Определение мест повреждений на воздушных линиях электропередачи с применением многогипотезного последовательного анализа и алгоритма Армитажа

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Применение современных методов определения мест повреждения (ОМП) на воздушных линиях электропередачи (ВЛ), обладающих высокой точностью и быстродействием, позволяет оперативно находить и устранять повреждения. В устройствах ОМП ВЛ разных заводов-изготовителей используются различные физические принципы, а также алгоритмы расчета расстояния до места повреждения. В части алгоритмов ОМП ВЛ используются параметры аварийного режима (ПАР), в других алгоритмах – результаты измерений, основанные на волновых методах. На работу устройств ОМП ВЛ по ПАР влияет множество случайных факторов, определяющих величину ошибки при расчете расстояния до места повреждения. Применяемые в известных устройствах ОМП ВЛ по ПАР методы на базе детерминированных процедур не учитывают влияние случайных факторов, что значительно увеличивает время на поиск места повреждения. Авторами разработан новый метод ОМП ВЛ с применением многогипотезного последовательного анализа и алгоритма Армитажа. Задача определения поврежденного участка ВЛ при этом сформулирована как статистическая задача. Для этого зона осмотра ВЛ разбивается на множество участков с последующей реализацией процедуры ОМП ВЛ. Разработанный метод позволяет адаптировать искажения токов и напряжений на осциллограммах аварийного режима к условиям оценки их параметров. Результатами расчетов доказано, что реализация разработанного метода практически не влияет на быстродействие алгоритма ОМП ВЛ по ПАР. При этом обеспечивается однозначность определения поврежденного участка ВЛ в условияx воздействия случайных факторов, что приводит к существенному сокращению зоны осмотра ВЛ. Применение разработанного метода в устройствах ОМП ВЛ позволит обеспечить требуемую надежность электроснабжения потребителей и сократить убытки от перерывов электроснабжения за счет минимизации времени поиска места повреждения.

Об авторах

А. Л. Куликов

Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева

Автор, ответственный за переписку.
Email: ilyushin.pv@mail.ru
Россия, Нижний Новгород

П. В. Илюшин

Институт энергетических исследований Российской академии наук

Email: ilyushin.pv@mail.ru
Россия, Москва

А. А. Лоскутов

Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева

Email: ilyushin.pv@mail.ru
Россия, Нижний Новгород

Список литературы

  1. Voropai N. Electric Power System Transformations: A Review of Main Prospects and Challenges // Energies. 2020. Vol. 13. 21.
  2. Farkhadzeh E.M., Muradaliev A.Z., Abdullaeva S.A., Nazarov A.A. Quantitative Assessment of the Operational Reliability of Overhead Power Transmission Lines // Power Technology and Engineering. 2022. Vol. 55. Pp. 790–796.
  3. Малый А.С. Определение мест повреждения линий электропередачи по параметрам аварийного режима / А.С. Малый, Г.М. Шалыт, А.И. Айзенфельд. – М.: Энергия, 1972. – 215 с.
  4. Panahi H., Zamani R., Sanaye-Pasand M., Mehrjerdi H. Advances in Transmission Network Fault Location in Modern Power Systems: Review, Outlook and Future Works // IEEE Access. 2021. Vol. 9. Pр. 158599–158615.
  5. Thomas D., Fung J. Measuring downstream supply chain losses due to power disturbances // Energy Economics. 2022. Vol. 114. 106314.
  6. Krzysztof G., Kowalik R., Rasolomampionona D.D., Anwar S. Traveling wave fault location in power transmission systems: An overview // Journal of Electrical Systems. 2011. Vol. 7. No. 3. P. 287–296.
  7. Лачугин В.Ф. Волновые методы определения места повреждения на воздушных линиях электропередачи // Релейная защита и автоматизация. 2023. № 1 (50). C. 58–61.
  8. Обалин М.Д., Куликов А.Л. Применение адаптивных процедур в алгоритмах определения места повреждения ЛЭП // Промышленная энергетика. 2013. № 12. C. 35–39.
  9. Аржанников Е.А. Определение места короткого замыкания на высоковольтных линиях электропередачи / Е.А. Аржанников, В.Ю. Лукоянов, М.Ш. Мисриханов; под ред. В.А. Шуина. − М.: Энергоатомиздат, 2003. − 272 с.
  10. Saha M.M., Izykowski J., Rosolowski E. Fault Location on Power Networks. – London: Springer, 2010. − 437 p.
  11. Висящев А.Н. Приборы и методы определения места повреждения на линиях электропередачи: учебное пособие. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ. 2001. Ч. 1. – 188 c.; Ч. 2. – 146 c.
  12. Куликов А.Л. Цифровое дистанционное определение повреждений ЛЭП / А.Л. Куликов. Под ред. М.Ш. Мисриханова. – Н. Новгород: Изд-во Волго-Вятской академии гос. службы, 2006. – 315 с.
  13. Panahi H., Zamani R., Sanaye-Pasand M., Mehrjerdi H. Advances in Transmission Network Fault Location in Modern Power Systems: Review, Outlook and Future Works // IEEE Access. 2021. Vol. 9. Pр. 158599–158615.
  14. Куликов А.Л., Илюшин П.В., Лоскутов А.А. Применение алгоритмов поиска при определении мест повреждений на воздушных линиях электропередачи по параметрам аварийного режима // Известия Российской академии наук. Энергетика. 2023. № 5. С. 40–59.
  15. ПАО «ФСК ЕЭС» Стандарт организации СТО 56947007-29.240.55.159-2013 «Типовая инструкция по организации работ для определения мест повреждений воздушных линий электропередачи напряжением 110 кВ и выше», дата введения: 28.11.2013.
  16. Мартынов М.В. Способ интервального определения места повреждения линии электропередачи. Патент РФ № 2720949, МПК Н03Н 03/40, опубл. 15.05.2020, Бюл. № 14.
  17. Быкадоров А.Л. Применение теории распознавания образов при определении места короткого замыкания в тяговых сетях переменного тока / А.Л. Быкадоров, Т.А. Заруцкая, А.С. Муратова-Милехина // Вестник РГУПС. 2021. № 2. с. 119–128.
  18. Куликов А.Л., Лоскутов А.А., Илюшин П.В., Слузова А.В. Определение поврежденного участка высоковольтной воздушной линии электропередачи методом последовательного распознавания // Электричество. 2023. № 10. С. 22–36.
  19. ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. – М.: Стандартинформ, 2013. – 10 с. Введен с 01.07.2014.
  20. Радиоэлектронные системы: Основы построения и теория. Справочник. Изд. 2-е перераб. и доп. / Под ред. Я.Д. Ширмана. – М.: Радиотехника, 2007. – 512 с.
  21. Armitage P. Sequential analysis with more than two alternative hypotheses, and its relation to discriminant function analysis // Journal of the Royal Statistical Society. 1950. Vol. 12. P. 137–144.
  22. Ghosh B.K., Sen P.K. Handbook of Sequential Analysis (Statistics: A Series of Textbooks and Monographs),1st edition. – CRC Press. 1991. – 664 p.
  23. Вальд А. Последовательный анализ. Пер. с англ. – М.: Физматгиз. 1960. – 328 с.
  24. Jouny I., Garber F.D. M-ary sequential hypothesis tests for automatic target recognition // IEEE Transaction on aerospace and electronic systems. 1992. Vol. 28. No. 2. Pp. 473–483.
  25. Висящев А.Н., Пленков Э.Р., Тигунцев С.Г. Способ определения места короткого замыкания на воздушной линии электропередачи при несинхронизированных замерах с двух ее концов. Патент РФ № 2508556, МПК G01R 31/08, опубл. 27.02.2014, Бюл. № 6.
  26. Венцель Е.С. Теория вероятностей: учеб. для вузов. – 5-е изд. стер. – М.: Высшая школа, 1998. – 576 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024