Устойчивость групповых алгоритмов определения места повреждения на воздушных линиях электропередачи

Александр Леонидович Куликов; Денис Сергеевич Федосов; Павел Павлович Чернеев

Устойчивость групповых алгоритмов определения места повреждения на воздушных линиях электропередачи

Александр Леонидович Куликов, Денис Сергеевич Федосов, Павел Павлович Чернеев

Аннотация

В статье рассматривается проблема обеспечения устойчивости алгоритмов определения места повреждения воздушных линий электропередачи в условиях искажённых измерений токов и напряжений, характерных для систем промышленного электроснабжения с несимметричными и нелинейными нагрузками. Введены и систематизированы критерии устойчивости определения места повреждения – среднеквадратическая ошибка, вероятная ошибка, дисперсия и средний риск; обоснован выбор квадратичной функции стоимости ошибки, отражающей нелинейный рост затрат на обход при увеличении зоны поиска повреждения. Разработана методика статистической оптимизации групповой оценки расстояния до места повреждения; получены аналитические соотношения для результирующей оценки и минимальной дисперсии с учётом доопытной информации. Предложен алгоритм, объединяющий три независимых метода определения места повреждения. Верификация проведена на имитационной модели с использованием осциллограммах реальных повреждений воздушных линий 220 – 500 кВ.

Ключевые слова

байесовская оптимизация, воздушные линии электропередачи, групповой алгоритм, имитационное моделирование, определение места повреждения, промышленное электроснабжение, среднеквадратическая ошибка, устойчивость алгоритмов определения места повреждения

Полный текст:

PDF

Литература

Куликов, А. Л. Определение места повреждения воздушных ЛЭП на основе метода наименьших квадратов в условиях отклонения показателей качества электроэнергии от нормативных значений / А. Л. Куликов, А. А. Севостьянов, А. А. Лоскутов, П. В. Илюшин // Энергия единой сети. – 2023. – № 3 – 4 (70). – С. 10 – 19.

Куликов, А. Л. Устойчивость алгоритмов определения места повреждения линий электропередачи по параметрам аварийного режима к отклонениям качества электроэнергии / А. Л. Куликов, Г. В. Майстренко, М. Д. Обалин, Б. В. Папков // Вестник НГИЭИ. – 2019. – № 5 (96). – С. 61 – 77.

Correa-Tapasco, E. Robustness of a generalized impedance based fault locator considering distorted measurements / E. Correa-Tapasco, J. Mora-Flуrez, S. Pйrez-Londoсo // Electric Power Systems Research. – 2018. – Vol. 154. – pp. 234 –244.

Папков, Б. В. Краткий словарь современной электроэнергетики / Б. В. Папков, П. В. Илюшин, А. Л. Куликов. – Нижний Новгород: Научно-издательский центр “21 век”, 2021. – 414 с.

Федосеев, А. М. Релейная защита электроэнергетических систем. Релейная защита сетей / А. М. Федосеев. – М.: Энергоатомиздат. – 1984. – 520 с.

Шнеерсон, Э. М. Динамика сложных измерительных органов релейной защиты / Э. М. Шнеерсон. – М.: Энергоиздат, 1981. – 208 с.

Шнеерсон, Э. М. Цифровая релейная защита / Э. М. Шнеерсон. – М.: Энергоатомиздат, 2007. – 549 с.

Аржанников, Е. А. Определение места короткого замыкания на высоковольтных линиях электропередачи / Е. А. Аржанников, В. Ю. Лукоянов, М. Ш. Мисриханов. – М.: Энергоатомиздат, 2003. – 272 с.

Saha, M. M. Fault location on power networks /MM. Saha, J. Izykowski, E. Rosolowski. – London: Springer, 2010. – 425 p.

Вентцель, Е. С. Теория вероятностей / Е. С. Вентцель. – М.: Высшая школа, 2001. – 575 с.

Радиоэлектронные системы: основы построения и теория. Справочник / Под ред. Я. Д. Ширмана. – М.: Радиотехника, 2007. – 512 с.

Гмурман, В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика / В. Е. Гмурман. – М.: Высшая школа, 1999. – 479 с.

Феллер, В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения. В 2-х томах. т. 1 / В. Феллер : пер. с англ. – М.: Мир. – 1984. – 528 с.

Куликов, А. Л. Цифровое дистанционное определение повреждений ЛЭП / А. Л. Куликов; под ред. М. Ш. Мисриханова. – Нижний Новгород: Изд-во Волго-Вятской академии гос. службы. – 2006. – 315 с.

Арцишевский, Я. Л. Определение мест повреждения линий электропередачи в сетях с заземленной нейтралью / Я. Л. Арцишевский. – М: Высшая школа. – 1988. – 87 с.

Беляков, Ю. С. Актуальные вопросы определения мест повреждения воздушных линий электропередачи / Ю. С. Беляков. – М: НТФ “Энергопрогресс”. – 2010. – 75 с. – (Библиотечка электротехника. Приложение к журналу “Энергетик”).

Куликов, А. Л. Адаптивное определение места повреждения ЛЭП по параметрам аварийного режима / А. Л. Куликов, М. Д. Обалин // Библиотечка электротехника. – 2019. – № 9 – 1 (249). – С. 1 – 74.

Tleis, N. D. Power systems modeling and fault analysis / N. D. Tleis // UK: Elsevier Ltd. – 2008. – 625 p. 19. Вагнер, К. Ф. Метод симметричных составляющих / К. Ф. Вагнер, Р. Д. Эванс // М: ОНТИ НКТП СССР. – 1936. – 408 с.

Лямец, Ю. Я. Программный комплекс анализа аварийных процессов и определения места повреждения линии электропередачи / Ю. Я. Лямец, В. А. Ильин, Н. В. Подшивалин // Электричество. – 1996. – № 12. – С. 2 – 7. 21. Takagi, T. Development of a new type fault locator using the one-terminal voltage and current data / T. Takagi, Y. Yamakoshi, M. Yamaura, R. Kondow, T. Matsushima // IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems. – 1982. – Vol. PAS-101, No. 8. – рр. 2892 –2898.

Куликов, А. Л. Адаптивное определение места повреждения ЛЭП по параметрам аварийного режима Часть 2 / А. Л. Куликов, М. Д. Обалин // Библиотечка электротехника. – 2019. – № 10 – 2 (250). – С. 1 – 80.