Ведущее энергопредприятие готовит к запуску разработку молодого ученого из Пензы
В Пензенском государственном университете (ПГУ) ведется разработка информационно-измерительной системы контроля параметров воздушных линий электропередач. Разработка поможет предотвращать предаварийные ситуации на ЛЭП, а также локализовать поврежденные участки трасс ЛЭП без полного перерыва электроснабжения ряда потребителей. Это поможет сохранить свет, тепло, стабильное водоснабжение в тысячах домах по всей стране.
Разработкой занимается аспирант кафедры «Информационно-измерительная техника и метрология» ПГУ Владислав Листюхин. Как рассказал инноватор, идея проекта пришла к нему в 2018 году, когда он был специалистом по противоаварийной работе и надежности в ПАО «Россети Волга» — «Пензаэнерго». Поступив в аспирантуру, начал выполнять научные исследования. Молодой ученый уверен, что в 90% случаях аварийные ситуации возможно было предотвратить, если дефект своевременно детектировать. Актуальность обусловлена еще и тем, что, ЛЭП нередко расположены в отдаленных и труднопроходимых местах: в лесах, полях, оврагах. Для предотвращения аварии приходится тратить время на поиск места повреждения. Тем самым от «питания» приходится отключать абонентов, чьи дома или объекты инфраструктуры не входят в зону обрыва. Такие меры требуются для нахождения участка аварии и ее устранения.
«Проблема требует, чтобы сотрудники оперативно-выездных бригад знали точное место обрыва в целях локализации поврежденных участков. Будет выделяться не весь участок линии, а непосредственно аварийный. Поэтому будут „ликвидированы” конкретные абоненты на момент ремонта», — рассказал Владислав Листюхин.
Аспирант ПГУ предлагает обеспечить надежность воздушных линий электропередач посредством контроля положения в пространстве. Для этого молодой ученый предлагает размещать на ЛЭП устройство, включающее в состав гироскоп и акселерометр. Конструкция контролирует положение провода по осям Х, Y, Z, то есть во всем пространстве. Устройство также считывает температуру окружающей среды. Зафиксированные данные попадают и обрабатываются в микроконтроллере. После, по задумке автора, информация передается по Wi-Fi или GSM-сигналу в пункт аварийной службы и там обрабатываться.
Сейчас Владислав Листюхин дорабатывает систему поддержки и принятия решения на основе комплекса, куда войдут искусственная нейронная сеть и нечеткий нейроконтроллер. Данные будут анализироваться, нейронная сеть предоставит точные показания: где, когда, почему, какие действия необходимо предпринять для предотвращения предаварийной ситуации или нахождения аварийного участка. Диспетчер получит ответ.
Листюхин выиграл конкурс «Ректорские гранты» ПГУ. На средства гранта молодому ученому удалось собрать макет ЛЭП и протестировать устройство считывания информации. Именно в лабораторных условиях Владислав воссоздал несколько режимов: штатный, предаварийный, предаварийный второго уровня, имитирующий обрыв провода. Это позволяет высчитывать погрешности для дальнейшего обучения искусственной нейронной сети.
«Данные сейчас систематизируем. Работаем над снижением погрешностей, автоматизируем обработку результатов эксперимента. Дорабатываем методику, позволяющую прогнозировать недопустимые отклонения параметров, характеризующих работоспособность линий электропередач», — поясняет аспирант.
В перспективе планируется конструкцию сделать компактнее — соединить акселерометр и микроконтроллер в один блок.
В скором времени на учебно-тренировочном полигоне ПАО «Россети Волга» запустят тестовый вариант разработки аспиранта ПГУ.
«Я работаю в электросетевой организации и занимаюсь противоаварийной работой. Для меня важно сделать нашу работу на «отлично», а для этого нужны современные решения. Работа над проектом интересна для меня как для профессионала, так и для начинающего молодого ученного. Уверен, наша разработка обеспечит надежность воздушных линий электропередач. Мы решаем проблему надежности энергетических систем и проблему повышения надежности оперативно-ситуационного управления сетями», — добавил Владислав Листюхин.
Устройство, разработанное в ПГУ, многофункциональное. При его совмещении с интеллектуальными системами учета электрической энергии можно достигнуть высоких технико-экономических показателей. Например, помимо контроля потребления электрической энергии и контроля положения провода в пространстве, можно детектировать несанкционированное вмешательство сторонних лиц в технологический процесс передачи электрической энергии (хищение электрической энергии; хищение проводов и элементов ЛЭП; иные незаконные воздействия). Также, интеграция разрабатываемой системы с системой интеллектуального учета электрической энергии обеспечивает оперативную «живучесть» информационно-измерительной системы в целом за счет питания от электромагнитного поля провода («паразитный» метод питания).
Внедрение на электросетевые объекты устройства позволит решить ряд эксплуатационных задач, а именно:
— детектировать дефекты ЛЭП на начальных этапах;
— локализовать место повреждения в аварийной ситуации;
— повысить технико-экономические показатели за счет снижения недоотпуска электрической энергии;
— сократить время поиска и ликвидации аварии;
— снизить риски травматизма производственного персонала за счет сокращения числа операций с оборудованием и времени работы на объекте;
— снизить нагрузку на персонал оперативно-диспетчерских служб за счет применения интеллектуальных систем поддержки и принятия решений.
