Для авторов
Найти
Результаты поиска
Найдено результатов: 11.
-
АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТРАДИЦИОННЫХ И СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ МОНИТОРИНГА ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ
О. В. Афанасьева , Т.Ф. Туляков182-1882025-10-01Аннотация ▼Проводится всесторонний анализ эффективности традиционных и современных технологий мониторинга линий электропередач (ЛЭП). Линии электропередач являются критически важным элементом энергетической инфраструктуры, и их надежная эксплуатация напрямую влияет на экономическую стабильность и безопасность. Традиционные методы мониторинга, такие как визуальные осмотры и механические устройства, долгое время оставались основными инструментами контроля, однако их ограниченная точность, высокая зависимость от человеческого фактора и невозможность оперативного выявления скрытых дефектов делают их менее эффективными в условиях возрастающих нагрузок на энергосистемы. Современные технологии, включая беспилотные летательные аппараты (БПЛА), интернет вещей (IoT), автоматизированные системы мониторинга и цифровые двойники, предлагают принципиально новые возможности для контроля состояния ЛЭП. Они обеспечивают высокую точность диагностики, непрерывный сбор данных в реальном времени, снижение эксплуатационных затрат и повышение безопасности персонала. В статье представлена классификация как традиционных, так и современных методов, а также проведен их сравнительный анализ по ключевым параметрам: точность, скорость реагирования, стоимость, безопасность и влияние на эксплуатацию. Результаты исследования демонстрируют, что современные технологии превосходят традиционные подходы по всем рассмотренным критериям. В частности, использование IoT и БПЛА позволяет минимизировать человеческий фактор, сократить время инспекций и повысить детализацию данных. Системы цифровых двойников дают возможность прогнозировать возможные аварии и оптимизировать плановое обслуживание. Однако успешное внедрение инновационных решений требует дополнительных инвестиций, обучения персонала и интеграции с существующими системами управления. В заключении делается вывод о стратегической важности перехода на современные технологии мониторинга ЛЭП для повышения надежности и устойчивости энергетической инфраструктуры. Несмотря на высокие первоначальные затраты, их долгосрочные преимущества, включая снижение аварийности, экономию ресурсов и повышение безопасности, полностью оправдывают инвестиции. Авторы подчеркивают необходимость дальнейшего развития цифровых технологий в энергетике для обеспечения стабильного и эффективного функционирования электросетей
-
ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВУЮЩИХ ФАКТОРОВ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ В РЕГИОНАЛЬНОЙ ЭНЕРГОСИСТЕМЕ С УЧЕТОМ РЕЖИМА ЕЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Н. К. Полуянович , М. Н. Дубяго2022-05-26Аннотация ▼Статья посвящена исследованиям вопросов оценки воздействующих факторов и про-
гнозирования электропотребления в региональной энергосистеме с учетом режимов ее
эксплуатации. Проведен анализ существующих методов прогнозирования энергопотребле-
ния. Обоснован выбор метода прогнозирования с использованием искусственной нейронной
сети. Рассмотрен алгоритм создания нейросети для краткосрочного прогноза электриче-
ской нагрузки. Актуальность работы обусловлена требованиями действующего законода-
тельства к прогнозированию электропотребления для решения задачи поддержания балан-
са мощностей между генерирующей стороной и потреблением электрической энергии.
При этом одной из основных задач, связанных с генерацией электрической энергии и ее
потреблением, является задача поддержания баланса мощностей. С одной стороны, при
увеличении плановой нагрузки могут возникнуть перебои в поставке электроэнергии, с дру-
гой стороны, уменьшение электропотребления приведет так же к уменьшению КПД элек-
тростанций, и в конечном счете – к повышению стоимости на электроэнергию как для
субъекта оптового рынка электроэнергии, так и для конечного потребителя. Разработан-
ная нейросетевая модель (НС) модель сводит задачу краткосрочного прогнозирования
электропотребления к поиску матрицы свободных коэффициентов посредством обучения
на имеющихся статистических данных (активная и реактивная мощность, температура
окружающей среды, дата и индекс дня). Полученная НС модель краткосрочного прогнози-
рования электропотребления участка районной электрической сети 10 кВ, учитывает
факторы: – времени, – метеорологических условий, – отключений отдельных питающих
линий электропередач, – режима работы потребителей электроэнергии. Получены про-
гнозные оценки электропотребления энергосистемы по данным потребляемой электро-
энергии наружной температуры, типу дня и т.д. Модель прогнозирования величины, по-
требляемой активной и реактивной мощности вполне работоспособна, однако на данном
этапе все еще имеет довольно высокий уровень погрешности прогнозирования. Для повы-
шения точности прогнозирования необходимо увеличить базу данных, составляющих обу-
чающую выборку, т.к. на данный момент имеющиеся данные охватывают временной про-
межуток длиной лишь 3–4 месяца. Результаты анализа показали, что наибольшие трудно-
сти вызывает прогнозирование потребления реактивной мощности. -
ТЕРМОФЛУКТУАЦИОННАЯ ТЕОРИЯ РАЗРУШЕНИЯ И ОЦЕНКА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИИ СПЭ КАБЕЛЕЙ
Н. К. Полуянович , М. Н. Дубяго , Д.В. Бурьков2022-01-31Аннотация ▼Статья посвящена исследованиям вопросов по созданию метода оценки долговечно-
сти основной изоляции силовых кабельных линий на основе термофлуктуационной теории
разрушения твердых тел. Рассмотрены особенности развития пробоя в однородных и не-
однородных диэлектриках. Рассматриваются проблемные вопросы изоляционных мате-
риалов силовых кабельных систем (СКС) на основе разработки и развития методов нераз-
рушающего контроля. Установлены основные компоненты, разрушающие изоляцию СКС.
Описана термофлуктуационная теория разрушения и оценка долговечности электрической
изоляции силовых кабелей. Предлагается аналитический метод оценки процессов окисления
целлюлозы с определением наиболее вероятного. Предложенный подход выявления основных процессов разрушения изоляции позволяет более детально представить предпосылки к
развитию частичных разрядов (ЧР) в изоляции и определить мероприятия по минимизации
процессов, приводящих к деструкции изоляции СКС. Изложены результаты экспериментов
по исследованию сроков службы изоляционного материала состаренных образцов силового
кабеля в термошкафу, по определению критериев старения. Экспериментальные данные
интерпретированы с позиций термофлуктуационной теории. Выявлена и исследована зави-
симость увеличения разности температур ΔT от степени износа электроизоляционных
свойств материала, что позволяет прогнозировать его ресурс. Рассмотрена термофлуктуа-
ционная теория разрушения изоляционных материалов вызванного термофлуктуационным
разрывом химических связей и оценки долговечности электрической изоляции кабелей из сши-
того полиэтилена. Показано что, для расчета средней энергии мономерного звена различных
полимерных материалах необходимо знать: химическую формулу мономерного звена и значе-
ния энергий связи. В работе проведено определение времени до пробоя основной изоляции СКЛ
при действии температуры. Модель может быть использована в устройствах и системах
непрерывного диагностирования силовых кабелей по температурным режимам. -
ОЦЕНКА ИНФРАСТРУКТУРНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ СУБЪЕКТА КРИТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ ПРИ ДЕСТРУКТИВНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ
Е. А. Максимова , Н.П. Садовникова2021-11-14Аннотация ▼C принятием №187 ФЗ «О безопасности критической информационной инфраструкту-
ры», реализация которого на практике не возможна без комплексной оценки информационной
безопасности (ИБ) субъектов критической информационной инфраструктуры (СКИИ). Одна-
ко, существующие в настоящее время руководящие документы регуляторов не рассматривают
СКИИ с точки зрения системного подхода, не учитывается инфраструктурная составляющая
СКИИ при построении системы защиты информации. В это же время, оценка ИБ СКИИ без
учета влияния на состояния и поведение системы возникающих в системе межобъектных и
межсубъетных связей приводит к погрешности оценки, так как сама система при определен-
ных условиях может генерировать деструктивизм инфраструктурного характера. Таким об-
разом, погрешность в оценке ИБ СКИИ возникает за счет не учета показателя неспособности
СКИИ реализовывать свой функционал в полном объеме под воздействием рисков инфраструк-
турного характера, т.е. инфраструктурного деструктивизма. С точки зрения теории устой-
чивости, данный показатель можно соотнести с категорией «инфраструктурная устойчи-
вость СКИИ». Предлагаемая авторами исследования модель оценки инфраструктурной устой-
чивости (ИУ) СКИИ представлена 1) с использованием аппарата когнитивного моделирования,
2) с использованием аппарата теории надежности технических систем. В рамках когнитивно-
го моделирования, значение концептов задается экспертно. В представленном исследовании для
данной оценки предложено использовать аппарат логико-вероятностного моделирования, пу-
тем четкой структуризации системы – СКИИ. Таким образом, оценка инфраструктурной
устойчивости СКИИ характеризуется возможностью оценивания вероятности безотказной
работы объектов КИИ и предотвращения сбоев в функционировании сфер КИИ, что гаранти-
рует стабильность и требуемый уровень ИБ. Проблема оценки ИУ в данном случае приобрета-
ет ключевой характер при комплексной оценке ИБ СКИИ. -
ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ГРАФОВ С МНОЖЕСТВЕННЫМИ РАЗНОТИПНЫМИ СВЯЗЯМИ
Е.Р. Мунтян , Э.В. Мельник2021-08-11Аннотация ▼В статье рассмотрены вопросы построения отказоустойчивых вычислительных
систем, в части структуры и резервирования. При проектировании распределенных вычис-
лительных систем (ВС) возникает необходимость учета большого количества факторов,
влияющих на производительность, надежность и отказоустойчивость. Для распределен-
ных ВС к таким факторам относятся, в том числе структурные характеристики. В ра-
боте представлены графики зависимости вероятности безотказной работы ПУ распреде-
ленной вычислительной системы от характеристик ее структуры. Применение перспек-
тивных способов резервирования, таких как резервирование производительности, сущест-
венно повышает сложность задачи проектирования структуры. При резервировании про-
изводительности взамен ввода в систему специальных резервных узлов предполагается
использование избыточных вычислительных ресурсов внутри задействованных процессор-
ных узлов (ПУ). В случае отказа узла его задачи перераспределяются на свободный резерв
работоспособных узлов. Для реализации такого способа резервирования системы требует-
ся организация многопрограммного режима работы, когда на каждом узле могут одно-
временно выполняться несколько задач. Необходимость обеспечения мультипрограммного
режима работы приводит к увеличению количества конфигураций системы, подлежащих
анализу на этапе проектирования и в случае реконфигурации при отказе. Для снижения
трудоемкости анализа отдельно взятой конфигурации предложен подход на основе графов
с множественными и разнотипными связями. Использование моделей на основе таких гра-
фов позволяет представить структуру вычислительной системы с учетом мультипро-
граммной обработки информации и при этом существенно сократить время вычисления
базовых характеристик за счет применения связей в виде вектора, позволяющих объеди-
нить несколько разнотипных связей. -
АЛГОРИТМ ОБУЧЕНИЯ ИСКУССТВЕННОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ ФАКТОРНОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РЕСУРСА ИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ СИЛОВЫХ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ
Н. К. Полуянович , М. Н. Дубяго2021-07-18Аннотация ▼Статья посвящена исследованиям термофлуктуационных процессов в соответствии
с теорией теплопроводности для решения задач факторного прогнозирования остаточно-
го ресурса изоляционных материалов на основе неразрушающего температурного метода.
Обоснована актуальность задачи разработки алгоритма для прогнозирования температу-
ры жил СКЛ в режиме реального времени на основе данных системы температурного
мониторинга, с учетом изменения токовой нагрузки линии и внешних условий теплоотвода.
Экспериментальным методом выявлены типы искусственных нейронных сетей, их архи-
тектура и состав, которые обеспечивают максимальную точность прогнозирования при
минимальном наборе значимых факторов. Разработана нейросеть для определения темпе-
ратурного режима токоведущей жилы силового кабеля. Определен минимальный набор
значимых факторов и размерность входного обучающего вектора, который обеспечивает
универсальность нейросетевого метода прогнозирования. Разработана нейросеть для оп-
ределения температурного режима токоведущей жилы заключается в диагностике и про-
гнозировании ресурса электроизоляции (ЭИ) силового кабеля. Модель позволяет оцениватьтекущее состояние изоляции и прогнозировать остаточный ресурс СКЛ. Проведен сравни-
тельный анализ экспериментальных и расчетных характеристик алгоритмов обучения
искусственной нейронной. Установлено, что предлагаемый алгоритм искусственной ней-
ронной сети может быть использована для составления прогноза температурного режи-
ма токоведущей жилы, на три часа вперед с точностью до 2,5% от фактического значе-
ния температуры жилы. Основная область применения разработанной нейросети для
определения температурного режима токоведущей жилы заключается в диагностике и
прогнозировании ресурса электроизоляции (ЭИ) силового кабеля. Разработка интеллекту-
альной системы прогнозирования (ИНС) температуры жилы СКЛ способствует планиро-
ванию режимов работы электросети с целью повышения надежности и энергоэффектив-
ности их взаимодействия с объединенной энергосистемой. -
РАЗРАБОТКА НАДЕЖНОГО МЕТОДА СВЯЗИ РТК НА БАЗЕ ГРУППОВОГО МЕТОДА РАЗДЕЛЕНИЯ ДАННЫХ, ОСНОВАННОГО НА СИСТЕМЕ ОСТАТОЧНЫХ КЛАССОВ
Ю.Н. Кочеров , Д. В. Самойленко2021-04-04Аннотация ▼В работе рассматривается надежный метод передачи данных в системах связи и
управления роботехническими комплексами. В связи с тем, что изменение части закодиро-
ванной информации передаваемой по каналам связи может привести к частичной или пол-
ной потере данных и, как следствие, привести к потере контроля над роботехническим
комплексом. Следовательно, необходимо применять методы защиты данных, передавае-
мых по радиоканалам. Предлагаемый метод предназначается для обеспечения защиты
информации в каналах связи роботехнических комплексов от доступа несанкционирован-
ных пользователей и подтверждения достоверности полученной информации. В статье
исследуются методы защиты данных, предназначенных для защиты информации, цирку-
лирующей в системах образованных несколькими взаимодействующими агентами. Рас-
сматриваемый подход базируется на методах защиты информации и помехоустойчивого
кодирования основанных на системе остаточных классов. Применяемые методы помехо-
устойчивого кодирования, основанные на системе остаточных классов, базируются на
идее порогового разделения данных, в которых исходную информацию можно восстано-
вить имея k из n частей исходной информации. Это связано с тем, что избыточная мо-
дулярная арифметика, или избыточная система остаточных классов, обладает уникаль-
ными свойствами относительно обнаружения и коррекции ошибок. Кроме того, система
остаточных классов обладает таким преимуществом как низкая вычислительной слож-
ность алгоритмов разделения данных. Для увеличения надежности связи роботехнических
комплексов в мультиканальных системах связи в работе предложен метод защиты ин-
формации и помехоустойчивого кодирования, основанный на многоступенчатом пороговом
разделении данных. В результате работы получена система помехоустойчивой передачи
информации, обеспечивающая комплексную защиту роботехнических комплексов. -
ЛОГИЧЕСКИЙ РЕСИНТЕЗ КОМБИНАЦИОННЫХ СХЕМ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ СБОЕУСТОЙЧИВОСТИ
Н.О. Васильев , М.А. Заплетина , Г. А. Иванова , А.Н. Щелоков2020-11-22Аннотация ▼При функционировании микроэлектронных устройств в условиях космоса необходимо
учитывать внешние воздействия. Работа устройства в подобных условиях затрудняется
негативным влиянием радиационного излучения на электронные компоненты схемы. Воз-
действие тяжелых заряженных частиц приводит к одиночным сбоям логических элемен-
тов, из-за чего логика работы устройства может быть нарушена. В связи с этим при
проектировании электронных схем, которые будут использоваться в космических аппара-
тах, необходимо выполнение повышенных требований к устойчивости интегральных схем
(ИС) к одиночным сбоям. По мере уменьшения технологических норм проектирования ИС
проблема сбоеустойчивости становится актуальной и для изделий микроэлектроники
гражданского применения. Решение данной задачи обычно осуществляется методами ап-
паратной защиты, к которым относятся методы помехоустойчивого кодирования, мето-
ды резервирования, а также методы логической защиты. В данной статье рассматрива-
ются методы оценки устойчивости ИС к одиночным сбоям в логических элементах, а
также основные методы защиты схем. В работе предлагается техника ресинтеза логиче-
ских комбинационных схем, использующая логические ограничения, выводимые с помощью
метода резолюций, для оценки устойчивости к одиночным сбоям. В ходе ресинтеза предла-
гается использовать методы логической защиты уязвимых участков схемы, что не влечет
ощутимого роста занимаемой устройством площади, свойственного методам резервиро-
вания и помехоустойчивого кодирования. -
МЕТОДИКА И МОДЕЛИРОВАНИЕ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМЫ ГРУППОВОГО УПРАВЛЕНИЯ РОБОТИЗИРОВАННЫМИ ПЛАТФОРМАМИ
А. С. Болдырев, А.Л. Веревкин, К. В. Пшихопова, Л. С. Веревкина2020-10-11Аннотация ▼Одним из актуальных направлений развития робототехники являются проектиро-
вание систем группового управления. В предложенной структуре группа из пяти роботи-
зированных платформ (РП) управляется с носимого или стационарного пультов. Такой
состав группы предопределяет схемы с перестраиваемыми связями между составными
частями и изменением принципов функционирования. В статье приведены эксперимен-
тальные исследования вычислительной эффективности методов планирования траекто-
рий РП в пространстве и определены оптимальный метод и требуемые параметры вы-
числителя РП. Рассмотрены варианты схем с разным числом РП и модели холодного ре-
зервирования РП, пультов и общего всей системы. При таком многообразии конфигураций
возникают проблемы, обоснования и выбора методов расчета, и однозначного, обобщен-
ного представления параметров надежности системы группового управления. Повышен-
ные требования к надежности компонент системы группового управления, требуют
точной оценки надежности и продиктованы значительной стоимостью оборудования и
функциональным назначением. Разработанная методика предназначена для моделирова-
ния надежности разработанной системы группового управления роботизированными
платформами РП. В предложенной методике показано использование структурного,
вероятностного и матричного методов для расчета моделей надежности системы груп-
пового управления. А также предложен подход к моделированию надежности целочислен-
ного, избыточного, скользящего, холодного резервирования РП и пультов управления. Полу-
ченные результаты численных расчетов параметров надежности системы группового
управления, позволяют оценить риски и выбирать режимы, в зависимости от требуемой
эффективности выполнения миссии. -
МНОГОЭТАПНЫЙ МЕТОД КРАТКОСРОЧНОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ РЕЖИМОВ В СИЛОВОМ КАБЕЛЕ
Н. К. Полуянович, Н. В. Азаров, А. В. Огреничев, М. Н. Дубяго2020-07-20Аннотация ▼Статья посвящена исследованиям вопросам создания диагностики и прогнозирования
термофлуктуационных процессов изоляционных материалов силовых кабельных линий (СКЛ)
электроэнергетических систем на основе таких методов искусственного интеллекта, как
нейронные сети и нечеткая логика. Показана необходимость разработки более совершен-
ной методики анализа тепловых режимов в СКЛ. Обоснована актуальность задачи созда-
ния нейросетей (НС) для оценки пропускной способности, расчёта и прогнозирования тем-
пературы жил СКЛ в режиме реального времени на основе данных системы температур-
ного мониторинга, с учетом изменения токовой нагрузки линии и внешних условий тепло-
отвода. По основным критериям проведено сравнение традиционных и нейросетевых алго-
ритмов для прогнозирования, показало преимущество НС методов. Проведена классифи-
кация НС методов и моделей прогнозирования температурных режимов КЛ. Предложен-
ный нейросетевой алгоритм прогнозирования характеристик электрической изоляции был
апробирован на контрольной выборке экспериментальных данных, по которым обучение
искусственной нейронной сети не проводилось. Результаты прогноза показали эффектив-
ность выбранной модели. Для решения задачи прогнозирования ресурса СКЛ была выбрана
сеть с прямым распространением данных и обратного распространения ошибки, т.к. сети
такого типа в совокупности с активационной функцией в виде гиперболического тангенса
являются в некоторой степени универсальной структурой для многих задач аппроксима-
ции, приближения и прогнозирования. Разработана нейросеть для определения темпера-
турного режима токоведущей жилы силового кабеля. Проведен сравнительный анализ
экспериментальных и расчетных характеристик распределений температуры, при этом
исследовались различные нагрузочные режимы работы и функции изменения тока кабеля.
При анализе данных было определено, что максимальное отклонение данных, полученных
от нейросети от данных обучающей выборки, составило менее 2,2 % что является вполне
приемлемым результатом. Модель может быть использована в устройствах и системах
непрерывного диагностирования силовых кабелей по температурным режимам. -
АНАЛИЗ И ВЫБОР МЕТОДИКИ В РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ИНТЕЛЛЕКТУАЛИЗАЦИИ СИСТЕМ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕРМОФЛУКТУАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В КАБЕЛЬНЫХ СЕТЯХ
Н.К. Полуянович, М.Н. Дубяго2020-07-20Аннотация ▼Статья посвящена исследованиям вопросам создания диагностики и прогнозирования
термофлуктуационных процессов изоляционных материалов силовых кабельных линий (СКЛ)
электроэнергетических систем на основе таких методов искусственного интеллекта, как
нейронные сети и нечеткая логика. Показана необходимость разработки более совершен-
ной методики анализа тепловых режимов в СКЛ. Обоснована актуальность задачи созда-
ния нейросетей (НС) для оценки пропускной способности, расчёта и прогнозирования тем-
пературы жил СКЛ в режиме реального времени на основе данных системы температур-
ного мониторинга, с учетом изменения токовой нагрузки линии и внешних условий тепло-
отвода. По основным критериям проведено сравнение традиционных и нейросетевых алго-
ритмов для прогнозирования, показало преимущество НС методов. Проведена классифи-
кация НС методов и моделей прогнозирования температурных режимов КЛ. Для решения
задачи прогнозирования ресурса СКЛ была выбрана сеть с прямым распространением дан-
ных и обратного распространения ошибки, т.к. сети такого типа в совокупности с акти-
вационной функцией в виде гиперболического тангенса являются в некоторой степени уни-
версальной структурой для многих задач аппроксимации, приближения и прогнозирования.
Разработана нейросеть для определения температурного режима токоведущей жилы
силового кабеля. Проведен сравнительный анализ экспериментальных и расчетных харак-
теристик распределений температуры, при этом исследовались различные нагрузочные
режимы работы и функции изменения тока кабеля. При анализе данных было определено,
что максимальное отклонение данных, полученных от нейросети от данных обучающей
выборки, составило менее 2,5 % что является вполне приемлемым результатом. Для по-
вышения точности необходимо использовалось большое количество входных и выходных
данных при обучении сети, а также некоторая доработка ее структуры. Модель позволя-
ет оценивать текущее состояние изоляции и прогнозировать остаточный ресурс СКЛ. Модель
может быть использована в устройствах и системах непрерывного диагностирования
силовых кабелей по температурным режимам.
1 - 11 из 11 результатов
