Адаптивная система противоаварийного управления режимами работы электроэнергетических систем на основе синхронизированных векторных измерений c применением глубокого машинного обучения

Современный этап развития электроэнергетических комплексов Российской Федерации и зарубежных стран характеризуется изменением фундаментальных основ управления и мониторинга режимами энергосистем. Ввод значительного количества возобновляемых источников энергии приводит к увеличению неопределённости режимов энергосистем и скорости протекания переходных процессов. Данные изменения вызваны стохастической неопределенностью процесса выработки электроэнергии возобновляемыми источниками, а также сниженным значением инерционности по сравнению с традиционными синхронными генераторами. В новых условиях функционирования энергосистем существенно увеличиваются требования к адаптивности и быстродействию комплексов противоаварийного управления, для работы которых традиционным подходом является учёт только заранее выбранного экспертным путём перечня учитываемых авариных процессов. Данный подход обладает не только недостаточной адаптивностью, особенно в условиях со значительной долей возобновляемых источников электроэнергии, и может приводить к каскадному развитию аварии с массовыми отключениями промышленных и социально значимых потребителей электроэнергии. Предлагаемый проект направлен на решение проблемы недостаточной адаптивности комплексов противоаварийного управления в условиях функционирования в энергосистемах со значительной долей возобновляемых источников электроэнергии. Применение методов глубокого машинного обучения позволит существенно увеличить надёжность противоаварийного управления режимами энергосистем благодаря возможности учёта любого аварийного процесса в связи с возможностью выделения новых признаков, обобщения информации и выделения скрытых закономерностей. Разработка адаптивной системы противоаварийного управления режимами работы электроэнергетических систем на основе синхронизированных векторных измерений и глубокого машинного обучения является критически важной задачей, обеспечивающей надёжность работы электроэнергетических систем и экономическую эффективность работы конечных потребителей электроэнергии. Использование синхронизированных векторных измерений позволит существенно увеличить точность и скорость процесса оценки послеаварийного режима работы энергосистемы, обеспечит использование значения разности фаз напряжения между узлами защищаемого энергорайона. Проблема разработки адаптивной системы противоаварийного управления режимами работы электроэнергетических систем имеет высокую значимость в условиях изменения фундаментальных принципов функционирования энергосистем, а также тотальной цифровизации электросетевого комплекса Российской Федерации и зарубежных стран. Научная новизна предлагаемого исследования определяется разработкой гибкого подхода адаптивного противоаварийного управления, определяющего минимальный необходимый и достаточный объём управляющих воздействий для обеспечения статической и динамической устойчивости энергосистемы. Данный подход исключает привязку к сформированному экспертным путём списку учитываемых авариных процессов. Для разработки адаптивной системы планируется сформулировать требования к обучающей выборке, выбрать оптимальный алгоритм глубокого машинного обучения, разработать алгоритм определения типа аварийного процесса, выполнить адаптацию системы к работе в условиях изолированных энергосистем, а также определить требования к информационному обмену и количеству устройств синхронизированных векторных измерений. Таким образом, в результате реализации предлагаемого проекта будет получено принципиально новое комплексное решение задач управления режимами современных энергосистем, обладающее высокой адаптивностью и быстродействием.