probenerИзвестия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИPower engineering: research, equipment, technology1998-99032658-5456Kazan State Power Engineering University10.30724/1998-9903-2026-28-2-187-197probener-3890Research ArticleТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРИКЛАДНАЯ ТЕПЛОТЕХНИКАTHEORETICAL AND APPLIED HEAT ENGINEERINGИспользование программы SimInTech в теплоэнергетических расчётах: проблемы и решенияSimInTech using in thermal energy calculations: problems and solutionshttps://orcid.org/0000-0003-1820-2527ОчковВ. Ф.OchkovV. F.

Очков Валерий Федорович – д-р. техн. наук, профессор

Valery F. Ochkov

OchkovVF@mpei.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7082-2005АхметоваИ. Г.AhmetovaI. G.

Ахметова Ирина Гареевна – д-р. техн. наук, профессор

Irina G. Akhmetova

ЕгороваН. В.YegorovaN. V.

Егорова Наталья Владимировна – канд. техн. наук, доцент

Natalia V. Yegorova

YegorovaNatV@mpei.ruАбрамоваД. А.AbramovaD. A.

Абрамова Дарья Александровна – ассистент

Daria A. Abramova

AbramovaDA@mpei.ruШацкихЮ. В.ShatskikhYu. V.

Шацких Юлия Владимировна – канд. техн. Наук, доцент, доцент

Yulia V. Shatskikh

ShatskikhYV@mpei.ruНациональный исследовательский университет «МЭИ»РоссияNational Research University "MPEI"Russian FederationКазанский государственный энергетический университетРоссияKazan State Power Engineering UniversityRussian Federation202614062026282187197Copyright © Очков В.Ф., Ахметова И.Г., Егорова Н.В., Абрамова Д.А., Шацких Ю.В., 20262026Очков В.Ф., Ахметова И.Г., Егорова Н.В., Абрамова Д.А., Шацких Ю.В.Ochkov V.F., Ahmetova I.G., Yegorova N.V., Abramova D.A., Shatskikh Y.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.energyret.ru/jour/article/view/3890

АКТУАЛЬНОСТЬ. Применение отечественных программных комплексов в энергетической отрасли связано с импортозамещением зарубежных платформ для программирования. В настоящий момент для моделирования процессов в теплоэнергетике широкое применение находит среда динамического моделирования технических систем SimInTech. ЦЕЛЬ. Описать методику моделирования схемы паротурбинной установки-цикла Ренкина в среде динамического моделирования SimInTech. Создать блоки субмодели расчета элементов паротурбинной установки. Разработать удобный для пользователя интерфейс ввода исходных данных и наглядной визуализации результатов расчета. МЕТОДЫ. Разработанная методика расчета схемы паротурбинной установки в среде SimInTech создается на базе схемы модели общего вида. Разрабатываются отдельные субмодели расчетных схем турбины, парового котла, конденсатора и насоса. Для определения термодинамических параметров воды и водяного пара используется библиотека свойства веществ воды и водяного пара. РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье описана методика моделирования схемы цикла Ренкина, показаны особенности создания субмоделей теплоэнергетических элементов схем. Для каждого элемента субмодели выполнена визуализация исходных данных в удобном формате, промежуточные результаты отслеживаются по линиям связи. Результаты расчета термодинамических параметров и показателей эффективности схемы записываются в отдельный файл, что позволяет анализировать полученные сведения для различных вариантов исходных данных. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Разработанные субмодели турбины, парового котла, насоса и конденсатора позволяют собрать схему паротурбинной установки и выполнить термодинамический расчет с высокой степенью точности. Возможна реализация более комплексной модели путем создания дополнительных субмоделей, таких как промежуточный пароперегреватель, подогреватели поверхностного и смешивающего типов и других элементов.

RELEVANCE. The use of domestic software systems in the energy industry is associated with the import substitution of foreign programming platforms. Currently, the SimInTech dynamic modeling environment for technical systems is widely used for modeling processes in the thermal power industry. THE PURPOSE. To describe the methodology for modeling the scheme of a Rankine steam turbine installation in the SimInTech dynamic modeling environment. Create blocks of a submodel for calculating a steam turbine, pump, and condenser. To develop a user-friendly interface for input of initial data and visual visualization of calculation results. METHODS. The developed method for calculating the scheme of a steam turbine installation in the SimInTech environment is based on the scheme of a general model. Separate submodels of turbine, condenser and pump design schemes are being developed. The Properties of substances library is used to determine the thermodynamic parameters of water and steam. RESULTS. The article describes a method for modeling a Rankine cycle circuit, and shows the features of creating submodels of thermal power elements of circuits. For each element of the submodel, the source data is visualized in a convenient format, and the intermediate results are monitored over communication lines. The results of calculating the thermodynamic parameters and performance indicators of the scheme are recorded in a separate file, which allows you to analyze the information obtained for various source data variants. CONCLUSION. The developed submodels of the turbine, pump and condenser make it possible to perform thermodynamic calculation of the elements with a high degree of accuracy. A model of a steam turbine installation is created from individual elements of the submodels. It is possible to implement a more complex model by creating additional submodels, such as an intermediate superheater, heaters and other elements.

паротурбинная установкацикл РенкинамоделированиесубмоделиSimInTechпаровая турбинанасосконденсаторsteam turbine plantRankine cyclemodelingsubmodelsSimInTechsteam turbinepumpcondenserReferencesОфициальный сайт среды моделирования SimInTech URL https://simintech.ru.The simulation environment official website SimInTech URL https://simintech.ru.Александров, А. А. Математические пакеты — новые подходы в изучении и расчетах процессов термодинамики / А. А. Александров, К. А. Орлов, В. Ф. Очков // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. – 2005. – № 11-12. – С. 80-86. – EDN KJUSBB.Alexandrov, A. A. Mathematical Packages — New Approaches in the Study and Calculation of Thermodynamics Processes / A. A. Alexandrov, K. A. Orlov, and V. F. Ochkov // Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedeniy. Problemy Energetiki. – 2005. – No. 11-12. – Pp. 80 86. – EDN KJUSBB.Юденков, В. С. Моделирование с использованием системы MATLAB + Simulink в учебном процессе / В. С. Юденков, О. В. Бугай // Труды БГТУ. Серия 4: Принт и медиатехнологии. – 2021. – № 1(243). – С. 5-11. – EDN CVDLQL.Yudenkov, V. S. Modeling using the MATLAB + Simulink system in the educational process / V. S. Yudenkov, O. V. Bugai // Proceedings of BSTU. Series 4: Print and Media Technologies. – 2021. – No. 1(243). – Pp. 5-11. – EDN CVDLQL.Солодов, А. П. Дифференциальная модель пузырькового кипения / А. П. Солодов // Теплофизика высоких температур. – 2007. – Т. 45, № 2. – С. 226-234. – EDN HZUMKP.Solodov, A. P. Bubble Boiling Differential Model / A. P. Solodov // High Temperature Heat Physics. – 2007. – Vol. 45, No. 2. – Pp. 226-234. – EDN HZUMKP.Расчет и моделирование системы трубопроводов в пакете MATLAB simulink simscape / Л. В. Поносова, Д. Н. Черемных, А. А. Каверин, Е. В. Ташлыкова // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 11-7. – С. 1507-1511. – EDN SZUHFJ.The pipeline system calculation and modeling in the MATLAB simulink simscape package / L. V. Ponosova, D. N. Cheremnykh, A. A. Kaverin, and E. V. Tashlykova // Fundamental Research. – 2014. – No. 11-7. – Pp. 1507-1511. – EDN SZUHFJ.Солодов, А. П. Моделирование контактной конденсации / А. П. Солодов, М. С. Горпиняк // Труды Шестой Российской национальной конференции по теплообмену, Москва, 27–31 октября 2014 года. – Москва: Издательский дом МЭИ, 2014. – С. 760-763. – EDN VDJAVP.Solodov, A. P. Contact Condensation modeling/ A. P. Solodov, M. S. Gorpinyak // Proceedings of the Sixth Russian National Conference on Heat Exchange, Moscow, October 27– 31, 2014. – Moscow: MEI Publishing House, 2014. – Pp. 760-763. – EDN VDJAVP.Солодов, А. П. Дифференциальная модель тепломассообменника / А. П. Солодов // Тепловые процессы в технике. – 2010. – Т. 2, № 8. – С. 364-370. – EDN MUJORH.Solodov, A. P. The heat and mass exchanger differential model / A. P. Solodov // Thermal processes in engineering. – 2010. – Vol. 2, No. 8. – Pp. 364-370. – EDN MUJORH.Рысбек, М. Б. Моделирование в MATLAB тепловых и электрических процессов в технологической схеме паровой турбины / М. Б. Рысбек, А. Б. Степанов // 72-я Всероссийская научно-техническая конференция, посвященная Дню радио : Труды конференции, Санкт-Петербург, 20–28 апреля 2017 года. – Санкт-Петербург: Санкт Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), 2017. – С. 47-48. – EDN ZONWKZ.Rysbek, M. B. Thermal and Electrical Processes Modeling in a Steam Turbine Process Flow Diagram in MATLAB / M. B. Rysbek, A. B. Stepanov // 72nd All-Russian Scientific and Technical Conference Dedicated to Radio Day: Proceedings of the Conference, St. Petersburg, April 20–28, 2017. – St. Petersburg: St. Petersburg State Electrotechnical University "LETI" named after V.I. Ulyanov (Lenin), 2017. – Pp. 47-48. – EDN ZONWKZ.Савкина Д.И., Гостева Л.О., Погребисский М.Я. Опыт применения отечественной среды имитационного моделирования SimInTech в учебном процессе кафедры автоматизированного электропривода НИУ «МЭИ»/ Материалы III Всероссийской научно методической конференции. Москва, 2023. c.76-79.Savkina D.I., Gosteva L.O., Pogrebissky M.Ya. Experience in using the domestic simulation environment SimInTech in the educational process of the Department of Automated Electric Drive at the National Research University "MPEI"/ Materials of the III All-Russian Scientific and Methodological Conference. Moscow, 2023. pp. 76-79.Никоноров, А. Н. Моделирование теплоэнергетических объектов управления в программном комплексе SimInTech / А. Н. Никоноров, А. В. Коровкин, Р. А. Шитов // Состояние и перспективы развития электро и теплотехнологии (Бенардосовские чтения) : материалы международной (ХХ Всероссийской) научно-технической конференции, Иваново, 29–31 мая 2019 года. Том II. – Иваново: Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина, 2019. – С. 12-15. – EDN JZSSPA.Nikonorov, A. N. Thermal Power Plants modeling in the SimInTech Software Package / A. N. Nikonorov, A. V. Korovkin, and R. A. Shitov // State and Prospects of Development of Electrical and Thermal Engineering (Benardos Readings) : Proceedings of the International (XX All-Russian) Scientific and Technical Conference, Ivanovo, May 29–31, 2019. Volume II. – Ivanovo: Ivanovo State Power Engineering University named after V.I. Lenin, 2019. – Pp. 12-15. – EDN JZSSPA.Манакина М.О, Муравьев И.К. Моделирование паровой турбины К-300-240 в среде SimInTech/ Материалы VI Всероссийской научной конференции с международным участием. Тольятти, 2023, с.80-88.Manakina M.O., Muravyov I.K. Modeling of the K-300-240 Steam Turbine in the SimInTech Environment/ Materials of the VI All-Russian Scientific Conference with International Participation. Tolyatti, 2023, pp. 80-88.Корзникова, К. Н. Опыт применения сред Engee и SIMINTECH для моделирования переходных процессов в электрических цепях / К. Н. Корзникова, В. А. Труфанова // Актуальные вопросы инновационного развития Арктического региона РФ : Сборник статей VI Всероссийской научно-практической конференции, Северодвинск, 18–30 ноября 2024 года. – Архангельск: Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, 2025. – С. 497-501. – EDN TWLYNX.Korznikova, K. N. Experience in using Engee and SIMINTECH environments for modeling transient processes in electrical circuits / K. N. Korznikova, V. A. Trufanova // Current Issues of Innovative Development in the Arctic Region of the Russian Federation : Collection of Articles from the VI All-Russian Scientific and Practical Conference, Severodvinsk, November 18–30, 2024. – Arkhangelsk: Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, 2025. – Pp. 497-501. – EDN TWLYNX.Вайтеленок, Л. В. Иммитационное моделирование релейной защиты в среде SIMINTECH / Л. В. Вайтеленок // Энергетика, информатика, инновации-2021 : Сборник трудов XI Международной научно-технической конференции, Смоленск, 28–29 октября 2021 года. Том 1. – Смоленск: Универсум; филиал ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ» в г. Смоленске, 2021. – С. 83-88. – EDN DAGSDT.Vaytelenok, L. V. Relay Protection Simulation Modeling in the SIMINTECH Environment / L. V. Vaytelenok // Energetika, Informatika, Innovatsii-2021 : Collection of Papers of the XI International Scientific and Technical Conference, Smolensk, October 28-29, 2021. Volume 1. – Smolensk: Universum; Branch of the National University of Electronic Technology in Smolensk, 2021. – Pp. 83-88. – EDN DAGSDT.Моделирование системы ориентации панели солнечной батареи на базе нечеткой логики в среде визуального моделирования SimInTech / А. В. Чубарь, В. В. Устименко, Л. А. Михайленко [и др.] // Сибирский аэрокосмический журнал. – 2021. – Т. 22, № 1. – С. 47 60. – DOI 10.31772/2712-8970-2021-22-1-47-60. – EDN GRMJNR.The solar panel orientation system modeling based on fuzzy logic in the SimInTech visual modeling environment / A.V. Chubar, V. V. Ustimenko, L. A. Mikhailenko [et al.] // Siberian Aerospace Journal. – 2021. – Vol. 22, No. 1. – pp. 47-60. – DOI 10.31772/2712-8970-2021-22-1-47-60. – EDN GRMJNR.Башкиров, Г. А. Имитационное моделирование проектных решений АЭС в среде динамического моделирования технических систем SIMINTECH / Г. А. Башкиров, А. Д. Данилов // Интеллектуальные информационные системы : Труды Международной научно практической конференции, Воронеж, 01–02 апреля 2025 года. – Воронеж: Воронежский государственный технический университет, 2025. – С. 45-50.Bashkirov, G. A. Nuclear Power Plant Design Solutions Simulation Modeling in the SIMINTECH Dynamic Modeling Environment for Technical Systems / G. A. Bashkirov, A. D. Danilov // Intelligent Information Systems: Proceedings of the International Scientific and Practical Conference, Voronezh, April 01–02, 2025. – Voronezh: Voronezh State Technical University, 2025. – Pp. 45-50.Ларькина, Т. С. К вопросу разработки роботизированных систем для оптимизации и ускорения проверки сложных металлических конструкций / Т. С. Ларькина, П. В. Казаков, Д. Ю. Студнев // Вестник Белорусско-Российского университета. – 2025. – № 1(86). – С. 52-61. – DOI 10.24412/2077-8481-2025-1-52-61. – EDN NORSOR.Larkina, T. S. On the Robotic Systems Development for Optimizing and Accelerating the Inspection of Complex Metal Structures / T. S. Larkina, P. V. Kazakov, and D. Yu. Studnev // Bulletin of the Belarusian-Russian University. – 2025. – No. 1(86). – Pp. 52-61. – DOI 10.24412/2077-8481-2025-1-52-61. – EDN NORSOR.Мацко, К. О. Применение среды моделирования SIMINTECH при подготовке инженерных кадров в энергетике / К. О. Мацко, А. Д. Моисеева // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тезисы докладов, Москва, 12–13 марта 2020 года. – Москва: Общество с ограниченной ответственностью "Центр полиграфических услуг " РАДУГА", 2020. – С. 190. – EDN XNLSJC.Matsko, K. O. The SIMINTECH modeling environment application in the training of engineering personnel in the power industry / K. O. Matsko, A. D. Moiseeva // Radioelectronics, Electrical Engineering, and Power Engineering: Abstracts of Papers, Moscow, March 12–13, 2020. – Moscow: RADUGA Center for Printing Services LLC, 2020. – P. 190. – EDN XNLSJC.Бородай, И. Ю. Использование среды динамического моделирования SimInTech при моделировании / И. Ю. Бородай // Гагаринские чтения-2018 : Сборник тезисов докладов XLIV Международной молодёжной научной конференции, Москва-Ахтубинск Байконур, 17–20 апреля 2018 года. Том 1. – Москва-Ахтубинск-Байконур: Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 2018. – С. 306. – EDN ORNEVFBorodai, I. Yu. Using the SimInTech Dynamic Modeling Environment in Modeling / I. Yu. Borodai // Gagarin Readings 2018: Collection of Abstracts of the XLIV International Youth Scientific Conference, Moscow-Akhtubinsk-Baikonur, April 17-20, 2018. Volume 1. – Moscow Akhtubinsk-Baikonur: Moscow Aviation Institute (National Research University), 2018. – P. 306. – EDN ORNEVF.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.