Разработка и исследование методов определения параметров и повреждений линий электропередачи с использованием синхронизированных замеров электрических величин.

Время восстановления электроснабжения потребителей при повреждении линии электропередачи (ЛЭП) напрямую связано с временем поиска места повреждения. При этом воздушные ЛЭП являются наиболее повреждаемым элементом электроэнергетической системы (ЭЭС) – на них приходится примерно 85 % от всех повреждений в ЭЭС. Время поиска места повреждения может составлять от 5–6 часов до нескольких суток. Существующие методы определения места повреждения (ОМП) часто не удовлетворяют требованиям отраслевого стандарта и могут доходить до 20 % от длины ЛЭП из-за погрешностей измерительных трансформаторов тока (ТТ) и напряжения (ТН), отсутствия синхронизации замеров с разных концов линии, несоответствия паспортных и фактических значений погонных параметров ЛЭП и других факторов. Исследования руководителя проекта показали, что погрешность методов ОМП из-за отличия паспортных и текущих параметров ЛЭП может доходить до 7 %, а из-за насыщения магнитопроводов ТТ – превышать 15 %. Поэтому мониторинг параметров и повреждений ЛЭП представляет собой единую комплексную задачу. Помимо непосредственного места повреждения, практический интерес представляет зона обхода ЛЭП. Максимальная зона обхода ЛЭП в соответствии с нормативной документацией определяется в виде фиксированного процента длины ЛЭП от определённого места повреждения вне зависимости от используемого метода ОМП и других влияющих факторов, что может приводить к необоснованно большой зоне обхода. Выполненные ранее руководителем проекта исследования показали эффективность применения новых цифровых технологий и оборудования (цифровых трансформаторов, синхронизированных измерений, машинного обучения и др.) в задаче ОМП. Настоящая работа является продолжением указанных исследований и посвящена разработке методов обоснованного построения зоны обхода ЛЭП с учетом различных влияющих факторов (неопределенность параметров ЛЭП, погрешность ТТ и ТН и др.). Кроме того, планируется развитие проводимых в ИГЭУ исследований, связанных с уточнением параметров схем замещения (ПСЗ) ЛЭП. При этом для целей идентификации ПСЗ будет рассмотрена возможность использования не только синхронизированных векторов, но и мгновенных значений электрических величин (для решения «телеграфных уравнений» ЛЭП с использованием прямых измерений производной тока). В перспективе результаты исследования позволят уменьшить финансовые и временные затраты и повысить общесистемную надежность ЭЭС. Научную новизну проводимых исследований отражают следующие положения: – разработка, верификация и сравнительное тестирование методов обоснованного построения зоны обхода ЛЭП; – разработка, верификация и сравнительное тестирование новых методов ОМП на ЛЭП различной конфигурации; – разработка, верификация и сравнительное тестирование новых методов идентификации ПСЗ ЛЭП; – разработка новых методов сокращения зоны обхода ЛЭП.