Разработка методологических подходов к аналитике и прогнозированию аварийности на объектах электросетевого комплекса от влияния ветровых нагрузок в условиях климатических изменений

1) Получены результаты анализа мировых практик в области анализа надежности инфраструктуры электросетевого комплекса к ветровой нагрузке (и другим климатических факторам) и возможность имплементации решений в разрабатываемые подходы. 2) Сформулированы особенности работоспособности и структура причин аварийности объектов электросетевого комплекса с учетом территориального расположения. Проведен ретроспективный анализ причин технологических нарушений в электросетевом комплексе ПАО «Россети», определены доли вклада каждого фактора (ветровые нагрузки, гололедные отложения, грозовые перенапряжения) и рассчитаны единичные показатели надежности электроснабжения для линии электропередачи с различной дискретностью. 3) Сформированы подходы к оценке наиболее уязвимых объектов электросетевого комплекса с учетом различных сценариев развития отрасли. 4) Проведена оценка изменения характеристик ветровых нагрузок в регионах России в условиях климатических изменений. Оценены распределения средних и максимальных скоростей ветра за 10 минутный интервал за период 1980-2022 гг. на территориях 20 субъектов России. Оценена ориентировочная динамика средней скорости ветра за каждую декаду периода 1980-2020 гг. для каждого федерального округа страны на основании данных реанализов. 5) Сформированы прогнозные оценки изменения скорости ветра в регионах России с использованием ансамбля моделей общей циркуляции атмосферы CMIP6 на краткосрочную (до 2030 г.), среднесрочную (до 2050 г.) и долгосрочную (до 2090 г.) перспективу для 3 сценариев прогнозируемых социально-экономических глобальных изменений: SSP2-2.6, SSP2-4.5, SSP3-7.0. 6) Сформированы основные закономерности совокупного учета метеорологических особенностей и случаев технологических нарушений на объектах электросетевого комплекса РФ на основании ретроспективного анализа для регионов присутствия ПАО «Россети», на основе которой оценена структура всех причин аварий в 14 филиалах для различных объектов с классами напряжения от 0.4 кВ до 110 кВ и выше. Доработан и апробирован семантический скрипт идентификации новых, ранее не выявленных, климатических причин аварий для повышения репрезентативности спектра технологических нарушений. 7) Обоснована целесообразность изменения нормативов карт климатического районирования по ветровой нагрузке для проектирования объектов электросетевого комплекса. Сформированы эмпирические интегральные функции распределения вероятностей ветровых нагрузок для повторяемостей 1 раз в 25, 50 и 100 лет, а для аппроксимации эмпирических интегральных функций распределения ветровых нагрузок в качестве основного распределения использовано I предельное распределение Гумбеля. 8) Получены закономерности аварийности воздушных линий электропередачи при увеличении ветровых нагрузок и сформированы результаты дескриптивного анализа и расчета ретроспективных значений единичных показателей надежности по причине ветровых нагрузок и климатических воздействий в целом в разрезе классов напряжения (0.4, 6-10, 35, 110 кВ). 9) Разработаны вероятностные модели аварийности и алгоритм прогнозирования аварийности объектов электросетевого комплекса РФ в зависимости от экспозиции скорости ветра на базе закона распределения Вейбулла отражает закономерность, характеризующую увеличение вероятности возникновения технологического нарушения на линии электропередачи при воздействии различных средних и максимальных скоростей ветра, осредненных за 10 минутный интервал времени с указанием значений, соответствующих скоростям ветра для 95-го и 99-го процентилей в выборках распределений. 10) Разработан модуль по прогнозированию влияния скорости ветра на надежность (вероятность безотказной работы) объектов электросетевого комплекса с возможностью кастомизации на базе открытой платформы аналитики, который включает в себя блок со статическими данными по общей динамике всех причин аварий, структуру нарушений по виду оборудования и степени износа основных фондов, а также динамический блок с возможностью селекторной вариации показателей.