistemele convenționale HVAC. Semnificația rezultatelor obținute constă în îmbunătățirea eficienței transmisiei energiei, creșterea stabilității tensiunii, reducerea congestiei rețelei, sporirea flexibilității operaționale și furnizarea unei baze practice pentru integrarea viitoare a surselor regenerabile de energie și pentru interconectarea regională a sistemelor electrice.
  Cuvinte-cheie: HVDC, HVAC, rețeaua națională irakiană, pierderi de putere, stabilitate a tensiunii, sarcină, optimizare, algoritm genetic, integrarea energiei regenerabile.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2026.3-71.08
9 Un indicator integral al stabilității, utilizat ca bază pentru selectarea unui steganosistem în condiții specifice de utilizare
Autori: specifice de utilizare 1Bobok I.I., 2Kobozieva A.A. 1Universitatea Națională Politehnică din Odesa, Odesa, Ucraina 2Universitatea Națională Maritimă din Odesa, Odesa, Ucraina
  Rezumat: Instalațiile energetice moderne trec printr-o transformare fundamentală, determinată de integrarea omniprezentă a tehnologiilor digitale, a cărei expresie cea mai avansată este conceptul Smart Grid. Transformarea digitală a instalațiilor energetice deschide noi posibilități pentru organizarea unor canale securizate de transmitere a datelor de control, bazate pe principii steganografice. Una dintre cerințele esențiale ale unui sistem steganografic este robustețea acestuia. Cu toate acestea, în prezent, conceptul de robustețe în steganografie are un caracter multicriterial. În cazul sistemelor în timp real, acest aspect complică sau chiar face imposibilă luarea în considerare simultană ori asigurarea tuturor criteriilor relevante în condițiile specifice de funcționare ale sistemului steganografic. Scopul acestui studiu este de a facilita selectarea unui sistem steganografic și evaluarea a priori a proprietăților sale prin dezvoltarea unui indicator cantitativ integrat al robusteții. Acest scop a fost atins prin realizarea următoarelor obiective: analiza interrelațiilor dintre criteriile existente de robustețe ale sistemelor steganografice, transformarea setului de criterii pe baza relațiilor identificate și selectarea unei metode de evaluare cantitativă a priorității acestora. Cel mai important rezultat al acestei lucrări îl constituie demonstrarea imposibilității fundamentale de a defini un indicator universal, univoc și integrat al robusteții unui sistem steganografic, precum și argumentarea necesității parametrizării acestuia în funcție de condițiile de operare. Relevanța rezultatelor obținute este ilustrată prin exemplul organizării unui canal steganografic securizat pentru transmiterea informațiilor de control în cadrul unei infrastructuri Smart Grid.
  Cuvinte-cheie: securitatea informațiilor, rețea inteligentă, canal ascuns, sistem steganografic, metrică integrală pentru robustețea sistemului steganografic.
DOI: https://10.52254/1857-0070.2026.3-71.09
10 Optimizarea sistemului centralizat de încălzire prin redistribuirea sarcinilor termice între centralele termice și electrice ale orașului
Autori: Tatarinova N.V., Suvorov D.M. Universitatea de Stat din Veatka, Kirov, Federaţia Rusă
  Rezumat: Scopul studiului este dezvoltarea și validarea principiilor metodologice pentru optimizarea distribuției sarcinii termice între centralele de cogenerare din cadrul unui sistem urban unificat de alimentare centralizată cu energie termică, în vederea sporirii eficienței energetice a acestuia. Pentru atingerea acestui obiectiv au fost rezolvate următoarele sarcini: au fost elaborate principiile de bază și etapele succesive ale procesului de optimizare, incluzând analiza preliminară, elaborarea strategiei, efectuarea calculelor multivariate și implementarea măsurilor propuse; a fost elaborată o metodologie de calcul bazată pe modelarea matematică a unităților de turbină, utilizând caracteristicile energetice reale ale acestora; principiile propuse au fost validate pe un ansamblu format din două CET-uri urbane cu echipamente diverse, incluzând analiza gradului de încărcare a echipamentelor și verificarea respectării programelor de temperatură; au fost efectuate studii multivariate pentru două strategii de optimizare esențial diferite, în diferite intervale de temperatură; efectul energetic a fost evaluat utilizând criteriul eficienței incrementale și indicatorii integrați ai economiei de combustibil. Cele mai semnificative rezultate, care confirmă validitatea metodologiei elaborate, sunt următoarele: prima strategie poate fi eficientă numai în anumite condiții și pentru anumite cote de redistribuire, motiv pentru care este recomandată doar în mod selectiv; a doua strategie a condus la o creștere considerabilă a producției totale de energie electrică, generând un efect energetic semnificativ în toate intervalele de temperatură analizate; a fost determinat gradul optim de redistribuire, la care criteriul eficienței incrementale atinge valoarea minimă. Semnificația rezultatelor obținute constă în elaborarea unei metodologii fundamentate științific și aplicabile în practică pentru optimizarea pe termen lung a sistemelor urbane de alimentare centralizată cu energie termică, deosebit de relevantă în contextul volatilității prețurilor combustibililor pe piața energetică modernă.
  Cuvinte-cheie: optimizare, cogenerare, model matematic, turbină de cogenerare, încălzire centralizată, consum specific de căldură, economisire de combustibil, efect energetic.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2026.3-71.10
11 Investigarea eficienței recirculării gazelor de ardere în timpul arderii gazelor naturale în cuptorul cazanului
Autori: Kociaryan E.V., Bedilo A.V., Arușanian R.R., Șelest N.A. Universitatea Tehnologică de Stat Kuban, Krasnodar, Federația Rusă
  Rezumat: Scopul lucrării este de a modela și analiza procesul de ardere a gazelor naturale într-un cuptor cazan într-un amestec cu aer îmbogățit cu oxigen, în timp ce gazele de ardere sunt recirculate în diverse moduri. Pentru a atinge acest obiectiv, au fost abordate următoarele obiective: dezvoltarea unui model matematic al unui cuptor cazan cu tuburi de fum pentru funcționarea în timpul arderii gazelor naturale într-un amestec de aer cu oxigen pur și gaze de ardere recirculate, un studiu numeric al procesului de ardere, inclusiv temperatura din cuptor și compoziția produselor de ardere, în funcție de metoda de recirculare. Simularea arderii a fost efectuată în pachetul de dinamică computațională a fluidelor OpenFOAM, utilizând solverul XiFoam. Cel mai important rezultat este obținerea unei formule pentru calcularea gradului necesar de uscare a gazelor de ardere recirculate, în funcție de raportul de recirculare și de limitele de emisie de NOx. În plus, s-a confirmat că metoda de organizare a recirculării gazelor de ardere este mai eficientă prin alimentarea lor în amestec cu un agent oxidant care merge la ardere, comparativ cu alte metode, chiar și în condiții de ardere a combustibilului cu oxigen. Studiul a fost efectuat pentru raportul de recirculare în intervalul de la 0 la 50%, cu grade variabile de uscare a gazelor de ardere. Se demonstrează că controlul concentrației de umiditate din gazele de ardere recirculate este un instrument eficient și flexibil din punct de vedere tehnologic pentru optimizarea procesului de ardere a gazelor naturale în cazanele de putere care funcționează folosind tehnologia de ardere cu oxigen. Modelul de aproximare propus permite estimarea gradului necesar de dezumidificare a gazelor de ardere recirculate în etapa de proiectare și punere în funcțiune, adaptând tehnologia la condițiile specifice de funcționare ale cazanului de putere și la cerințele legislației de mediu.
  Cuvinte-cheie: ardere cu oxigen, combustibil, emisii, recirculare, cazan, gaze de eșapament, cuptor, flacără, dioxid de carbon, temperatură, grad de uscare, model.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2026.3-71.11
12 Atenuarea suprasolicitărilor la pornirea la rece a echipamentelor în timpul unor situații de avarie repetate prin metode de gamificare
Autori: Strunkin H.N. LLC “Pluton IC”, Zaporijjja, Ukraine
  Rezumat: Principalele obiective ale studiului constau în formalizarea teoretică și evaluarea experimentală exploratorie a unei metode socio-tehnice de gestionare a cererii, care nu necesită investiții semnificative de capital și este concepută pentru atenuarea parametrilor unei avalanșe cumulative de încărcare ce apare în rețelele electrice rezidențiale de distribuție de joasă tensiune în timpul perioadelor de întreruperi programate ale alimentării cu energie electrică. Pentru a demonstra modul în care au fost atinse aceste obiective, a fost elaborat un model matematic analitic al proceselor tranzitorii de restaurare a sarcinii în coordonate temporale, bazat pe principiul suprapunerii și pe descompunerea în componente de fază; a fost realizat un studiu experimental de teren pe o clădire rezidențială multifamilială tipică, cu șaizeci de apartamente, prin implementarea voluntară a unei bucle informaționale de gamificare a gestionării cererii locale; și a fost efectuat un calcul matematic al factorilor de simultaneitate ai grupului, luând în considerare coeficientul de pondere al gradului de integrare a releelor individuale de tensiune din apartamente. Cele mai importante rezultate constau în confirmarea empirică a divizării structurale în cascadă a fronturilor de pornire ale invertoarelor sistemelor casnice de stocare a energiei și în deplasarea controlată în timp a valorii așteptate a fazei stochastice a cererii socio-comportamentale. Aceste efecte au condus la o reducere verificată cu 17.0 % a sarcinii cumulative de vârf a nodului de distribuție rezidențial și la o diminuare cu 27.3 A a curentului maxim înregistrat în scenariul combinat de atenuare, reducând astfel riscul degradării termice accelerate a siguranțelor de intrare. Semnificația rezultatelor obținute constă în dezvoltarea unui instrument ingineresc eficient, scalabil și neinvaziv destinat operatorilor sistemelor de distribuție, a cărui integrare potențială în aplicațiile mobile destinate clienților și în sistemele automate de monitorizare și control poate contribui la creșterea stabilității alimentatorului local și la uniformizarea profilului de sarcină al transformatorului, fără a fi necesară modernizarea costisitoare a echipamentelor și a infrastructurii rețelei electrice.
  Cuvinte-cheie: programe orare de întreruperi, sisteme de stocare a energiei, preluare a sarcinii la rece, defecțiuni recurente, descompunere, gamificare.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2026.3-71.12
13 Particularitățile regimurilor termice și ale caracteristicilor de emisie ale cazanelor cu apă caldă alimentate cu pelete de combustibil eterogene
Autori: Racânskâi A.Iu., Cernousenko O.Iu., Baraniuk O.V., Onâsko A.I., Tkacenko S.S. National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute», Kyiv, Ukraine
  Rezumat: Scopul acestui studiu este de a fundamenta științific mecanismele de conversie termochimică a peleților din lemn și a agrobiomasei de calitate inferioară în camerele de ardere ale cazanelor municipale, utilizând metode de modelare CFD multiparametrică. Pentru atingerea acestui obiectiv au fost realizate următoarele sarcini: a fost implementată o abordare numerică ce combină Metoda Fazei Discrete (DPM) cu modelul flameletului laminar, pentru a descrie eliberarea etapizată a materiilor volatile; a fost investigată influența turbulenței aerodinamice intense asupra traiectoriilor particulelor; și au fost modelate procesele de alimentare etapizată cu aer. Noutatea științifică a rezultatelor constă în stabilirea mecanismelor de formare a unei zone reducătoare locale în rădăcina flăcării în timpul arderii combustibililor cu conținut ridicat de azot (nămol de fund și gunoi de grajd de pasăre). S-a demonstrat teoretic că efectul de vortex al turbulenței asigură arderea aproape completă a fazei dispersate, atingând un grad de conversie de 98.0–99.2%. Cele mai importante rezultate constau în demonstrarea faptului că alimentarea eșalonată cu aer conduce la formarea unor zone reducătoare stabile în apropierea arzătorului, limitând concentrația locală de NOx la 36 ppm, precum și în determinarea, prin modelare matematică, a intervalului sigur de temperatură fără formarea zgurii (1000–1150 °C) pentru conversia termică a paielor și a rapiței.
  Cuvinte-cheie: pelete de combustibil, bioenergie, aerodinamica flăcării, transfer de căldură și masă, utilizarea deșeurilor, verificarea modelului, siguranța mediului, zgurii de suprafață, eficiență energetică.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2026.3-71.13
14 Evaluarea modurilor de funcționare ale stațiilor centrale de încălzire prin utilizarea metodelor de învățare automată bazate pe rețele neuronale și pe ansambluri
Autori: Dvorțevoy A.I., Boruș O.V., Yakovina I.N., Boiko E.E., Vindemut D.Y., Iankov P.A. Universitatea Tehnică de Stat din Novosibirsk, Novosibirsk, Federația Rusă
  Rezumat: Obiectivul principal al acestui studiu este dezvoltarea unei metode de evaluare a regimurilor de funcționare ale centralelor termice (CTC), bazată pe prognozarea puterii termice și pe analiza abaterilor parametrilor reali față de valorile de referință. Pentru atingerea acestui obiectiv au fost realizate următoarele sarcini: prelucrarea primară și curățarea datelor privind parametrii tehnologici ai CTC și a observațiilor meteorologice pentru perioada 2022–2024; antrenarea și compararea unor modele de regresie (Random Forest, XGBoost, CatBoost și o rețea neuronală complet conectată) pentru prognozarea puterii termice; dezvoltarea unui algoritm pentru evaluarea și prognozarea regimurilor de funcționare ale CTC. Cele mai importante rezultate sunt următoarele: modelul de rețea neuronală complet conectată a obținut un coeficient de determinare R² = 0,9997 și o eroare medie absolută MAE = 0,0099 Gcal/h. Algoritmul dezvoltat pe baza acestui model permite diferențierea abaterilor regimurilor de funcționare ale sistemului de încălzire centralizată în funcție de sursa acestora – furnizorul de energie termică, consumatorul sau condițiile anormale ascunse, care nu pot fi detectate prin compararea directă cu diagrama de temperatură. Analiza a evidențiat faptul că o creștere bruscă a temperaturii aerului exterior conduce la majorarea presiunii apei pe conducta de tur a rețelei termice, ca urmare a particularităților reglării cantitative dependente de condițiile meteorologice, ceea ce poate accelera uzura rețelelor de încălzire. Semnificația rezultatelor obținute constă în faptul că algoritmul propus asigură detectarea timpurie a situațiilor de urgență și premergătoare acestora, contribuind astfel la reducerea frecvenței avariilor, la diminuarea costurilor de reparație și întreținere și la creșterea eficienței energetice a sistemelor de încălzire centralizată. Metoda propusă poate fi adaptată pentru diverse regiuni în care sunt utilizate sisteme de încălzire centralizată.
  Cuvinte-cheie: substație de termoficare, învățare automată, prognoză prin rețele neuronale, analiză de regresie, detectarea anomaliilor, energie termică, program de temperatură.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2026.3-71.14
15 Capacități de viziune computerizată pentru detectarea și clasificarea defecțiunilor panourilor solare
Autori: 1Mohammed N.S., 1Uonis M.M., 2Alsaif O.I. 1Universitatea Mosul, Mosul, Irak 2Universitatea Tehnică de Nord (Colegiul Politehnic), Mosul, Irak
  Rezumat: Principalele obiective ale acestei cercetări sunt de a umple o lacună în sistemele de inspecție fotovoltaică, care constau din detectoare convoluționale cu o cantitate limitată de context global sau clasificatoare de transformatoare cu localizare slabă. Micro-fisurile defectelor, electrozii rupți și regiunile de degradare reduc considerabil eficiența energetică a fotovoltaicului, iar acest lucru încurajează utilizarea unui algoritm automat de viziune computerizată pentru clasificarea acestor defecte extrase din imaginile de electroluminescență (EL). Aceste obiective au fost atinse prin rezolvarea următoarei sarcini: o nouă arhitectură cu două etape este utilizată pentru a rezolva aceste sarcini, care sunt efectuate secvențial, YOLOv8m urmată de arhitectura Swin Transformer. În comparație cu modelele fotovoltaice anterioare CNN-Transformer care combină caracteristici prin concatenare sau mediere cu ponderi predefinite, modelul propus implementează un ansamblu de fuziune a probabilității de fuziune a atenției încrucișate, care poate fi învățat, și care ponderează dinamic localizarea și dovezile atenției globale pentru fiecare defect. YOLOv8m localizează pozițiile exacte ale defectelor, apoi Swin Transformer analizează regiunea prin auto-atenție prin glisare pe fereastră pentru a returna un model de degradare pe termen lung pe care CNN-urile nu îl pot trece. Modelul a fost antrenat folosind imagini EL în 12 clase, cum ar fi celule intacte, fisuri, defecte punctuale, deteriorarea degetelor, iar imaginile EL au fost amplificate pentru a depăși problema dezechilibrului de clase și generalizarea condiționării încrucișate. Cele mai importante rezultate sunt un scor F1 macro-mediat de 94,05% și o precizie de 95.40%, cu un F1 per clasă variind de la 98.98% (monocristalin) la 89.04% (microfisură). Semnificația rezultatelor obținute constă în utilizarea caracteristicilor convoluționale YOLOv8m bazate pe localizare integrativă, cu atenție globală a transformatorului și fuziune încrucișată învățabilă în loc de fuziune statică încrucișată, oferind o implementare nouă și mai robustă pentru a efectua evaluarea automată a calității fotovoltaice decât o singură ramificare.
  Cuvinte-cheie: fuziune încrucișată (CAF), viziune computerizată, învățare profundă, imagistică electroluminescentă (EL), învățare profundă de ansamblu, clasificarea defectelor celulelor solare, transformator swin (ST); YOLOv8m.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2026.3-71.15
 
  2006 (c) Copyright. Institutul de Energetica | LeadHost