Inventory number IRN Number of state registration
0321РК00578 AP08856344-KC-21 0120РК00425
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 2
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 19011427 AP08856344
Name of work
Разработка комплекса удаленного мониторинга состояния элементов конструкции ВВЛЭП в процессе эксплуатации на основе интеллектуальных помехоустойчивых телеметрических систем
Type of work Source of funding Report authors
Applied Шоланов Корганбай Сагнаевич
1
0
1
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество «Карагандинский технический университет имени Абылкаса Сагинова»
Abbreviated name of the service recipient Карагандинский технический университет имени Абылкаса Сагинова
Abstract

Объектами исследования являются высоковольтные воздушные линии электропередач, характеризующиеся сложными условиями эксплуатации, мощными электромагнитными полями и насыщенностью электромагнитными помехами, а объект разработки – это комплекс удаленного мониторинга, содержащий датчики, промышленные контроллеры, каналы передачи телеметрической информации, возобновляемые источники электроэнергии, выполненные с использованием программно-аппаратных средств.

Зерттеу нысандары күрделі жұмыс жағдайымен, қуатты электромагниттік өрістермен және электромагниттік кедергілермен қанықтырумен сипатталатын ЖВӘЭБЖ болып табылады, ал даму объектісі - бағдарламалық қамтамасыздандыруда және аппараттық құралдарда орындалатын датчиктер, өндірістік контроллерлер, телеметрия мәліметтерін беру арналары, жаңартылатын электр көздері бар қашықтан бақылау кешені болып табылады.

Снижение потерь и аварийности при транспортировке электроэнергии на ВВЛЭП напряжением выше 110 кВ на основе взаимосвязанных научно-технических решений, содержащих концепцию, принципы построения и структуру комплекса удаленного мониторинга состояния элементов конструкции высоковольтных воздушных линий электропередачи в процессе их эксплуатации на основе диагностических помехоустойчивых телеметрических систем.

Жоба мақсаты: интеллектуалды диагностикалық бөгеуілге төзімді телеметриялық жүйелер негізінде оларды пайдалану процесінде жоғары вольтты әуе электр беру желілері конструкциясы элементтерінің жай-күйіне қашықтан мониторинг кешенінің тұжырымдамасы, құрылу принциптері мен құрылымын қамтитын өзара байланысты ғылыми-техникалық шешімдер негізінде кернеуі 110 кВ-тан жоғары ЖВӘЭБЖ-де электр энергиясын тасымалдау кезінде шығындар мен апаттылықты төмендету.

Методы исследования базируются на декомпозиции научных задач и сочетании экспериментальных и описательных методов, что обеспечивает достижение поставленных целей и научных задач. В процессе реализации проекта предполагается широкое применение методов теоретических основ электротехники, имитационного моделирования, модульного построения аппаратной части, а также системного и специализированного программного обеспечения для промышленных контроллеров.

Зерттеу әдістері ғылыми есептердің декомпозициясына және эксперименттік және сипаттау әдістерінің үйлесіміне негізделеді, бұл қойылған мақсаттар мен ғылыми міндеттерге қол жеткізуді қамтамасыз етеді. Жобаны жүзеге асыру барысында электротехниканың теориялық негіздері әдістерін, ықтималдықтар теориясын, математикалық статистиканы, эксперименттер нәтижелерін өңдеуді, имитациялық және схемотехникалық моделдеу әдістерін, схемотехникалық және имитациялық модельдеудің ҚБП, өнеркәсіптік контроллерлер үшін жүйелік және мамандандырылған бағдарламалық қамтамасыз етуді кеңінен қолдану көзделеді.

1. Разработаны методы и технические решения по текущему контролю объемных и поверхностных токов утечки высоковольтных изоляторов. 2. Разработаны энергоэффективные алгоритмы работы источников электропитания системы с минимальным электропотреблением на основе возобновляемых источников электроэнергии. 3. Созданы алгоритмы передачи и обработки информации с высоковольтных опор на основе самоорганизующихся сетей и разработаны алгоритмы выбора телеметрического канала. 4. Разработаны алгоритмы и принципы косвенного определения обледенения и налипания снега на проводах. 5. Разработаны прогнозирующие модели состояния изоляции высоковольтных изоляторов. 6. Изготовлены макетные образцы комплекса удаленного мониторинга состояния элементов конструкции ВВЛЭП в процессе их эксплуатации. 7. Разработаны концепции и принципы построения, структуры и технические решения по комплексу удаленного мониторинга состояния элементов конструкции ВВЛЭП в процессе их эксплуатации. Достоверность теоретических и экспериментальных исследований определяется посредством пакета прикладных программ МatLab. Научная новизна заключается в разработке научных основ и совокупности технических решений по комплексу удаленного мониторинга состояния элементов конструкции высоковольтных воздушных линий электропередачи в процессе их эксплуатации, а также алгоритмов передачи и обработки информации с высоковольтных опор на основе самоорганизующихся сетей.

1. Жоғары вольтты оқшаулағыштардың ағып кетуінің көлемдік және жер үсті токтарын ағымдағы бақылау бойынша әдістер мен техникалық шешімдер әзірленді. 2. Жаңартылатын энергия көздері негізінде ең аз электр тұтынумен жүйенің электрмен қоректендіру көздері жұмысының энергиялық тиімді алгоритмдері әзірленді. 3. Өзін-өзі ұйымдастыратын желілер негізінде жоғары вольтты тіректерден ақпаратты беру және өңдеу алгоритмдері құрылды және телеметриялық арнаны таңдау алгоритмдері жасалды. 4. Сымдардағы мұздану мен қардың жабысуын жанама анықтау алгоритмдері мен принциптері жасалды. 5. Жоғары вольтты оқшаулағыштардың оқшаулау жағдайының болжамды модельдері жасалды. 6. Оларды пайдалану процесінде ЖВӘЭБЖ конструкциялары элементтерінің жай-күйін қашықтықтан мониторингтеу кешенінің макеттік үлгілері әзірленді. 7. ЖВӘЭБЖ конструкциялары элементтерін пайдалану процесінде олардың жай-күйін қашықтықтан мониторингтеу кешені бойынша тұжырымдамалар мен құру қағидаттары, құрылымдар мен техникалық шешімдер әзірленді. Теориялық және эксперименттік зерттеулердің сенімділігі MATLAB қолданбалы бағдарламалар пакеті арқылы анықталады. Ғылыми жаңалық жоғары вольтты электр беру әуе желілері конструкциясы элементтерінің оларды пайдалану процесінде жай-күйін қашықтықтан мониторингтеу кешені бойынша ғылыми негіздер мен техникалық шешімдер жиынтығын, сондай-ақ өзін-өзі ұйымдастыратын желілер негізінде жоғары вольтты тіректерден ақпаратты беру және өңдеу алгоритмдерін әзірлеуден тұрады.

В ходе работы над проектом изготовлены макетные образцы комплекса удаленного мониторинга состояния элементов конструкции ВВЛЭП в процессе их эксплуатации, включающие в себя комплект контрольно-индикационных датчиков из 3 датчиков тока и 1 комбинированного датчика температуры и влажности, а также локальный блок сбора, первичной обработки данных и передачи данных по GSM-каналу. Расходы на материалы для изготовления комплекта контрольно-индикационных датчиков и локального блока сбора, первичной обработки данных и передачи данных по GSM-каналу, а также расходные материалы составили, в общей сложности, 1077357 (один миллион семьдесят семь тысяч триста пятьдесят семь) тенге.

Жобамен жұмыс істеу барысында 3 ток датчигі мен 1 аралас температура мен ылғалдылық датчигінен тұратын бақылау-индикациялық датчиктер жиынтығын, сондай-ақ деректерді жинаудың, алғашқы өңдеудің және GSM-арна бойынша деректерді берудің жергілікті блогын қамтитын, оларды пайдалану процесінде ЖВӘЭБЖ конструкциясы элементтерінің жай-күйін қашықтықтан мониторингтеу кешенінің макеттік үлгілері әзірленді. Бақылау-индикациялық датчиктер жиынтығын және GSM-арна бойынша деректерді жинау, бастапқы өңдеу және деректерді берудің жергілікті блогын дайындау үшін материалдарға, сондай-ақ шығын материалдарына арналған қаражат жалпы алғанда 1077357 (бір миллион жетпіс жеті мың үш жүз елу жеті) теңгені құрады.

По результатам теоретических и экспериментальных исследований, а также на основе анализа технико-экономических показателей результатов проекта достигнута договорённость с руководством организаций (КФ АО KEGOC и ТОО «ЖАРЫК»), эксплуатирующих высоковольтные воздушные линий электропередач о намерениях по внедрению элементов комплекса удаленного мониторинга состояния элементов конструкции ВВЛЭП.

Теориялық және эксперименталдық зерттеулердің нәтижелері бойынша, сондай-ақ жоба нәтижелерінің техникалық-экономикалық көрсеткіштерін талдау негізінде электр берудің жоғары вольтты әуе желілерін пайдаланатын ұйымдардың әкімшілігімен (АҚ ҚФ KEGOC және ЖШС ЖАРЫК) ЖВӘЭБЖ конструкциясы элементтерінің жай-күйіне қашықтықтан мониторинг жүргізу кешенінің элементтерін енгізу ниеті туралы уағдаластыққа қол жеткізілді.

Эффективность проекта заключается в уменьшении потерь электроэнергии при ее транспортировке и снижении аварийности на действующих ВВЛЭП, а также в разработке методик минимизации потерь электроэнергии в процессе их эксплуатации.

Жобаның тиімділігі қолданыстағы ЖВӘЭБЖ-гі электр энергиясын тасымалдау және апаттылық кезінде оның шығындарын азайту, сондай-ақ пайдалану процесінде электр энергиясының шығындарын барынша азайту әдістемелерін әзірлеу болып табылады.

Полученные результаты могут быть применены при создании методов и технических решений по снижению потерь и аварийности на ВВЛЭП напряжением выше 110 кВ.

Алынған нәтижелер 35 және 1000 кВ кернеуге арналған ЖВӘЭБЖ-дегі шығындарды азайтуға арналған әдістері мен техникалық шешімдерін жасау кезінде қолданылуы мүмкін.

UDC indices
621.316:621.398
International classifier codes
44.29.37; 47.01.85;
Key words in Russian
Электроэнергетика; высоковольтные линии электропередачи; интеллектуальная система; помехоустойчивость; телеметрическая система;
Key words in Kazakh
Электр энергетикасы; жоғары вольтты электр беру желілері; интеллектуалды жүйе; кедергіге төзімділік; телеметриялық жүйе;
Head of the organization Исагулов Аристотель Зейнуллинович Доктор технических наук / профессор
Head of work Шоланов Корганбай Сагнаевич Доктор технических наук / профессор