МЕТОДИКА КОМПЛЕКСНОГО АВТОМАТИЗИРОВАННОГО МОНИТОРИНГА ОБЪЕКТОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УКРАИНЫ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЕЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

Ye. I. Sokol, M. M. Rezinkina, O. G. Gryb, V. I. Vasilchenko, A. A. Zuev, A. V. Bortnikov, E. V. Sosina

Анотація


Стаття присвячена опису алгоритму комплексного автоматизованого моніторингу об'єктів енергетичної системи України, спрямованого на забезпечення безпеки функціонування її встаткування та персоналу. Даний моніторинг буде використовувати безпілотні повітряні апарати (БППА) для планової і позапланової реєстрації стану ліній електропередачі (ЛЕП) та високовольтних підстанцій (ВП). Передбачається, що позапланові обльоти будуть здійснюватися при аварійних ситуаціях на ЛЕП. За допомогою БППА будуть записуватися з повітря картини ЛЕП і ВП в оптичному і інфрачервоному діапазонах, а також вимірятися напруженості їх електричного (ЕП) і магнітного (МП) полів уздовж траси прольоту. Використання спеціально розробленого програмного забезпечення дозволить зрівняти картини, що реєструються БППА з попередньо створеними еталонними картинами, які відповідають штатним режимам роботи контрольованих ЛЕП і ВП. Такі еталонні картини в сукупності з експериментально отриманими картами захисних заземлень ВП будуть зведені в єдиний документ – паспорт ВП і ЛЕП. Даний паспорт повинен містити також обмірювані і розраховані значення рівнів напруженостей ЕП і МП у місцях перебування персоналу енергетичних об'єктів і розташування встаткування, найбільш уразливого до впливу електромагнітних завад. При необхідності в рамках виконання проведеного моніторингу будуть дані рекомендації з конструкції та розташування електромагнітних екранів, які знижують рівні електромагнітних впливів, і по розташуванню блискавковідводів, що зменшують імовірність поразки блискавкою досліджуваних об'єктів. У роботі приводяться аналітичні вирази, які лягли в основу розробленого програмного забезпечення для розрахунку напруженості ЕП в околиці ЛЕП. Дане програмне забезпечення буде використано в якості базового при навігації БППА уздовж ЛЕП, а також для розпізнавання порушень у роботі ЛЕП. Наведене також порівняння розподілів напруженості ЕП, розрахованих за допомогою даного програмного забезпечення, з даними, відомими з літератури. Відмінність пропонованої методики моніторингу від існуючих полягає в тому, що комплексний контроль ряду параметрів, що характеризують зовнішній стан об'єктів енергосистеми, а також її основні електричні параметри будуть повністю автоматизовані. Це стане можливим у результаті використання спеціально розробленого програмного забезпечення по розпізнаванню оптичних і інфрачервоних зображень, а також картин ліній рівної напруженості ЭП і МП.


Ключові слова


лінії електропередачі; електричне та магнітне поле; автоматизований моніторинг; безпілотні повітряні апарати

Повний текст:

PDF ENG (English) PDF RUS (Русский)

Посилання


1. Arbuzov R.S., Ovsyannikov A.G. Sovremennye metody diagnostiki vozdushnykh linii elektroperedachi [Modern methods of diagnostics of overhead power lines]. Novosibirsk, Nauka Publ., 2009. 136 p. (Rus).

2. Skarbek L., Zak A., Ambroziak D. Damage detection strategies in structural health monitoring of overhead power transmission system. 7th European Workshop on Structural Health Monitoring (EWSHM), July 8-11, 2014. La Cité, Nantes, France. pp. 663-670.

3. Li L. The UAV intelligent inspection of transmission lines. Proceedings of the 2015 International Conference on Advances in Mechanical Engineering and Industrial Informatics, 2015. pp. 1542-1545. doi: 10.2991/ameii-15.2015.285.

4. Geraldo J. Adabo. Unmanned aircraft system for high voltage power transmission lines of brazilian electrical system. AUVSI Unmanned Systems, vol.1, pp. 1556-1563, 12-15 August 2013, Washington, DC, USA. ISBN 78-1-62993-324-5.

5. Kachesov V.E., Lebedev D.E. Sposob diagnostiki vyisokovoltnoy linii elektroperedachi [A method for diagnosing a high-voltage power lines]. Patent Russian Federation, no. 2421746, 2011. (Rus).

6. Kachesov V.E., Lebedev D.E. Sposob aerodiagnostiki vyisokovoltnoy linii elektroperedachi [Air diagnostic method of high voltage transmission lines]. Patent Russian Federation, no. 2483314, 2013. (Rus).

7. Shcherba A.A., Rezinkina M.M. Modelirovanie i analiz elektricheskih poley energeticheskih ob'ektov [Modeling and analysis of electric field energy facilities]. Kiev, Naukova Dumka Publ., 2008. 248 p. (Rus).

8. Rezinkina M.M. Technique for predicting the number of lightning strokes to extended objects. Technical physics, 2008, vol.53, no.5, pp. 533-539. doi: 10.1134/s1063784208050010.

9. Bessonov V.A. Elektromagnitnaya sovmestimost [Electromagnetic compatibility]. Khabarovsk, DVGUPS Publishing house, 2000. 80 p. (Rus).

10. Demirchian K.S., Neiman L.R., Korovkin N.V., Chechurin V.L. Teoreticheskie osnovyi elektrotehniki. Tom 3 [Theoretical foundations of electrical engineering. Vol. 3]. Moscoe, Piter Publ., 2006. 377 p. (Rus).

11. Tzinevrakis A.E., Tsanakas D.K., Mimos E.I. Analytical Calculation of the Electric Field Produced by Single-Circuit Power Lines. IEEE Transactions on Power Delivery, vol.23, no.3, pp. 1495-1505. doi: 10.1109/tpwrd.2008.916748.

12. Anamarija Juhas, Miodrag Milutinov, Neda Pekarić-Nađ. Primena Monte Karlo metode za procenu merne nesigurnosti proračuna električnog i magnetskog polja nadzemnih i podzemnih vodova. Available at: http://deet.ftn.uns.ac.rs/files/tehres/TR_2012_Juhas_Milutinov_Pekaric.pdf (Accessed 12 September 2013). (Srb).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1.     Арбузов Р.С., Овсянников А.Г. Современные методы диагностики воздушных линий электропередачи. Новосибирск: Наука, 2009. – 136 с.


2.     Skarbek L., Zak A., Ambroziak D. Damage detection strategies in structural health monitoring of overhead power transmission system // 7th European Workshop on Structural Health Monitoring (EWSHM), July 8-11, 2014. La Cité, Nantes, France. pp. 663-670.


3.     Li L. The UAV intelligent inspection of transmission lines // Proceedings of the 2015 International Conference on Advances in Mechanical Engineering and Industrial Informatics, 2015. pp. 1542-1545. doi: 10.2991/ameii-15.2015.285.


4.     Geraldo J. Adabo. Unmanned aircraft system for high voltage power transmission lines of brazilian electrical system // AUVSI Unmanned Systems. – vol.1. – pp. 1556-1563. 12-15 August 2013, Washington, DC, USA. ISBN 78-1-62993-324-5.


5.     Патент РФ № 2421746, МПК G01R31/08. Способ диагностики высоковольтной линии электропередачи / Качесов В.Е., Лебедев Д.Е. – БИ № 17, 2011.


6.     Патент РФ № 2483314, МПК G01R31/08. Способ аэродиагностики высоковольтной линии электропередачи / Качесов В.Е., Лебедев Д.Е. – БИ № 15, 2013.


7.     Щерба А.А., Резинкина М.М. Моделирование и анализ электрических полей энергетических объектов. – К.: Наукова думка, 2008. – 248 с.


8.     Резинкина М.М. Методика расчета прогнозируемого числа поражений молнией протяженных объектов // Журнал технической физики. – 2008. – Т.78. – №5. – С. 1-7.


9.     Бессонов В.А. Электромагнитная совместимость: Учебное пособие. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2000. – 80 с.


10.  Демирчян К.С., Нейман Л. Р., Коровкин Н.В., Чечурин В.Л. Теоретические основы электротехники: в 3-х т. Т.3. – М.: Изд.-во «Питер», 2006. – 377 с.


11.  Tzinevrakis A.E., Tsanakas D.K., Mimos E.I. Analytical Calculation of the Electric Field Produced by Single-Circuit Power Lines // IEEE Transactions on Power Delivery. – vol.23. – no.3. – pp. 1495-1505. doi: 10.1109/tpwrd.2008.916748.


12.  Anamarija Juhas, Miodrag Milutinov, Neda Pekarić-Nađ. Primena Monte Karlo metode za procenu merne nesigurnosti proračuna električnog i magnetskog polja nadzemnih i podzemnih vodova. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://deet.ftn.uns.ac.rs/files/tehres/TR_2012_Juhas_Milutinov_Pekaric.pdf.





DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2016.2.12

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2016 Ye. I. Sokol, M. M. Rezinkina, O. G. Gryb, V. I. Vasilchenko, A. A. Zuev, A. V. Bortnikov, E. V. Sosina


This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2074–272X (Print)
ІSSN 2309–3404 (Online)