omnaОмский научный вестникOmsk Scientific Bulletin1813-82252541-7541Омский государственный технический университет10.25206/1813-8225-2026-199-80-87UBWTLMomna-454Research ArticleЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКАENERGY AND ELECTRICAL ENGINEERINGОбоснование предварительной мощности и схемы присоединения объекта распределенной генерации для населенного пункта с аномальным электропотреблениемJustification of preliminary sizing and interconnection scheme for a distributed generation unit serving an area with abnormal power demandhttps://orcid.org/0000-0002-4826-4967ПаскарьИ. Н.PaskarI. N.

Иван Николаевич Паскарь, старший преподаватель

кафедра «Электроснабжение горных и промышленных предприятий»

650000; ул. Весенняя, 28; Кемерово

AuthorID (РИНЦ): 786435, AuthorID (SCOPUS): 57202332941, ResearcherID: R-6973-2016

Ivan Nikolayevich Paskar, Senior Lecturer

Power Supply of Mining and Industrial Enterprises Department

650000; Vesennaya St., 28; Kemerovo

AuthorID (RSCI): 786435, AuthorID (SCOPUS): 57202332941, ResearcherID: R-6973-2016

pin.egpp@kuzstu.ruhttps://orcid.org/0009-0004-2049-5984УстюжанинаА. С.UstyuzhaninaA. S.

Анастасия Сергеевна Устюжанина, магистрант

кафедра «Электроснабжение горных и промышленных предприятий»

650000; ул. Весенняя, 28; Кемерово

AuthorID (РИНЦ): 1335364

Anastasia Sergeevna Ustyuzhanina, Master’s Student

Power Supply of Mining and Industrial Enterprises Department

650000; Vesennaya St., 28; Kemerovo

AuthorID (RSCI): 1335364

au.ustyuzhanina@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8548-0098АртемасовВ. В.ArtemasovV. V.

Валерий Валерьевич Артемасов, кандидат технических наук, доцент

кафедра «Электроснабжение горных и промышленных предприятий»

650000; ул. Весенняя, 28; Кемерово

AuthorID (РИНЦ): 262472

Valery Valerievich Artemasov, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

Power Supply of Mining and Industrial Enterprises Department

650000; Vesennaya St., 28; Kemerovo

AuthorID (RSCI): 262472

memorial142@mail.ruКузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. ГорбачеваРоссияT. F. Gorbachev State Technical UniversityRussian Federation202611102026038087Copyright © Паскарь И.Н., Устюжанина А.С., Артемасов В.В., 20262026Паскарь И.Н., Устюжанина А.С., Артемасов В.В.Paskar I.N., Ustyuzhanina A.S., Artemasov V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://onv.omgtu.ru/jour/article/view/454

   В статье рассмотрена задача обоснования предварительной мощности и схемы присоединения объекта распределенной генерации для населенного пункта, характеризующегося повышенным удельным электропотреблением относительно нормируемого уровня. Работа развивает ранее выполненный этап интервального оценивания техноценоза муниципальных образований Прокопьевского района Кемеровской области — Кузбасса и посвящена следующему этапу оптимизации: выбору аномального объекта, нормированию его удельного электропотребления и предварительной инженерной оценке мощности локального генерирующего источника.

   В качестве объекта исследования выбран поселок Маяковка на территории Кемеровской области — Кузбасса.

   На основе непрерывного ряда из 48 месячных интервалов наблюдения выполнено сопоставление фактического и нормируемого удельного электропотребления, определена средняя величина превышения фактических значений над нормируемыми и показано, что эквивалентная средняя мощность компенсирующего источника составляет порядка 28 кВт, тогда как для более устойчивой компенсации дополнительной потребности в энергоресурсе целесообразно рассматривать предпроектный диапазон установленной мощности 32–70 кВт. В исследовании обоснована схема совместной работы локального источника с централизованной сетью, при которой внешняя сеть используется как основной резерв. Полученные результаты могут быть использованы при предварительном выборе параметров распределенной генерации для других сельских населенных пунктов с аномальным электропотреблением.

   The article examines the problem of the justification of preliminary sizing and interconnection scheme for a distributed generation unit serving an area with abnormal power demand relative to the normative level. The research extends the previously completed stage of interval estimation of the technocenosis of municipal entities within the Prokopyevsky district of the Kemerovo Region (Kuzbass). The paper is dedicated to the subsequent optimization phase: the identification of the anomalous object, the normalization of its specific electricity consumption, and a preliminary engineering assessment of the local generating unit'scapacity.

   The object of the research is the Mayakovka village in the Kemerovo Region (Kuzbass).

   The authors perform the comparison of actual versus normalized specific electricity consumption basing on a continuous dataset spanning 48 months. The average magnitude by which actual values exceed the normative baseline is determined. It is shown that the equivalent average power of a compensating source amounts to approximately 28 kW; however, for more stable compensation of the additional energy demand, it is advisable to consider a preliminary design range for the installed capacity of 32–70 kW. The research substantiates an operating scheme for the local generation unit in parallel with the centralized grid, wherein the external network serves as the primary reserve. The results can be applied in the preliminary selection of distributed generation parameters for other rural areas with abnormal electricity consumption.

техноценозинтервальное оцениваниенормирование электропотребленияраспределенная генерациялокальная система электроснабжениясхема присоединенияtechnocenosisinterval estimationrationing of electricity consumptiondistributed generationlocal power supply systemconnection schemeАвторы не имеют финансовой заинтересованности в представленных материалах и методахThe authors have no financial interest in the presented materials or methodsReferencesGrisales-Noreña L. F., Restrepo-Cuestas B. J., Cortés-Caicedo B. [et al.]. Optimal location and sizing of distributed generators and energy storage systems in microgrids : A review. Energies. 2023;16(1):106. doi: 10.3390/en16010106. EDN: COASYU.Grisales-Noreña L. F., Restrepo-Cuestas B. J., Cortés-Caicedo B. [et al.]. Optimal location and sizing of distributed generators and energy storage systems in microgrids : A review. Energies. 2023;16(1):106. doi: 10.3390/en16010106. EDN: COASYU.Nogueira W. C., Garcés Negrete L. P., López-Lezama J. M. Optimal allocation and sizing of distributed generation using interval power flow. Sustainability. 2023;15(6):5171. doi: 10.3390/su15065171. EDN: GAMPBB.Nogueira W. C., Garcés Negrete L. P., López-Lezama J. M. Optimal allocation and sizing of distributed generation using interval power flow. Sustainability. 2023;15(6):5171. doi: 10.3390/su15065171. EDN: GAMPBB.Jain A., Gupta S. C. Optimal placement of distributed generation in power distribution system and evaluating the losses and voltage using machine learning algorithms. Frontiers in Energy Research. 2024;12:1378242. doi: 10.3389/fenrg.2024.1378242. EDN: COYMJZ.Jain A., Gupta S. C. Optimal placement of distributed generation in power distribution system and evaluating the losses and voltage using machine learning algorithms. Frontiers in Energy Research. 2024;12:1378242. doi: 10.3389/fenrg.2024.1378242. EDN: COYMJZ.Hussein Farh H. M., Al-Shamma’a A. A., Qamar A. [et al.]. Optimal sizing and placement of distributed generation under n-1 contingency using hybrid crow search–particle swarm algorithm. Sustainability. 2024;16(6):2380. doi: 10.3390/su16062380. EDN: SGQFNY.Hussein Farh H. M., Al-Shamma’a A. A., Qamar A. [et al.]. Optimal sizing and placement of distributed generation under n-1 contingency using hybrid crow search–particle swarm algorithm. Sustainability. 2024;16(6):2380. doi: 10.3390/su16062380. EDN: SGQFNY.Bouchikhi N., Boussadia F., Bouddou R. [et al.]. Optimal distributed generation placement and sizing using modified grey wolf optimization and ETAP for power system performance enhancement and protection adaptation. Scientific Reports. 2025;15:13919. doi: 10.1038/s41598-025-98012-0. EDN: FCMNED.Bouchikhi N., Boussadia F., Bouddou R. [et al.]. Optimal distributed generation placement and sizing using modified grey wolf optimization and ETAP for power system performance enhancement and protection adaptation. Scientific Reports. 2025;15:13919. doi: 10.1038/s41598-025-98012-0. EDN: FCMNED.Khenissi I., Guesmi T., Alshammari B. M. [et al.]. A hybrid chaotic bat algorithm for optimal placement and sizing of DG units in radial distribution networks. Energy Reports. 2024;12:1723–1741. doi: 10.1016/j.egyr.2024.07.042. EDN: JZBTFQ.Khenissi I., Guesmi T., Alshammari B. M. [et al.]. A hybrid chaotic bat algorithm for optimal placement and sizing of DG units in radial distribution networks. Energy Reports. 2024;12:1723–1741. doi: 10.1016/j.egyr.2024.07.042. EDN: JZBTFQ.Iqbal H., Stevenson A., Sarwat A. I. Impact analysis and optimal placement of distributed energy resources in diverse distribution systems for grid congestion mitigation and performance enhancement. Electronics. 2025;14(10):1998. doi: 10.3390/electronics14101998. EDN: CJTLJN.Iqbal H., Stevenson A., Sarwat A. I. Impact analysis and optimal placement of distributed energy resources in diverse distribution systems for grid congestion mitigation and performance enhancement. Electronics. 2025;14(10):1998. doi: 10.3390/electronics14101998. EDN: CJTLJN.Valencia-Díaz A., Hincapié R. A., Gallego R. A. Optimal placement and sizing of distributed generation in electrical dc distribution networks using a stochastic mixed-integer LP model. Arabian Journal for Science and Engineering. 2025;50:5835–5851. doi: 10.1007/s13369-024-09655-6. EDN: TNPXSA.Valencia-Díaz A., Hincapié R. A., Gallego R. A. Optimal placement and sizing of distributed generation in electrical dc distribution networks using a stochastic mixed-integer LP model. Arabian Journal for Science and Engineering. 2025;50:5835–5851. doi: 10.1007/s13369-024-09655-6. EDN: TNPXSA.Castellanos-Buitrago S. F., Maya-Duque P., Villa-Acevedo W. M. [et al.]. Enhancing energy microgrid sizing: a multiyear optimization approach with uncertainty considerations for optimal design. Algorithms. 2025;18(2):111. doi: 10.3390/a18020111. EDN: OTPOAZ.Castellanos-Buitrago S. F., Maya-Duque P., Villa-Acevedo W. M. [et al.]. Enhancing energy microgrid sizing: a multiyear optimization approach with uncertainty considerations for optimal design. Algorithms. 2025;18(2):111. doi: 10.3390/a18020111. EDN: OTPOAZ.Karve G. M., Thakare M. S., Vaidya G. A. Optimal siting and sizing of battery energy storage system in distribution system in view of resource uncertainty. Energies. 2025;18(9):2340. doi: 10.3390/en18092340. EDN: BLWSUW.Karve G. M., Thakare M. S., Vaidya G. A. Optimal siting and sizing of battery energy storage system in distribution system in view of resource uncertainty. Energies. 2025;18(9):2340. doi: 10.3390/en18092340. EDN: BLWSUW.Кудрин Б. И. Выделение и описание электрических ценозов // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 1985. № 7. С. 49–54.Kudrin B. I. Vydeleniye i opisaniye elektricheskikh tsenozov. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedeniy. Elektromekhanika. 1985;7:49–54. (In Russ.).Гнатюк В. И., Кивчун О. Р., Васильев В. Н., Луценко Д. В. Методика мониторинга электропотребления электротехнического комплекса Калининградской области // Промышленная энергетика. 2015. № 3. С. 26–35. EDN: TNGDEJ.Gnatyuk V. I., Kivchun O. R., Vasil’yev V. N., Lutsenko D. V. Metodika monitoringa elektropotrebleniya elektrotekhnicheskogo kompleksa Kaliningradskoy oblasti. Industrial Energy. 2015;3:26–35. EDN: TNGDEJ. (In Russ.).Гнатюк В. И., Кивчун О. Р., Илюшин П. В. Параметрическая адаптация данных об электропотреблении объектов региональной энергосистемы на основе рангового анализа // Промышленная энергетика. 2020. № 10. С. 48–56. EDN: HJXNGB.Gnatyuk V. I., Kivchun O. R., Ilyushin P. V. Parametricheskaya adaptatsiya dannykh ob elektropotreblenii ob”yektov regional’noy energosistemy na osnove rangovogo analiza. Industrial Energy. 2020;10:48–56. EDN: HJXNGB. (In Russ.).Кивчун О. Р., Гнатюк В. И. Методика определения Z2-потенциала энергосбережения объектов регионального электротехнического комплекса // Морские интеллектуальные технологии. 2021. № 4-4(54). С. 94–98. doi: 10.37220/MIT.2021.54.4.003. EDN: XWFKBD.Kivchun O. R., Gnatyuk V. I. Methodology for determining the Z2-energy saving potential objects of the regional electrotechnical complex. Marine Intellectual Technologies. 2021;4-4(54):94–98. doi: 10.37220/MIT.2021.54.4.003. EDN: XWFKBD. (In Russ.).Кивчун О. Р. Режимное нормирование электропотребления объектов регионального электротехнического комплекса на основе векторного рангового анализа // Промышленная энергетика. 2023. № 4. С. 48–58. EDN: ZSVDKB.Kivchun O. R. Regime rationing of the power consumption of objects of the regional electrotechnical complex on the basis of vector rank analysis. Industrial Energy. 2023;4:48–58. EDN: ZSVDKB. (In Russ.).Паскарь И. Н., Фролова М. В. Интервальное оценивание техноценоза по параметру потребления электроэнергии на примере Прокопьевского района Кузбасса // Горное оборудование и электромеханика. 2020. № 5 (151). С. 64–70. doi: 10.26730/1816-4528-2020-5-64-70. EDN: DEREMW.Paskar I. N., Frolova M. V. Interval assessment of technocenosis by the electric power consumption parameter on the example of Prokopievsky district of Kuzbass. Mining Machines and Automatics. 2020;5(151):64–70. doi: 10.26730/1816-4528-2020-5-64-70. EDN: DEREMW. (In Russ.).Завьялов Н. В., Паскарь И. Н., Лебедев Г. М. Применение ципфового (Z-) метода прогнозирования при нормировании техноценоза региональной энергосистемы // Горное оборудование и электромеханика. 2023. № 5 (169). С. 22–30. doi: 10.26730/1816-4528-2023-5-22-30. EDN: GNOBDZ.Zavyalov N. V., Paskar I. N., Lebedev G. M. Application of the digital (Z-) forecasting method when normalizing the technocenosis of the regional power system. Mining Machines and Automatics. 2023;5(169):22–30. doi: 10.26730/1816-4528-2023-5-22-30. EDN: GNOBDZ. (In Russ.).Завьялов Н. В., Паскарь И. Н., Лебедев Г. М. Исследование региональных энергетических систем с применением техноценологического подхода // Горное оборудование и электромеханика. 2024. № 2 (172). С. 39–50. doi: 10.26730/1816-4528-2024-2-39-50. EDN: LMPBXG.Zavyalov N. V., Paskar I. N., Lebedev G. M. Study of regional energy systems using the technocentric approach. Mining Machines and Automatics. 2024;2(172):39–50. doi: 10.26730/1816-4528-2024-2-39-50. EDN: LMPBXG. (In Russ.).

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