КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-29-01611
НазваниеИнтеллектуальный синтез цифрового двойника для проектирования интегрированных энергетических систем
Руководитель Стенников Валерий Алексеевич, Доктор технических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева Сибирского отделения Российской академии наук , Иркутская обл
Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-602 - Моделирование технических систем
Ключевые слова Цифровой двойник, интегрированная энергетическая система, онтология, рефлексивное программирование, методология, методологический подход, автоматизация проектирования.
Код ГРНТИ28.23.29
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Создание на базе нескольких раздельно функционирующих систем энергоснабжения (электро-, тепло/хладо-, газоснабжения и других) новой энерготехнологической конструкции в виде интегрированной энергетической системы (ИЭС) значительно расширяет их функциональные возможности, обеспечивает взаимозаменяемость энергоносителей и реализует синергетический эффект по обеспечению надежного, безопасного, экономичного и экологичного энергоснабжения. Проектирование ИЭС представляет собой сложную задачу, требующую применения сложных математических моделей и алгоритмов, учета характеристик различных типов энергетических систем и согласования условий их совместного функционирования. Цифровой двойник позволяет в рамках единого информационного пространства объединить различные математические, информационные и интеллектуальные составляющие для решения комплекса проектных задач. Практическое применение цифрового двойника позволяет повысить качество получаемых проектных решений и снизить затраты на проектирование и эксплуатацию ИЭС. В рамках проекта выделена актуальная научная проблема разработки цифровых двойников для проектирования ИЭС и автоматизации трудоемких этапов их построения. Научная новизна результатов исследований, проводимых в рамках этого проекта, состоит в том, что будет предложена оригинальная методология построения универсального инструмента – платформы – для интеллектуального синтеза цифровых двойников ИЭС. Платформа позволит организовать процесс проектирования этих систем в следующем режиме. Инженером создается компьютерная модель ИЭС с описанием ее конфигурации, на основе которой в автоматизированном режиме строится цифровой двойник: формируются структуры данных, описывающих конфигурацию системы и свойства ее составных элементов, определяется набор математических моделей и алгоритмов, объединяются в единую систему программные компоненты (графические, системные, прикладные математические), формируется хранилище данных, содержащее значение свойств системы и ее элементов в различные моменты времени, и создается система обмена данными с внешней средой. Результаты моделирования на цифровом двойнике используются для подготовки проектных решений и, в конечном счете, построения реальной ИЭС. В свою очередь, на основе данных с характеристиками реальной ИЭС можно построить ее цифровой двойник.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1. Барахтенко Е.А., Стенников В.А., Соколов Д.В., Майоров Г.С. Принципы построения цифрового двойника для решения задач проектирования интегрированных энергетических систем Материалы IV Международного семинара по информационным, вычислительным и управляющим системам для распределенные сред (ICCS-DЕ 2022), с. 36-42 (год публикации - 2022)
2. Соколов Д.В., Стенников В.А., Барахтенко Е.А., Майоров Г.С. Разработка программной платформы для создания цифровых двойников интегрированных энергетических систем Материалы IV Международного семинара по информационным, вычислительным и управляющим системам для распределенные сред (ICCS-DЕ 2022), с. 50-55 (год публикации - 2022)
3.
Стенников В.А., Барахтенко Е.А., Соколов Д.В., Майоров Г.С.
Principles of Building Digital Twins to Design Integrated Energy Systems
Computation, т. 10, № 12, № статьи 222 (год публикации - 2022)
10.3390/computation10120222
4. Соколов Д.В., Стенников В.А., Барахтенко Е.А. A software platform for constructing a digital twin of the integrated energy system AIP Conference Proceedings (год публикации - 2023)
5.
Барахтенко Е.А., Соколов Д.В., Майоров Г.С.
Development of a software platform for solving the problems of integrated energy system design
AIP Conference Proceedings, т. 2910, № статьи 020173 (год публикации - 2023)
10.1063/5.0166607
Публикации
1.
Стенников В.А., Баpахтенко Е.А., Соколов Д.В., Майоров Г.С.
Построение цифровых двойников для проектирования интегрированных энергетических систем
Программная инженерия, Том 14, № 12. С. 602-612 (год публикации - 2023)
10.17587/prin.14.563-000
2. Стенников В.А., Баpахтенко Е.А., Соколов Д.В., Майоров Г.С. Автоматизация вычислений при проектировании интегрированной энергетической системы на основе ее цифрового двойника Информационные технологии (год публикации - 2024)
3.
Стенников В.А., Баpахтенко Е.А., Соколов Д.В., Майоров Г.С.
Разработка системы онтологий для автоматизации вычислительных процессов при проектировании трубопроводных систем энергетики
Онтология проектирования, №4, том 13, с. 548-561 (год публикации - 2023)
10.18287/2223-9537-2023-13-4-548-561
4. Стенников В.А., Баpахтенко Е.А., Соколов Д.В., Майоров Г.С. Проектирование интегрированных энергетических систем на основе их цифровых двойников Известия Российской академии наук. Энергетика (год публикации - 2024)
5. Стенников В.А., Баpахтенко Е.А., Соколов Д.В., Майоров Г.С. Методический подход к автоматизации построения вычислительной подсистемы цифрового двойника для проектирования интегрированных энергетических систем Известия Российской академии наук. Энергетика (год публикации - 2024)