СИСТЕМЫ АНАЛИЗА И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

В статье описана математическая модель, разработанная и используемая для решения задач обеспечения живучести топливно-энергетического комплекса России при крупномасштабных возмущениях. С помощью этой модели анализируются последствия падения производительности объектов и систем энергетики при реализации крупномасштабных возмущений, обосновываются мероприятия по восстановлению топливо- и энергоснабжения потребителей для сложившихся экстремальных условий функционирования энергетики страны. Источниками рассматриваемых возмущений могут быть природные, социально-экономические, технические факторы, внешнеэкономические, внешнеполитические и диверсионно-военные воздействия. Модель является развитием ранее созданных инструментов для управления топливно-энергетическим комплексом страны в нештатных ситуациях. Целью статьи является освещение методологических аспектов данной модельно-программной разработки, в том числе специфики организации вычислительных экспериментов с использованием модели. Выделена ключевая особенность исследований живучести топливно-энергетического комплекса – взаимосвязь систем энергетики и их объектов на внутриотраслевом и межотраслевом уровнях. Приводятся примеры механизмов компенсации последствий реализации нештатных ситуаций.

В статье дается математическое описание многопериодной территориально распределенной модели управления функционированием ТЭК, предназначенной для выбора рациональных вариантов энергообеспечения предприятий и населения при крупномасштабных возмущениях. Модель основывается на агрегированном представлении объектов систем энергетики (кроме газовой), на использовании возможностей маневрирования межрегиональными и межотраслевыми потоками энергоресурсов, на использовании, при необходимости, ограничений в поставках энергоресурсов отдельным категориям потребителей. Газовая отрасль в модели представлена детализированной схемой Единой системы газоснабжения России. Механизмы обеспечения живучести топливно-энергетического комплекса России представлены краткосрочными и долгосрочными мероприятиями по созданию запасов топлива, резервированию мощностей, использованию возможных вариантов взаимозаменяемости энергоресурсов.

1. Иерархическое моделирование систем энергетики / отв. ред.: Н.И. Воропай, В.А. Стенников. – Новосибирск: Гео, 2022. – 314 с. – ISBN 978-5-6043021-9-4.

2. Системные исследования в энергетике: ретроспектива научных направлений СЭИ-ИСЭМ / отв. ред. Н.И. Воропай. – Новосибирск: Наука, 2010. – 686 с.

3. Методы и модели исследования живучести систем энергетики / отв. ред. Ю.Н. Руденко. – Новосибирск: Наука, 1990. – 285 с.

4. Зоркальцев В.И. Методы прогнозирования и анализа эффективности функционирования системы топливоснабжения. – М.: Наука, 1988. –144 с.

5. Макаров А.А., Мелентьев Л.А. Методы исследования и оптимизации энергетического хозяйства. – Новосибирск: Наука, 1973. – 275 с.

6. Надежность систем энергетики и их оборудования. В 4 т. Т. 1. Справочник по общим моделям анализа и синтеза надежности систем энергетики / под ред. Ю.Н. Руденко. – М.: Энергоатомиздат, 1994. – 480 с.

7. Надежность топливо- и энергоснабжения потребителей с позиций обеспечения энергетической безопасности / отв. ред. Н.И. Воропай. – Новосибирск: СО РАН, 2022. – 132 с.

8. Еделев А.В., Береснева Н.М. Подход к моделированию функционирования взаимосвязанных систем энергетики в условиях возмущений и его программная поддержка // Программные продукты и системы. – 2021. – Т. 34, № 3. – С. 409–419. – DOI: 10.15827/0236-235X.135.409-419.

9. Энергетическая безопасность России / В.В. Бушуев, Н.И. Воропай, А.М. Мастепанов, Ю.К. Шафраник и др. – Новосибирск: Наука, 1998. – 302 с.

10. Сендеров С.М., Береснева Н.М. Анализ возможностей энергоснабжения потребителей в условиях похолоданий при крупномасштабных нештатных ситуациях в газовой отрасли // Известия Российской академии наук. Энергетика. – 2024. – № 2. – С. 21–33.

11. Методический подход к оценке уровня значимости объектов энергетики при взаимосвязанной работе энергетических отраслей / С.М. Сендеров, Д.С. Крупенёв, С.В.Воробьев, Н.М. Береснева, Д.А. Бояркин // Известия Российской академии наук. Энергетика. – 2023. – № 2. – С. 31–45.

12. Еделев А.В., Береснева Н.М., Горский С.А. Анализ уязвимости энергетической инфраструктуры и его реализация // Современные наукоемкие технологии. – 2022. – № 1. – С. 47–52. – DOI: 10.17513/snt.39008.

13. Сендеров С.М., Воробьев С.В. Формирование перечней критически важных объектов газовой отрасли и их сочетаний с позиций энергетической безопасности страны // Известия Российской академии наук. Энергетика. – 2019. – № 1. – С. 59–69.

14. Senderov S.M., Edelev A.V. Formation of a list of critical facilities in the gas transportation system of Russia in term of energy security // Energy. – 2019. – Vol. 184. – P. 105–112.

15. Iakubovskii D., Krupenev D., Boyarkin D. Model for minimizing energy consumption of electric power systems taking into account the balance of active and reactive power // E3S Web of Conferences. – 2024. – Vol. 584. – P. 01024.