Интеллектуальная информационно-измерительная система управления уставкой релейной защиты тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Дикарев Павел Владимирович

• Дикарев Павел Владимирович
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Дикарев Павел Владимирович

ОГЛАВЛЕНИЕ

1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ДОСТОВЕРНОСТИ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

1.1 Влияние способа заземления нейтрали на определение уставки срабатывания релейной защиты

1.1.1 Режим № 1: изолированная нейтраль

1.1.2 Режим № 2: резонансно-заземленная нейтраль или "компенсированная нейтраль"

1.1.3 Режим № 3: с заземлением нейтрали через резистор

1.2 Анализ современных систем релейной защиты в сетях 6-35 кВ

1.2.1 Виды релейных защит, применяемые в сетях 6-35 кВ

1.2.2 Микропроцессорные устройства релейной защиты и автоматики

1.2.3 Патентный анализ современных устройств релейной защиты 29 Выводы по главе

2 МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ПЕРВИЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ

2.1 Анализ влияния погодных условий на полное сопротивление ВЛЭП

2.1.1 Влияние солнечной радиации на температуру провода

2.1.2 Влияние скорости ветра и токовой нагрузки на температуру провода

2.2 Анализ зависимости емкости воздушной линии электропередачи от климатических параметров и формы рельефа 47 Выводы по 2 главе:

3 ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ ПОДДЕРЖКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ

3.1 Датчики температуры провода

3.1.1 Терморезистивные датчики температуры

3.1.2 Термоэлектрические датчики температуры

3.1.3 Оптические датчики температуры

3.1.4 Полупроводниковые датчики температуры 76 3.2. Датчики скорости и направления ветра

3.2.1 Вращательные анемометры и анеморумбометры

3.2.2 Тепловые анемометры

3.2.3 Ультразвуковые (акустические) анемометры

3.2.4 Анемометры на основе трубки Пито

3.3 Датчики удельной электропроводности грунта

3.3.1 Датчики на основе импульсного диэлькометрического метода

3.3.2 Датчики на основе технологии Electrical Resistance

3.3.3 Датчики на основе применения электромагнитных полей

3.4 Датчики объемного заряда воздуха

3.5 Датчики протекающего тока

3.5.1 Измерительные трансформаторы переменного тока

3.5.2 Датчики тока, основанные на применении катушки Роговского

3.5.3 Датчики тока, основанные на эффекте Холла

3.6 Датчики уровня воды около опоры ЛЭП

3.6.1 Ультразвуковые (акустические) датчики уровня

3.6.2 Радарные (радиоволновые) датчики уровня

3.7 Датчики вида и количества осадков

3.7.1 Оптические осадкомеры

3.7.2 Емкостные осадкомеры

3.8 Морфологический синтез информационно-измерительной системы релейной защиты

3.9 Анализ конструктивных особенностей информационно-измерительной системы релейной защиты 100 Выводы по главе 3:

4 РАЗРАБОТКА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИОННО -ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ УСТАВКОЙ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ

4.1 Интеллектуальная ИИС управления уставкой РЗ ВЛЭП от многофазных коротких замыканий

4.2 Устройство интеллектуальной ИИС РЗ от ОЗЗ с реализацией алгоритма срабатывания по интегральному критерию

4.3 Устройство интеллектуальной ИИС РЗ для определения повреждения на основе нечеткой логики 130 Выводы по главе 4:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Интеллектуальная информационно-измерительная система управления уставкой релейной защиты»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. В настоящее время электроэнергетическая система России характеризуется низким уровнем надежности и самыми ненадежными элементами электроэнергетической системы являются воздушные линии электропередачи. Это обусловлено тем, что линии находятся в различных географических зонах и подвержены воздействию сложных климатических факторов - дождевым и снеговым осадкам, ветровым и гололедным нагрузкам. Необходимо отметить, что и на работу систем релейной защиты климатические факторы также оказывают отрицательное влияние, поскольку факторы влияют на сопротивление цепи короткого замыкания, а, следовательно, и тока короткого замыкания. Очевидно, что уставка релейной защиты должна корректироваться по величинам внешних факторов. В настоящее время значение уставки выбирается ориентировочно на основе опыта эксплуатации, что и является одной из причин недостоверности срабатывания релейной защиты. Однако, уже существуют разработки по решению этой актуальной проблемы, а именно в ВолГТУ Ахмедовой О.О. разработана адаптивная информационно-измерительная система (ИИС) управления уставкой. Для управления уставкой предложены математические уравнения связи значения уставки с величинами внешних факторов. Эта система позволяет значительно повысить достоверность срабатывания релейной защиты, но в этом направлении развития адаптивных систем есть резерв, поскольку в моделировании были использованы усредненные детерминированные параметры линий и еще существуют не выявленные причины ложных срабатываний. В статистике анализа надежности всегда есть доля невыясненных причин.

На основе проведенного анализа внешних факторов, влияющих на достоверность срабатывания релейной защиты, выявлены факторы, которые ранее не учитывались при выборе уставки срабатывания, а именно рельеф местности и характер насаждений, разлив воды, уровень снежных осадков, а также наэлектризованность воздушной среды вокруг линии вследствие

трибоэффекта. Данные факторы сложно поддаются формализации и для решения данной задачи целесообразно использовать нечеткую логику и искусственную нейронную сеть.

Степень разработанности темы исследования. В течение более чем 100-летней истории развития релейной защиты и автоматики эволюция соответствующих устройств включала в себя несколько этапов, главным из которых стал постепенный переход от электромеханических реле к цифровым. Необходимо отметить, что логика функционирования защитных реле любой конфигурации не претерпела существенных изменений. Вследствие этого цифровое реле фактически эмулирует функции многих дискретных электромеханических реле, что позволяет заменить их одним устройством, это приводит к упрощению проектирования и обслуживания защиты, но не подразумевает её принципиального улучшения. Таким образом, проблематикой создания чувствительной, селективной, надёжной релейной защиты продолжают заниматься огромное количество научных коллективов в России и за рубежом. В связи с этим следует отметить неоценимый вклад в дело развития данной отрасли техники, который в разные годы внесли Я.С. Гельфанда, Н.А. Дони, А.С. Засыпкина, А.Н. Кожина, В.Н. Козлова, С.Л. Кужекова, Ю.С. Кузника, А.Л. Куликова, Ю.Я. Лямеца, И.Ф. Маруды, В.И. Нагая, К.И. Никитина, Г.С. Нудельмана, А.О. Павлова, В.А. Рубинчика, М.М. Середина, А.М. Федосеева, М.И. Царева, М.А. Шабада и др. За рубежом весомый вклад в развитие данной отрасли науки и техники внесли Reinhold Rudenberg, Robert G. Olsen, Tapani O. Seppa, Vincent T. Morgan, Viktor Lovrencic и др.

Объектом исследования является ИИС управления уставкой релейной защиты воздушных линий электропередачи.

Предметом исследования являются методы и средства повышения достоверности срабатывания релейной защиты воздушных линий электропередачи.

Цель работы: повышение достоверности срабатывания ИИС управления уставкой релейной защиты воздушных линий электропередачи.

Задачи исследования:

1. Обзор существующих алгоритмов и структур ИИС управления уставкой релейной защиты;

2. Выявление и анализ внешних факторов, влияющих на параметры воздушной линии электропередачи, а следовательно, и на точность определения значения уставки релейной защиты;

3. Исследование функций влияния физических величин внешних факторов на суммарную емкость проводов воздушной линии электропередачи при определении тока однофазного замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью;

4. Разработка алгоритма обоснованного выбора элементов ИИС и их совместимости;

5. Разработка структуры ИИС управления уставкой релейной защиты, реализующей обработку неформализованных внешних факторов окружающей среды и определение скорректированного значения уставки релейной защиты на базе искусственной нейронной сети и нечеткой логики;

6. Разработка методики обучения искусственной нейронной сети ИИС, позволяющая обрабатывать неформализованную информацию о внешних факторах, для более точного определения уставки релейной защиты и повышения достоверности срабатывания.

Научная новизна диссертационного исследования.

1. Из проведенного анализа внешних факторов, влияющих на достоверность срабатывания релейной защиты воздушных линий электропередачи, выявлены факторы, которые ранее не учитывались при определении уставки релейной защиты - это рельеф местности и характер зеленых насаждений, разлив воды, уровень снежных осадков, гололедообразование на проводах, а также наэлектризованность воздушной среды вокруг линии вследствие трибоэффекта.

2. На основе исследования влияния внешних неформализуемых факторов на суммарную емкость провода ВЛЭП получены количественные оценки влияния каждого фактора, что позволяет обоснованно в зависимости от требований выбирать величину фактора для коррекции уставки релейной защиты.

3. Разработана структура ИИС, отличающаяся от существующих реализацией алгоритма непрерывного контроля изменений параметров воздушной линии электропередачи за счет внедрения дополнительных датчиков физических величин окружающей среды (скорости и направления ветра, температуры воздуха, наэлектризованности воздушной среды, уровня воды, вида и количества осадков) и блока нейросетевой обработки информации, что позволяет повысить точность определения уставки релейной защиты.

4. Разработана методика обучения искусственной нейронной сети для ИИС управления уставкой релейной защиты воздушных линий электропередачи, учитывающая отклонения параметров воздушной линии электропередачи вследствие влияния неформализованных внешних факторов на провода ВЛЭП и позволяющая более точно определять уставку релейной защиты для корректного срабатывания.

Методы и средства исследований. При выполнении исследования применялись методы математического анализа, теоретической электротехники, теории вероятности, оценивания погрешностей, аппарата нечеткой логики, метрологии, а также методы имитационного моделирования на ЭВМ с проведением компьютерных экспериментов.

Достоверность результатов исследования основана на корректных теоретических построениях и строгих математических выводах, подтверждена компьютерными экспериментами, а применяемые в работе допущения, не противоречат физики рассматриваемых процессов.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту:

1. Анализ различных внешних факторов, влияющих на изменение первичных параметров воздушной линии электропередачи, а следовательно, и на значение тока короткого замыкания и тока однофазного замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью;

2. Функции влияния неформализованных внешних факторов на суммарную емкость проводов воздушной линии электропередачи, и, соответственно, тока однофазного замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью;

3. Схема электрическая структурная ИИС, содержащая датчики физических величин окружающей среды и позволяющая с помощью алгоритма нечеткой обработки информации и нейронной сети корректировать уставку релейной защиты в зависимости от изменения параметров линии под действием внешних факторов;

4. Методика обоснованного выбора из большого количества элементов, позволяющая осуществлять оптимальный выбор датчиков ИИС.

Результаты работы были использованы и внедрены. Волгоградское региональное управление ООО "ЛУКОЙЛ-ЭНЕРГОСЕТИ" внедрило отдельные результаты диссертационного исследования, а именно рекомендации по уточнению параметров срабатывания релейной защиты воздушных линий электропередачи с возможностью адаптивного выбора токовых уставок (с учётом изменения климатических условий эксплуатации ВЛЭП, а также текущей нагрузки сети), которые позволяют снизить вероятность неселективного отключения участков сети за счёт повышения точности функционирования терминалов релейной защиты.

Результаты диссертационного исследования, а именно методика определения скорректированного значения токовых уставок релейных защит ВЛЭП с учетом изменения климатических условий эксплуатации ВЛЭП и текущей нагрузки сети, внедрены в учебный процесс в лабораторные работы

по дисциплинам «Информационно-измерительные системы» и «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем».

Теоретическая и практическая значимость работы.

1. Для обоснованного выбора датчиков ИИС был предложен морфологический синтез, основанный на методе анализа иерархий, который на основе методики парных сравнений различных вариантов позволяет выбирать элементы, удовлетворяющие нескольким критериям, с учетом предварительно определенных весовых коэффициентов и условиям совместимости проектируемой системы.

2. Разработано устройство измерения тока и напряжения линии, а также определения вида повреждения с использованием аппарата нечеткой логики, а для определения параметров схемы нечеткой обработки информации была разработана экспертная система, позволяющая привлекать специалистов с высокой квалификацией.

3. Разработан алгоритм применения цифрового двойника (цифровой тени) электрической сети в среде Ма^аЬ Simulink для эмуляции переходных процессов реальных ВЛЭП, позволяющий наполнять базу данных учебника нейронной сети для ее обучения корректировать уставку релейной защиты с учётом изменения параметров линии вследствие влияния внешних факторов.

Соответствие паспорту специальности. Указанная область исследования соответствует паспорту специальности 2.2.11. Информационно-измерительные и управляющие системы, а именно: пункту 1 «Научное обоснование перспективных информационно-измерительных и управляющих систем, систем их контроля, испытаний и метрологического обеспечения, повышение эффективности существующих систем» и пункту 6 «Исследование возможностей и путей совершенствования существующих и создания новых элементов, частей, образцов информационно-измерительных и управляющих систем, улучшение их технических, эксплуатационных, экономических и эргономических характеристик, разработка новых принципов построения и технических решений».

Апробация работы. Основные результаты научных исследований были представлены автором на следующих научно-технических конференциях: XXIII Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области (г. Волгоград, 11-14 декабря 2018 г.); 2019 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM-2019) (г. Сочи, 25-29 марта 2019 г.); XXIV Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области (г. Волгоград, 3-6 декабря 2019 г.); Обслуживание и ремонт оборудования релейной защиты и автоматики : студенческая конференция в рамках деловой программы корпоративного чемпионата Группы РусГидро по стандартам WORLDSKILLS (г. Волжский, 15 октября 2019 г.); Приоритетные направления инновационной деятельности в промышленности (г. Казань, 29-30 ноября 2020 г.); XVII Ежегодная молодежная научная конференция «Наука и технологии Юга России» (Южный научный центр РАН, Ростов-на-Дону, 15-30 апреля 2021 г.); XXV Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области (г. Волгоград, 24-27 ноября 2020 г.); 2021 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM) (г. Сочи, 17-21 мая 2021 г.); XXVI Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области (г. Волгоград, 16-28 ноября 2021 г.); XXVII Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области (г. Волгоград, 2-15 ноября 2022 г.); 2022 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM) (г. Сочи, 16-20 мая 2022 г.); I Всероссийская научно-практическая конференция «Цифровые технологии и платформенные решения для управления развитием электроэнергетики» DT DEPI'2023 (г. Севастополь, 23 марта 2023 г.).

Научное исследование было представлено автором и получило финансовую поддержку в следующих конкурсах: 14 вузовский конкурс грантов для молодых ученых (ВолгГТУ 2020 г., проект №НР НИЧ(1.3.)); Конкурс на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, выполняемые молодыми учеными, обучающимися в аспирантуре

(«Аспиранты»), (РФФИ 2020 г., проект № 20-38-90014); Конкурс на лучшие проекты фундаментальных и прикладных научных исследований, выполняемые молодыми учеными в 2022-2023 гг. (ВолгГТУ 2022 г., проект №38/468-22).

Личный вклад автора. Автор принимал непосредственное и основное участие в определении факторов влияющих на параметры воздушных линий электропередачи, разработке программного обеспечения расчета скорректированного тока уставки, компьютерном моделировании электрической сети для уточнения первичных параметров и определения параметров влияющих на емкость линии, разработке цифрового двойника (цифровой тени) электрической сети, разработке устройства определения вида аварийного режима на основе нечеткой логики и разработке искусственной нейронной сети для вычисления скорректированного тока уставки с учетом изменяющихся параметров воздушной линии электропередачи.

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликована 33 работы, из которых 4 статьи в рецензируемых российских научных журналах по списку ВАК РФ (из которых 1 статья в журнале, индексируемом в базе данных Russian Science Citation Index), 4 статьи в зарубежных научных изданиях, индексируемых в базах данных Scopus и Web of Science Core Collection, получен 1 патент на изобретение, 1 патент на полезную модель.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Работа изложена на 148 страницах основного текста, содержит 70 рисунков, 36 таблиц, 75 формул и 78 библиографических наименований.

1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ДОСТОВЕРНОСТИ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Современные электроэнергетические системы представляют собой совокупность большого количества устройств, поэтому уровень надежности таких систем определяется исходя из множества факторов, многие из которых обусловлены не только состояниями узлов внутри системы, но и состояниями внешней среды, такие как климатические нагрузки на линию, нарушения изоляции проводов линии, износ опор, ошибки персонала при переключениях и т.д. [1].

Неучет такого количества факторов при расчете энергосистем, вне всякого сомнения, приводит к образованию высокой погрешности определения величины тока короткого замыкания, которую стараются нивелировать с помощью внесения поправочных коэффициентов.

Различные способы заземления нейтрали обуславливают применение определенного вида релейной защиты и способа определения уставки срабатывания. Рассмотрим, как влияет способ заземления нейтрали на определение уставки срабатывания релейной защиты.

1.1 Влияние способа заземления нейтрали на определение уставки срабатывания релейной защиты

Способ заземления нейтрали в системах электроснабжения, несомненно, является одним из ключевых аспектов расчета энергосистемы. Выбор способа заземления нейтрали обуславливает виды возможных повреждений в воздушной линии электропередачи. От него зависит величина тока в том месте, где произошло повреждение, а также уровень перенапряжения на других неповрежденных фазах при однофазном замыкании на землю, что в свою очередь влияет на построение системы релейной защиты линии от замыканий на землю. Помимо этого, способ заземления обуславливает уровень изоляции используемого оборудования в электросети, а также выбор

устройств защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений. Также не последнее место по значимости занимает выбор способа заземления нейтрали при расчете подстанции, он обуславливает допустимое сопротивление контура заземления, а также уровень безопасности персонала и оборудования электросети при однофазных замыканиях.

Однако выбор способа заземления нейтрали в свою очередь также зависит от величины номинального напряжения, которое используется в системе электроснабжения на линиях электропередачи. В рамках исследования ограничимся электрическими сетями напряжением 6 - 35 кВ, и рассмотрим применяемые способы заземления нейтрали для данного вида сетей.

В электрических сетях напряжением 6 — 35 кВ ключевой проблемой является способ заземления нейтрали (режим заземления нейтрали), поскольку он оказывает решающее влияние на надежность электроснабжения потребителей, на сохранность электрических машин и кабелей, на безопасность людей и животных, находящихся в местах прохождения электрических линий, и в очень большой степени на выбор принципов и типов устройств релейной защиты и автоматики (РЗА), а также на способы использования этих устройств для отключения замыкания на землю или только для сигнализации.

В России и республиках бывшего СССР главным образом используется режим либо изолированной нейтрали, либо резонансно-заземленной нейтрали. В Правилах технической эксплуатации допускается сравнительно новый для России режим работы с заземлением нейтрали через резистор [2].

1.1.1 Режим № 1: изолированная нейтраль

В этом режиме фазы всех линий имеют емкость С по отношению к земле (условно они показаны сосредоточенными в одной точке линии). На поврежденной линии емкости фаз Со, а на неповрежденной линии, которая представляет всю остальную электрически связанную сеть, — как суммарные

емкости С0Емкость С0^ определяет значение суммарного емкостного тока сети /¿^.

При металлическом ОЗЗ на фазе А через место повреждения проходит

суммарный ток определяемый емкостями неповрежденных фаз всей

остальной сети (емкость поврежденной фазы в создании этого тока не

участвует, так как она зашунтирована в месте ОЗЗ).

Ток поврежденной фазы возвращается в сеть через емкости

неповрежденных фаз (показано штриховыми линиями). Таким образом, реле

защиты от ОЗЗ, подключенное к поврежденной линии через специальный

трансформатор тока нулевой последовательности (ТТНП), реагирует на

(1)

суммарный емкостной ток сети (за вычетом тока 1с, определяемого

емкостью поврежденной линии).

При ОЗЗ вне защищаемой линии через рассматриваемую защиту проходит "собственный" емкостной ток линии, определяемый емкостью ее фаз. Если эта токовая зашита выполнена без элемента направления мощности, то необходимо обеспечить ее несрабатывание при внешнем ОЗЗ путем отстройки от собственного емкостного тока линии (фидера).

Значения емкостного тока линии и соответственно суммарного емкостного тока линий всей сети воздушной линии электропередачи можно ориентировочно определить с помощью эмпирической формулы:

^ ^^ ^ 2,7^ном/е • 10-3, (1.1)

где ином - номинальное напряжение сети (6 или 10 кВ); I^ - суммарная длина линий, км.

Несомненным достоинством режима изолированной нейтрали является отсутствие необходимости быстрого отключения первого однофазного замыкания на землю. Кроме того, в местах повреждений образуется малый ток, при условии малой токовой емкости на землю.

Однако этот режим имеет ряд существенных недостатков, из-за которых его использование существенно ограничено.

Таблица 1.1 Недостатки сети с изолированной нейтралью.

№ Недостатки

1 Возможные дуговые перенапряжения перемежающегося характера дуги малого тока в месте однофазного замыкания на землю

2 Повреждения могут возникнуть во многих местах по причине пробоя изоляции на других соединениях, где возникают дуговые перенапряжения. По этой причине выходят из строя сразу многие кабели, электродвигатели и другое оборудование

3 Дуговые перенапряжения воздействуют на изоляцию в течение продолжительного времени. В результате, в ней постепенно накапливаются дефекты, что приводит к снижению срока эксплуатации

4 Все электрооборудование необходимо изолировать на линейное напряжение относительно земли

5 Места повреждений довольно сложно обнаружить

6 Реальная опасность поражения людей электротоком в случае продолжительного замыкания на землю

7 При однофазных замыканиях не всегда может быть обеспечена правильная работа релейной защиты, поскольку значение реального тока замыкания полностью связано с режимом работы сети, в частности, с количеством включенных присоединений

Таким образом, большое количество недостатков перекрывает все

достоинства данного режима заземления. Однако в определенных условиях этот метод считается достаточно эффективным и не противоречит требованиям ПУЭ.

1.1.2 Режим № 2: резонансно-заземленная нейтраль или "компенсированная нейтраль"

Если значение суммарного емкостного тока в сети с изолированной нейтралью превышает допустимое значение, то требуется выполнить компенсацию емкостного тока с помощью индуктивности дугогасящих реакторов (ДГР), т.е. перейти на другой режим нейтрали.

Перевод сетей 6 и 10 кВ в режим №2 2 производят в нашей стране с начала 60-х годов прошлого века. Для этой цели должны, как правило, применяться плавно регулируемые ДГР с автоматической настройкой тока компенсации при изменениях емкости сети [3]. Однако такие ДГР до последнего времени серийно не выпускались.

Очевидно, что ДГР со ступенчатым регулированием индуктивности Ь не могут обеспечить полную компенсацию емкостных токов промышленной частоты при ОЗЗ в любых возможных режимах работы защищаемой сети,

поскольку эти режимы могут изменяться даже в течение суток, не говоря уже о более длительных периодах, в то время как установленное персоналом значение индуктивности ДГР остается неизменным. Но, несмотря на эти обстоятельства, при выборе принципов выполнения защиты от ОЗЗ приходится считаться с реальной возможностью полной или почти полной компенсации емкостного тока сети при каком-то режиме сети и возникновении ОЗЗ. Поэтому токовые защиты от ОЗЗ, реагирующие на ток промышленной частоты 50 Гц, принципиально не могут использоваться для сетей, работающих в режиме № 2.

В [4] указывается, что резонансные усиления высших гармоник тока в месте ОЗЗ (несмотря на наличие дугогасящего реактора) наверняка приведут к устойчивому замыканию на землю и к правильной работе устройств типа УСЗ. Такой же эффект оказывает наличие большой активной составляющей в токах ОЗЗ, вызванное потерями в самих реакторах и питающей сети (причем, чем больше емкостная составляющая тока, тем больше мощность реакторов и суммарные потери в них). В обоих случаях правильная работа защит основана на неудовлетворительной компенсации (высшие гармоники и активная составляющая в точке ОЗЗ) [5].

Наряду с этим при дуговых, перемежающихся замыканиях на землю (неустойчивые замыкания), как и в случаях малых емкостных токов, селективная работа устройств типа УСЗ не может быть гарантирована.

В настоящее время серийно выпускаются автоматически регулируемые ДГР типа РОУ. Такой ДГР при отсутствии ОЗЗ работает в режиме холостого хода, но его автоматика постоянно следит за изменениями емкости сети и в момент возникновения ОЗЗ выводит ДГР на режим, близкий к резонансной настройке [6].

Режим с резонансно-заземленной нейтралью используется в воздушных загородных сетях большой протяженности. Правильно используемая компенсация емкостных токов в сетях имеет следующие преимущества:

Таблица 1.2 Преимущества сети с резонансно-заземленной нейтралью.

№ Преимущества

1 Уменьшается ток через место повреждения до минимальных значений (в пределе до активных составляющих и высших гармоник), при этом снижается вероятность появления перемежающейся дуги, повышается вероятность самопогашения дуги и «заплывания» места повреждения, снижается напряжение шага при растекании токов в земле

2 При степени расстройки компенсации до 5 % ограничиваются перенапряжения, возникающие при дуговых замыканиях на землю, до значений (2,5...2,6) 6Ф, безопасных для изоляции эксплуатируемого оборудования и лини

3 За счет большой индуктивности ДГР значительно снижается скорость восстанавливающегося напряжения поврежденной фазы в месте повреждения после погасания перемежающейся дуги; вследствие этого диэлектрические свойства места повреждения успевают восстановиться, что снижает вероятность повторных зажиганий дуги

Однако перечисленные преимущества компенсации проявляются только при резонансной настройке. Помимо этого, такое режим обладает следующими недостатками:

Таблица 1.3 Недостатки сети с резонансно-заземленной нейтралью.

№ Недостатки

1 Напряжения неповрежденных фаз при однофазном замыкании повышаются до линейного напряжения, как и в сетях с изолированной нейтралью

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Дикарев Павел Владимирович, 2024 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Анищенко В.А. Надежность систем электроснабжения: Учеб. пособие / В. А. Анищенко.- Мн.: УП «Технопринт», 2001.- 160 с.

2. А.Л. Соловьев, Методические указания по выбору характеристик и уставок защиты электрооборудования с использованием микропроцессорных терминалов серии SEPAM производства фирмы Шнейдер Электрик. Методические указания с примерами. Часть вторая. СПб: ПЭИпк, 2005. 42 с.

3. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. -15-е изд., М.: 2003.///Выбор способа заземления нейтрали в сетях 6-10 кВ / Г.А. Евдокунин и др. // Новости электротехники. 2003. № 5.

4. Евдокунин Г. А. О принципах построения релейной защиты от однофазных замыканий на землю в сетях 6 - 35 кВ // Перенапряжения и надежность эксплуатации электрооборудования / Под ред. Н. Н. Тиходеева. — Материалы международной научно-технической конференции. Будапешт, 14 - 18 ноября 2005 г. СПб.: ПЭИПК, 2006. Вып. 4.

5. Защита от замыканий на землю в компенсированных сетях 6 — 10 кВ / Р. А. Вайнштейн и др. // Электрические станции. 1998. № 7.

6. Выбор способа заземления нейтрали в сетях 6-10 кВ / Г.А. Евдокунин и др. // Новости электротехники. 2003. № 5.

7. Титенков С. С. Четыре режима заземления нейтрали в сетях 6 — 35 кВ // Новости электротехники. 2003. № 5.

8. Зильберман В. А, Релейная защита сети собственных нужд электростанций. М.: Энергоатомиздат, 1992.

9. Назаров В.В. Сравнение режимов заземления нейтрали // Новости ЭлектроТехники: электрон. науч. журн. 2013. № 5(83). URL: http://www.news.elteh.ru/arh/2013/83/07.php (дата обращения: 06.06.2021).

10. Шуин В.А., Гусенков А.В., Защиты от замыканий на землю в электрических сетях 6 - 10 кВ. - М.: НТФ «Энергопрогресс» 104 с.; ил. [Библиотечка электротехника; Вып. 11(35)].

11. Назаров В.В. Резистивное заземление нейтрали в сетях 6-35 кВ // Новости ЭлектроТехники: электрон. науч. журн. 2014. № 2(86). URL: http:// http://www.news.elteh.ru/arh/2014/86/03.php (дата обращения: 06.06.2021).

12. Иванов И. Что такое резистивное заземление нейтрали? [Электронный ресурс] // Электрик - электрика и энергетика: [сайт]. [2018]. URL: http: //www.electrik. org/forum/index.php?act=attach&type=post&id=55120 (дата обращения: 06.06.2021).

13. Дикарев, П.В. Релейная защита: состояние, проблемы, перспективы развития / П.В. Дикарев, О.О. Ахмедова // Энерго- и ресурсосбережение: промышленность и транспорт. - 2018. - № 4 (25) Декабрь. - C. 10-13.

14. Пат. 2715909 РФ, МПК G01R31/11, H02H3/16 Устройство интеллектуальной токовой защиты электрических сетей от однофазных замыканий на землю / А.Н. Шилин, А.А. Шилин, П.В. Дикарев, О.О. Ахмедова; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2020.

15. Интеллектуальная релейная защита / А.Н. Шилин, А.А. Шилин, П.В. Дикарев, О.О. Ахмедова // Контроль. Диагностика. - 2020. - Т. 23, №2 1. - C. 3037.

16. Tamer S. Kamel Применение систем искусственного интеллекта в дистанционной защите линии электропередачи/ Tamer S. Kamel, M. A. Moustafa Hassan, Ahdab El-Morshedy // Современные направления развития систем релейной защиты и автоматики энергосистем : Материалы 2-й Международной научно-технической конференции, Москва, 07-10 сентября 2009 года. - Москва: НП «Научно-инженерное информационное агентство», 2009. - С. 30-38.

17. Власов, В.М. Анализ существующих систем релейной защиты / В.М. Власов, Ф.С. Кособрюхов // Конкурс научно-исследовательских работ студентов Волгоградского государственного технического университета (г.

Волгоград, 26-30 апреля 2021 г.) : тез. докл. / редкол.: С. В. Кузьмин (отв. ред.) [и др.] ; ВолгГТУ, Отд. координации науч. исследований молодых ученых УНиИ, Общество молодых ученых. - Волгоград, 2021. - С 12.

18. Марголин Н.Ф. Сопротивление воздушных линий передачи / Н.Ф. Марголин - М.: Мособлполиграф, 1937. - 61с.

19. Короткие замыкания и выбор электрооборудования: учебное пособие для вузов /И.П. Крючков, В.А. Старшинов, Ю.П. Гусев и др.; под ред. И.П. Крючкова, В.А. Старшинова. - М.: Издательский дом МЭИ, 2012. - 568 с.: ил.

20. Голубев М.Л. Расчет токов короткого замыкания в электросетях 0,435 кВ. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергия, 1980. - 88 с. ил.

21. Тимашова, Л. В. Допустимые токовые нагрузки для проводов воздушных линий / Л. В. Тимашова, А. С. Мерзляков, И. А. Назаров // Энергия единой сети. - 2013. - № 1(6). - С. 30-39.

22. Мощность солнечного излучения по регионам [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.power.eltehno.ru/pages/2222.html (Дата обращения: 07.12.2021

23. Герасименко, А.А. Статистическое моделирование электрических нагрузок в задаче определения интегральных характеристик систем распределения электрической энергии : монография / А. А. Герасименко, И. В. Шульгин ; Сиб. федер. ун-т, Политехн. ин-т. - Красноярск : СФУ, 2014. - 207 с.

24. ПУЭ. Правила устройства электроустановок. Издание 7. Раздел 2. Канализация электроэнергии Глава 2.5. Воздушные линии электропередачи напряжением выше 1 кВ. Климатические условия и нагрузки [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.elec.ru/library/direction/pue/razdel-2-5-6.html (Дата обращения: 09.05.2022).

25. Физические свойства воздуха [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.highexpert.ru/content/gases/air.html (Дата обращения: 04.06.2022).

26. В России установлен новый абсолютный температурный максимум [Электронный ресурс]. Режим доступа:

https://web.archive.Org/web/20110716070750/http://www.pogoda.ru.net/news/507 6/ (Дата обращения 21.06.2022).

27. Климат мира [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.pogodaiklimat.ru/climate.php (Дата обращения 21.06.2022)

28. Рюденберг Р. Переходные процессы в электроэнергетических системах / под. редакцией В. Ю. Ломоносова. - М.: Издательство иностранной литературы, 1955. - 716 с.

29. Шилин, А.Н. Переходные процессы в электроэнергетических системах: учеб. пособие / А.Н. Шилин, С.С. Дементьев, П.В. Дикарев; ВолгГТУ. - Волгоград, 2020. - 96 с.

30. Иоссель, Ю.Я. Расчёт электрической ёмкости [Текст] / Ю.Я. Иоссель, Э.С. Кочанов, М.Г. Струнский. - Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1981. -288 с.

31. Юренков, В.Д. Антенный ёмкостный отбор энергии от линий электропередачи [Текст] / В.Д. Юренков // Электричество. - 1952. - № 7-12. -С. 32-40.

32. Кесельман, Л.М. Основы механики воздушных линий электропередачи [Текст] / Л.М. Кесельман. - М.: Энергоатомиздат, 1992. - 352 с.

33. Диэлектрические свойства воды и льда [Электронный ресурс] // Способы очистки и свойства воды. - Режим доступа: https://www.o8ode.ru/article/krie/Dielectric_properties_of_water_and_ice. - (Дата обращения: 31.05.2023).

34. Хакимзянов, Э.Ф. Математическая модель задержки и затухания высокочастотных сигналов в линиях электропередачи с гололёдными образованиями [Текст] / Э.Ф. Хакимзянов, Р.Г. Минуллин, Р.Г. Мустафин // Энергетика Татарстана. - 2011. - № 2. - С. 24-28.

35. Шилин, А.Н. Моделирование сопротивления воздушных линий электропередачи [Текст] / А.Н. Шилин, С.С. Дементьев // Электротехнические и информационные комплексы и системы. - 2018. - Т. 14, № 3. - С. 5-11.

36. Дементьев, С.С. Система защиты воздушных линий 6-35 кВ от однофазных замыканий на землю в виде интеллектуального агента электрической сети [Текст] / С.С. Дементьев, П.В. Дикарев // Энергобезопасность и энергосбережение. - 2023. - № 1 (109). - С 5-13.

37. Руководящие указания по релейной защите. Выпуск 11. Расчёты токов короткого замыкания для релейной защиты и системной автоматики в сетях 110-750 кВ [Текст]. - М.: Энергия, 1979. - 152 с.

38. Сафонов, Д.Г. Определение напряжения нулевой последовательности с учётом естественной несимметрии параметров воздушной линии электропередачи [Текст] / Д.Г. Сафонов, В.А. Ощепков, С.С. Гиршин // Омский научный вестник. - 2016. - №1 (145). - С. 58-60.

39. Погрешность датчиков температуры pt100 [Электронный ресурс]. -Режим доступа: https://shamrin.ru/pogreshnost-datchikov-temperatury-pt100/. -(Дата обращения: 10.02.2023).

40. Термопара: что это такое [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://electro-scooterz.ru/princip-raboty-termopary-podklucenie-preobrazovatela-hromel-alumen/. - (Дата обращения: 11.02.2023).

41. Пат. 2256890 РФ, МПК G01K11/32, Волоконно-оптический датчик температуры / Вознесенская А.О., Мешковский И.К., Попков О.С.; заявитель и патентообладатель Мешковский Игорь Касьянович (КЦ) - заявл. 03.03.2004; опубл. 20.07.2005.

42. Датчик температуры. виды, характеристики, принцип действия температурных датчиков [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://profgbo.ru/electrical_equipment/datciki-temperatury-tipy-ustrojstvo-princip -raboty-shemy-podklucenia.html. - (Дата обращения: 12.02.2023).

43. Ермаков, М. С. Разработка алгоритма определения параметров ветра ультразвуковым методом / М. С. Ермаков // Автоматизация процессов управления. - 2017. - № 3(49). - С. 56-61.]

44. ДВЭС-2 - Анемометр с выходом на ПК (RS-485) с дистанционной передачей данных (до 1200 м) [Электронный ресурс]. - Режим доступа:

http://pp66.ru/katalog/kontrolya/izmereniya/dves-2—anemometr-s-vyhodom-na-pk-rs-485/. - (Дата обращения: 13.02.2023).

45. Сравнительный анализ приборов и методов измерения скорости и направления ветра / А.Д. Плотников [и др.] // Ползуновский альманах. - 2010.

- № 2. - С. 119-122.

46. LA-1647 Датчик ветра [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://datchiki.com/wp-content/uploads/2020/10/LA-1647-datchik-vetra-Lambrecht.pdf. - (Дата обращения: 14.02.2023).

47. Instrumentation: Pitot Tube Static Anemometer, Part 1 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://web.archive.org/web/20140714135450/http://w ww.accuweather.com/en/weather-blogs/clarkb/instrumentation/14828. - (Дата обращения: 15.02.2023).

48. Бобров, П. П. Датчики для измерения диэлектрической проницаемости и влажности почв в натурных условиях (обзор) / П. П. Бобров // Радиофизика, фотоника и исследование свойств вещества: тезисы докладов II Российской научной конференции, Омск, 05-07 октября 2022 года. - Омск: Омский научно-исследовательский институт приборостроения, 2022. - С. 1315.

49. Earth Resistance Soil Resistivity Tester [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.roktools.com/en/product/mati/electronicitestinstruments/eagrt e/20120827330728980.shtml. - (Дата обращения: 16.02.2023).

50. Кузьмин, С. В. Оборудование для анализа и оценки состава почвы / С. В. Кузьмин // В мире научных открытий: Материалы III Международной студенческой научной конференции, Ульяновск, 22-23 мая 2019 года. Том III.

- Ульяновск: Ульяновский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина, 2019. - С. 366-369.

51. Пат. SU368564A1 СССР, G01T 1/14, Устройство для измерения объемного заряда воздуха, концентрации и спектра атмосферных ионов / Реута В.П.; заявитель и патентообладатель Казанский ордена Трудового Знамени авиационный институт - заявл. 23.11.1970; опубл. 26.01.1973.

52. Трансформаторы тока измерительные на напряжение 0,66 кВ типа ТТИ [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://cdn.etm.ru/ipro/432/5e29a9cbd2e8542745e7940d.pdf. - (Дата обращения: 17.02.2023).

53. Изолированные датчики тока и напряжения производства ООО «ТВЕЛЕМ» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.lem.com/images/stories/files/RU/ru/TVELEM_rus.pdf. - (Дата обращения: 18.02.2023).

54. Данилов А., Современные промышленные датчики тока / А. Данилов // Современная электроника. - 2004. - № 1. - С. 26-35.

55. Выбираем датчик уровня воды в резервуаре и емкости [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.asutpp.ru/vybiraem-datchik-urovnya-vody-v-rezervuare-i-emkosti.html. - (Дата обращения: 19.02.2023).

56. Радарный датчик FMCW [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://ru.pinterest.com/pin/858780222679738090/. - (Дата обращения: 20.02.2023).

57. Датчики осадков ДО-04 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://all-pribors.ru/opisanie/86809-22-do-04. - (Дата обращения: 21.02.2023).

58. Пат. SU607168A1 СССР, G01T 1/14, Осадкомер / Черненко А.П.; заявитель и патентообладатель - Черненко А.П. - заявл. 10.12.1976; опубл. 15.05.1978.

59. Шилин, А.Н., Теория принятия решений в проектировании информационно-измерительной техники : учеб. пособие / А. Н. Шилин, И. А. Коптелова ; ВолгГТУ. - Волгоград, 2012. - 128 с.

60. Басс, Э.И. Релейная защита электроэнергетических систем [Текст] / Э.И. Басс, В.Г.Дорогунцев. - М.: МЭИ, 2002. - 296 с.

61. Козлов, В.К. Исследование влияния переходного сопротивления на определение местаоднофазного замыкания на землю в распределительных сетях с изолированнойнейтралью [Текст] / В.К. Козлов, Е.Р. Киржацких, Р.А.

Гиниатуллин // Вестник Чувашскогоуниверситета. Электротехника и энергетика. - 2019. - № 1. - С. 39-46

62. Грабчак, Е. Цифровые двойники и цифровые тени в электроэнергетике [Электронный ресурс] / Е. Грабчак, Е. Медведева // Цифровая подстанция. - Режим доступа:http://digitalsubstation.com/blog/2020/01/25/tsifrovye-dvojniki-i-tsifrovye-teni-v-elektroenergetike/. - (Дата обращения: 22.06.2023)

63. Круглов, В.В. Искусственные нейронные сети. Теория и практика [Текст] / В.В. Круглов, В.В. Борисов. - Изд. 2-е. - М.: Горячая линия-Телеком, 2002. - 382 с.

64. Шабад, М.А. Защита от однофазных замыканий на землю в сетях 635 кВ [Текст] / М.А. Шабад. - М.: НТФ «Энергопрогресс», 2007. - 64 с.

65. Борковский, С.О. Проблема диагностики однофазных замыканий на землю в сетях с малыми токами замыкания на землю [Текст] / С.О. Борковский, Т.С. Горева, Т.И. Горева // Фундаментальные исследования. -2014. - № 9, ч. 5. - C. 954-959.

66. Шилин, А.Н. Расчёт погрешностей рефлектометров для мониторинга линий электропередачи [Текст] / А.Н. Шилин, А.А. Шилин, Н.С. Артюшенко // Контроль. Диагностика. - 2015. - № 9. - C. 52-59.

67. Carson, J.R. Wave propagation in overhead wires with ground return [Текст] / J.R. Carson // Bell system technical journal. - 1926. - № 5. - P. 539-554.

68. Шилин, А.Н. Моделирование сопротивления воздушных линий электропередачи [Текст] / А.Н. Шилин, С.С. Дементьев // Электротехнические комплексы и системы. - 2018. - № 3, т. 14. - C. 5-11.

69. Дьяконов, В. Рефлектометрия и импульсные рефлектометры [Текст] / В. Дьяконов // Компоненты и технологии. - 2012. - № 1. - C. 164-172

70. Фадке, А.Г. Компьютерная релейная защита в энергосистемах [Текст]: пер. с англ. / А.Г. Фадке, Д.С. Торп. - 2-е изд. - М.: Техносфера, 2019. - 370 с.

71. Хайкин, С. Нейронные сети. Полный курс [Текст]: пер. с англ. / С. Хайкин. - 2-е изд. - М.: Вильямс, 2006. - 1104 с.

72. Минуллин, Р.Г. Обнаружение локационным методом однофазных замыканий проводов линий электропередачи на землю [Текст] / Р.Г. Минуллин, Ю.Я. Петрушенко, И.Ш. Фардиев, Э.И. Лукин, Г.В. Лукина // Электричество. - 2008. - № 12. - а 20-28.

73. Дулесов, А.С. Мера неопределённости информации и её свойства применительно к оценке случайного поведения технического объекта [Текст] / А.С. Дулесов, Н.Н. Кондрат // Научное обозрение. - 2014. - № 7. - С. 258264.

74. П. м. 216041 Российская Федерация, МПК G01R 31/08, Н02Н 3/16 Устройство для определения местоположения и вида повреждения воздушной линии электропередачи / А.Н. Шилин, А.А. Шилин, П.В. Дикарев; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2023.

75. Дикарев, П.В. Система распознавания аварийных режимов воздушных линий электропередачи с использованием нечеткой логики / П.В. Дикарев, А.А. Шилин, С.Ю. Юдин // Энерго- и ресурсосбережение: промышленность и транспорт. - 2022. - № 1 (38). - С. 6-12.

76. Дикарев, П.В. Методы нечеткой логики в задачах расчета уставок релейных защит / П.В. Дикарев, В.М. Власов, Ф.С. Кособрюхов // XXVI Региональная конференция молодых ученых и исследователей Волгоградской области (г. Волгоград, 16-28 ноября 2021 г.) : сб. материалов конф. / редкол.: С. В. Кузьмин (отв. ред.) [и др.] ; ВолгГТУ. - Волгоград, 2022. - С. 192-194.

77. Осовский, С. Нейронные сети для обработки информации / С. Осовский. - М. : Финансы и статистика, 2004. - 344 с.

78. Шилин, А. Н. Нейрокомпьютерная система распознавания аварийных режимов воздушных линий электропередачи / А. Н. Шилин, А. А. Шилин // Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. - 2014. - № 6. - С. 8-14.

Приложение А

Рисунок А.1 - Матрица с оценками, введенными экспертом, по второму критерию.

Рисунок А.2 - Матрица с оценками, введенными экспертом, по третьему критерию.

Рисунок А.3 - Матрица с оценками, введенными экспертом, по четвертому критерию.

Рисунок А.4 - Матрица с оценками, введенными экспертом, по пятому критерию.

Рисунок А.5 - Матрица с оценками, введенными экспертом, по шестому критерию.

Рисунок А.6 - Матрица с оценками, введенными экспертом, по седьмому критерию.

Приложение Б

Таблица Б.1 - Вербальное описание нейронной сети, аппроксимирующей функцию 1кз (5R1, 8Я2, 5R3, 5L11, 5L10, 5L21, 5L20, 5L31,

5L30, 8С11, 8С10, 8С21, 8С20, 8С31, 8С30, 81нагр).

Параметр Описание

Поля базы данных (исходные симптомы) БЮ; БЯ2; БЯ3; БЬ1 1; БЬ1 0; БЬ2 1; БЬ2 0; БЬ3 1; БЬ3 0; БС1_1; БС1_0; БС2_1; БС2_0; БС3_1; БС3_0; Б1_КЛОЯ

Поля базы данных (конечные синдромы) 1К2

Предобработка входных полей БД для подачи сети БЮ=(БЮ-6,77)/6,77; БК2=(БЯ2-9,575)/9,575; БЯ3=(БЯ3-8,585)/8,585; БЬ1 1=(БЬ1 1-7,685)/7,685; БЬ1 0=(БЬ1 0-8,56)/8,56; БЬ2 1=(БЬ2 1-8,955)/8,955; БЬ2 0=(БЬ2 0-9,215)/9,215; БЬ3 1=(БЬ3 1-8,08)/8,08; БЬ3 0=(БЬ3 0-9,04)/9,04; БС1 1=(БС1 1-8,535)/8,535; БС1 0=(БС1 0-9,61)/9,61; БС2 1=(БС2 1-9,335)/9,335; БС2 0=(БС2 0-9,865)/9,865; БС3 1=(БС3 1-7,51)/7,51; БС3 0=(БС3 0-9,67)/9,67; Б1 КЛОЯ=(Б1 КЛОЯ-5,94)/5,94

Функциональные преобразователи Сигмоида1(Л)=Л/(0,1+|Л|)

Синдромы 1-го уровня Синдром1 1=Сигмоида1(0,02481492*DR1+0,Ш1039*DR2+0,0940237 5*БЯ3-0,05914686*БЬ1 1- 0,01574052*БЬ1 0+0,05255876*БЬ2 1+0,1184543*БЬ2 0+0,06731583 *БЬ3 1+ 0,0762189*БЬ3 0+0,0886068*БС1 1+0,0002086523*БС1 0+0,106266 9*БС2 1+ 0,01695294*БС2 0-0,0005694833*БС3 1-0,002201144*БС3 0-0,1140188*Б1 КЛ0Я+0,006300896 ) Синдром 1 2=Сигмоида1(-0,107372*БЮ -0,116217*БЯ2-0,03171659*БЯ3+0,02811244*БЬ1 1+0,01790552*БЬ1 0+0,02824729* БЬ2 1+ 0,02176675*БЬ2 0+0,006881169*БЬ3 1-0,1319026*БЬ3 0-0,03891774*БС1 1-0,05396106*БС1 0-0,0544857*БС2 1-0,08711418*БС2 0-0,1285785*БС3 1-0,07687999*БС3 0-0,004807721*Б1 КЛ0Я-0,03790352 ) Синдром 1 3=Сигмоида1( 0,03313576*БЮ+0,01991404*БЯ2-0,07438071*БЯ3- 0,01178378*БЬ1 1+0,1008675*БЬ1 0+0,1204809*БЬ2 1-0,01479757*БЬ2 0+0,03534907*БЬ3 1+0,161629*БЬ3 0+0,03390447* БС1 1-0,06069136*БС1 0+0,142772*БС2 1- 0,004262152*БС2 0+0,06652351*БС3 1+0,06017905*БС3 0+0,01791 06*Б1 КЛ0Я+0,02761159 ) Синдром1 4=Сигмоида1(0,03769825*DR1+0,03808675*DR2+0,028973 49*БЯ3+ 0,1176338*БЬ1 1-0,126113*БЬ1 0-0,1420236*БЬ2 1+0,1460115*БЬ2 0+0,03922427*БЬ3 1-0,05490364*БЬ3 0-0,06421772*БС1 1-0,04061247*БС1 0+0,01958728*БС2 1-

0,1124056*БС2 0+0,08532361*БС3 1+0,05155234*БС3 0+0,0399652 2*DI_NAGR-0,004127925 ) Синдром1 5=Сигмоида1( 0,03843566*DR1-0,03339401*DR2+0,06872498*DR3+0,007875908*DL1 1-0,1021325*DL1 0+0,1254717*DL2 1+0,1065101*DL2 0+0,08750431* DL3 1+ 0,01699195*DL3 0-0,014789*DC1 1-0,03144087*DC1 0-0,09194198*DC2 1- 0,03445544*DC2 0+0,04313234*DC3 1+0,02545407*DC3 0-0,00963293*DI NAGR+0,06693132 ) Синдром1 6=Сигмоида1( 0,04335072*DR1-0,05492962*DR2-0,06885677*DR3+0,08621888*DL1 1-0,04521993*DL1 0-0,04893032*DL2 1-0,0273932*DL2 0-0,144758*DL3 1-0,01021332*DL3 0- 0,08070665*DC1 1+0,06395885*DC1 0+0,01288566*DC2 1-0,02895249*DC2 0+0,02797488*DC3 1-0,02184284*DC3 0-0,02737007*DI NAGR+0,06938302 ) Синдром1 7=Сигмоида1( -0,0905055*DR1-0,1137248*DR2-0,08253704*DR3+0,02340795*DL1 1+0,05424824*DL1 0-0,07467627*DL2 1- 0,0154608*DL2 0+0,04252809*DL3 1+0,02915389*DL3 0-0,03436869*DC1 1+0,05825704*DC1 0-0,0854779*DC2 1-0,09207448*DC2 0+0,03993739*DC3 1-0,01906619*DC3_0+0,01774685*DI_NAGR-0,1177295 ) Синдром1 8=Сигмоида1( 0,05774052*DR1+0,03677002*DR2+0,06548119*DR3-0,04384772*DL1 1+0,03215224*DL1 0+0,01639943*DL2 1+0,1095864 *DL2 0+ 0,0193286*DL3 1+0,05137847*DL3 0-0,03373521*DC1 1-0,04028783*DC1 0+0,04387341*DC2 1+0,0420757*DC2 0-0,06939682*DC3 1-0,02627034*DC3 0-0,01562852*DI NAGR+0,06633662 )

Конечные синдромы IKZ=-0,38174*Синдром1 1+0,02336828*Синдром1 2-0,2844292*Синдром1_3-0,2024701*Синдром1_4-0,1836686*Синдром1 5+0,1314666*Синдром1 6-0,01612514*Синдром1 7-0,2201983*Синдром1 8-0,01278106

Постобработка конечных синдромов IKZ=((IKZ*114)+2922)/2)

Приложение В

на полезную модель истекает 02 августа 2032 г.

Руководитель Федеральной службы по интеллектуальной собственности

ДОКУМЕНТ ПОДПИСАН ЭЛЕКТРОННОЙ ПОДПИСЬЮ

Сертификат б8Ь80077е14е40Юа94ее1Ьс12414$с)5с7 К). С. -

Зладелеь Зубов Юрий Сергеевич

Действителен с 2£¿.¿622 по 26 05 2023

НЛ ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ

№216041

устройство для определения

местоположения и вида повреждения

воздушной линии электропередачи

Патентообладател ь: Федеральное государственное оюджетное

ооразовательное учреждение высшего ооразования

"Волгоградский государственный технический

(ВолгГТУ) (ки)

университет

Авторы: Шилин Александр Николаевич (ЯП), Шилин Алексеи

Александрович (ки), Дикарев Павел Владимирович (пи)

Заявка №2022121053

Приоритет полезной модели 02 августа 2022 г.

Дата государственной регистрации

в Государственном реестре полезных

моделей Российской Федерации 16 января 2023 Г

Срок действия исключительного права

Ш€€ШШ€ЖАШ ФЕДЕРАЦИЯ!

акт

о внедрении результатов диссертационного исследования Дикарева П.В.

на тему «Интеллектуальная информационно-измерительная система управления уставкой релейной защиты»

ВРУ ООО "ЛУКОЙЛ-ЭНЕРГОСЕТИ" подтверждает, что в практику работы производства внедрены отдельные результаты исследования, предложенные Дикаревым П.В., а именно рекомендации по уточнению параметров срабатывания релейной защиты воздушных линий электропередачи (ВЛЭП) с возможностью адаптивного выбора токовых уставок (с учётом изменения климатических условий эксплуатации ВЛЭП, а также текущей нагрузки сети).

Результаты внедрения позволяют снизить вероятность неселективного отключения участков сети за счёт повышения точности функционирования терминалов релейной защиты.

УТВЕРЖДАЮ

Первый проректор ВолгТТУ

чл

Акт

об использовании результатов диссертационного исследования Дикарева Павла Владимировича на тему «Интеллектуальная система релейной защиты воздушных линий электропередач» в учебном процессе

Настоящий акт составлен о том, что методика определения скорректированного значения токовых уставок релейных защит воздушных линий электропередачи (ВЛЭП) с учетом изменения климатических условий эксплуатации ВЛЭП и текущей нагрузки сети, полученная при выполнении диссертационного исследования, используется на кафедре «Электротехника» ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет» в лабораторных работах студентов, обучающихся по направлениям 12.03.01 «Приборостроение» и 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника», по дисциплинам «Информационно-измерительные системы» и «Релейная зашита и автоматизация электроэнергетических систем»

Заведующий кафедрой

«Электротехника» к.т.н., доцент

Шилин Алексей Александрович