Ключові слова
електрична мережа
ожеледно-паморозеве відкладення
метеорологічні параметри
Як цитувати
Анотація
Представлено засоби та технології прогнозування і запобігання ожеледно-паморозевих відкладень на проводах повітряних ліній електропередачі в електричних мережах зарубіжних країн. Акцентовано увагу на таких системах, як «Meteo», динамічний тепловий рейтинг, онлайн моніторинг China Southern Power Grid, Variable resistance cable de-icing system та мобільних установках плавлення ожеледі. Проаналізовано переваги і недоліки цих систем та виявлено, що такі підходи вимагають витрат енергії і є актуальним тільки для відповідного регіону електричних мереж залежно від погодних умов та відстані передачі електричної енергії. Розглянуто механічний, електромеханічний, електротермічний та фізико-хімічний методи запобігання ожеледно-паморозевих відкладень на проводах повітряних ліній електропередачі. Виявлено, що розгляд динамічних процесів є суттєвим і ефективним у дослідженнях електричних мереж в екстремальних погодних умовах, а дані про ожеледно-паморозеві відкладення на проводах повітряних ліній характеризуються високою розмірністю, нелінійністю, мультимодальністю та неоднорідністю, що унеможливлює створення точної моделі прогнозування за допомогою традиційних методів оцінювання й прийняття рішень. Для вирішення цього завдання запропоновано використовувати метод аналізу часових рядів та метод Ensemble Empirical Mode Decomposition. В основі цих методів лежить максимізація використання властивих закономірностей, які представлені частотно-часовими характеристиками для ефективного аналізу даних і створення основи для наступних моделей та підвищення точності їх прогнозування. На основі виконаних досліджень запропоновано шляхи адаптації та інтегрування досвіду зарубіжних країн в електричні мережі України. Обґрунтовано необхідність створення комплексних інформаційних систем моніторингу метеопараметрів та режимів роботи електричних мереж з використанням спеціалізованих прогнозних моделей та ІТ-систем, що дозволить автоматизувати процес оцінювання поточного стану повітряних лінії електропередачі на основі метеорологічних даних з метою своєчасного прийняття рішення щодо аварійних ситуацій в електричних мережах, спровокованих ожеледно-паморозевими відкладеннями.
Посилання
L. Chen, X. Shi, B. Peng, and J. Sun, “Dynamic simulation of power systems considering transmission lines icing and insulators flashover in extreme weather,” IEEE Access, vol. 10, pp. 39656–39664, 2022, doi: https://doi.org/10.1109/access.2022.3166483.
H. Li et al., “Transmission line ice coating prediction model based on EEMD feature extraction,” IEEE Access, vol. 7, pp. 40695–40706, 2019, doi: https://doi.org/10.1109/access.2019.2907635.
J. Šabata, P. Lehký, L. Zeman, and P. Vaculík, “Automated Icing Monitoring System on the territory of the Czech and Slovak Republic,” in 16th International Workshop on Atmospheric Icing of Structures (IWAIS 2015), Uppsala, Sweden, Sweden, Jun. 28–Jul. 3, 2015. pp. 245–248. [Online]. Available: https://windren.se/IWAIS_p/IWAIS2015/IWAIS2015_pa/70_09_04_Paper_Sabata_Automated_Icing_Monitoring_System_on_the_territory_of_the_Czech_and_Slovak_Republic.pdf.
V. F. Petrenko, C. R. Sullivan, and V. Kozlyuk, “Variable-resistance conductors (VRC) for power-line de-icing,” Cold Regions Science and Technology, vol. 65, no. 1, pp. 23–28, Jan. 2011, doi: https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2010.06.003.
G. Trudel, J. P. Gingras, and J. R. Pierre, “Designing a reliable power system: Hydro-Quebec's integrated approach,” Proceedings of the IEEE, vol. 93, no. 5, pp. 907–917, May 2005, doi: https://doi.org/10.1109/jproc.2005.846332.
C. Antonini, M. Innocenti, T. Horn, M. Marengo, and A. Amirfazli, “Understanding the effect of superhydrophobic coatings on energy reduction in anti-icing systems,” Cold Regions Science and Technology, vol. 67, no. 1-2, pp. 58–67, Jun. 2011. doi: https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2011.02.006.
A. Chebanov, “Justification of the mode of fusion of ice overhead lines by means of the generator of probing pulses,” Scientific Bulletin of the Tavria Agrotechnological State University, vol. 8, no. 2, 2018, doi: https://doi.org/10.31388/2220-8674-2018-2-34. (in Ukrainian)
А. R. Musledinov and А. О. Zharikova, “Plavka ozheledytsi na provodakh LEP [Melting ice on power line wires],” in IX Vseukrainska Naukovo-Tekhnichna Konferentsiia Zdobuvachiv Vyshchoi Osvity Tdatu Imeni Dmytra Motornoho [IX All-Ukrainian Scientific and Technical Conference of Higher Education Applicants of the Dmytro Motornyi Tavria State Agrotechnological University], Melitopol, Ukraine, Nov. 10–25, 2021. pp. 20–21. (in Ukrainian)
K. F. Jones, “A simple model for freezing rain ice loads,” Atmospheric Research, vol. 46, no. 1-2, pp. 87–97, Apr. 1998. doi: https://doi.org/10.1016/s0169-8095(97)00053-7.
L. Chen, H. Zhang, Q. Wu, and V. Terzija, “A numerical approach for hybrid simulation of power system dynamics considering extreme icing events,” IEEE Transactions on Smart Grid, vol. 9, no. 5, pp. 5038–5046, Sep. 2018. doi: https://doi.org/10.1109/tsg.2017.2679109.
G. Zhao, Z. Lu, X. Wang, Y. Peng, and S. Chang, “Full scale experiment for vibration analysis of ice-coated bundled-conductor transmission lines,” KSCE Journal of Civil Engineering, vol. 26, no. 1, pp. 336–352, Jan. 2022, doi: https://doi.org/10.1007/s12205-021-0814-2.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Авторське право (c) 2023 Галина Вікторівна Омеляненко, Вероніка Вікторівна Черкашина, Антон Олексійович Шматов