Использование программы SimInTech в теплоэнергетических расчётах: проблемы и решения

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.

1. Официальный сайт среды моделирования SimInTech URL https://simintech.ru.

2. 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.

3. 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.

4. Солодов, А. П. Дифференциальная модель пузырькового кипения / А. П. Солодов // Теплофизика высоких температур. – 2007. – Т. 45, № 2. – С. 226-234. – EDN HZUMKP.

5. 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.

6. 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.

7. Солодов, А. П. Дифференциальная модель тепломассообменника / А. П. Солодов // Тепловые процессы в технике. – 2010. – Т. 2, № 8. – С. 364-370. – EDN MUJORH.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. 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.

16. 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.

17. 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.

18. 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 ORNEVF