Использование математических моделей элементов воздушных линий электропередачи для диагностики оборудования

Рассматривается метод диагностики технического состояния электрических изоляторов, установленных на воздушных линиях электропередачи. Целью исследования является разработка инструментов для оценки работоспособности электрооборудования, что позволит повысить надежность электроснабжения и безопасность эксплуатации воздушных линий электропередачи. Предложен подход к диагностике изоляторов, основанный на математическом моделировании их электрических и физических характеристик. Использование таких моделей позволяет прогнозировать изменение параметров изоляции под воздействием различных факторов, включая климатические условия, старение материалов и эксплуатационные нагрузки. Результаты демонстрируют перспективы применения математического моделирования в задачах диагностики и профилактического обслуживания оборудования высоковольтных линий. Математические модели учитывают механические и электрические воздействия на изоляторы, такие как механические нагрузки, температура, влажность и уровень загрязнения. В частности, используются уравнения состояния материала, критерии разрушения и модели накопления повреждений для оценки текущего состояния и прогнозирования будущих отказов. Применение методов машинного обучения позволяет автоматизировать процесс классификации состояния оборудования и прогнозировать вероятность его отказа. Практическое применение этих подходов может существенно снизить риски аварийных ситуаций и оптимизировать техническое обслуживание оборудования.

1. Рысин А. В., Солёный С. В. Создание киберфизических систем диагностики электрооборудования // Математические методы и модели в высокотехнологичном производстве: Сб. тез. докл. III Междунар. форума. Санкт-Петербург, 08 ноября 2023 г. СПб: Санкт-Петербургский гос. ун-т аэрокосмического приборостроения, 2023. С. 279–281. EDN GGTVIO.

2. Solyonyj S., Solenaya O., Rysin A. et al. Robot for inspection and maintenance of overhead power lines // Smart Innovation, Systems and Technologies. 2021. Vol. 187. P. 487–497. DOI: 10.1007/978-981-15-5580-0_40. EDN IPYWTD.

3. Солёная О. Я., Рысин А. В., Солёный С. В. и др. Характеристики и параметры технического состояния воздушных линий электропередачи // Изв. вузов. Приборостроение. 2021. Т. 64, № 7. С. 583–588. DOI: 10.17586/0021-3454-2021-64-7-583-588. EDN VFXKVT.

4. Рысин А. В., Кузьменко В. П., Солёная О. Я. Моделирование переходных процессов в энергосистемах // Математические методы и модели в высокотехнологичном производстве: Тез. докл. I Междунар. форума. Санкт-Петербург, 10–11 ноября 2021 г. СПб: Санкт-Петербургский гос. ун-т аэрокосмического приборостроения, 2021. С. 259–260. EDN NNYPBP.

5. Рысин А. В. Проектирование киберфизических систем электроснабжения // Энергетика: состояние, проблемы, перспективы: Матер. XIV Всерос. науч.-техн. конф. Оренбург, 17–19 октября 2023 г. Оренбург: Оренбургский гос. ун-т, 2023. С. 94–100. EDN HDZCQX.

6. Третьяков Н. К., Кузьменко В. П., Рысин А. В., Романова М. С. Имитационное моделирование источников переменного напряжения // Наука и бизнес: пути развития. 2024. № 4(154). С. 103–106. EDN TKLYWP.

7. Рысин А. В., Солёный С. В. Оценка технического состояния воздушных линий электропередачи // Инновационное приборостроение. 2023. Т. 2, № 4. С. 56–60. DOI: 10.31799/2949-0693-2023-4-56-60. EDN CUSHNF.

8. Рысин А. В., Солёная О. Я., Создателева М. Э. Сбор и анализ данных параметров и характеристик воздушных линий электропередач с целью повышения надежности систем электроснабжения // Инновационное приборостроение. 2022. Т. 1, № 2. С. 20–25. DOI: 10.31799/2949-0693-2022-2-20-25. EDN OSGBKN.