Підвищення надійності електроенергетичних об'єктів за рахунок використання безпілотних літальних апаратів
Вантажиться...
Дата
2023
DOI
doi.org/10.20998/2411-3441.2023.1.15
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
Анотація
Розглядається питання щодо підвищення надійності роботи об'єктів в енергетичній системі України. Показано, що електроенергетичний комплекс України має значні рівні зносів, що в свою чергу призводить до зростання кількості аварійних станів, збільшення часу післяаварійних відновлень, і, як наслідок, зменшення надійності електропостачання в цілому. Відповідно і втрати електричної енергії будуть тим більше, чим вище знос систем і обладнання. Для підтримання електроенергетичної системи в межах нормативних вимог для обладнання із більшим зносом витрати на обслуговування також мають збільшуватися. Застаріле і зношене обладнання призводить до зростання втрат енергії, зростання витрат на підтримання стану працездатності і, як наслідок, втрат фінансових. Зменшення втрат електроенергії на зношеному обладнанні не може бути виконано одномоментно і кардинально, в силу неможливості економіки України оновити енергетичне обладнання за короткий строк. Автори пропонують зменшення фінансових втрат провести за рахунок зменшення витрат на обслуговування існуючого обладнання. І зробити це пропонується за умови використання сучасних технологій, а саме використання БПЛА для моніторингу енергетичного обладнання. Пропонується звернути увагу тільки на один параметр, а саме на безперебійність функціонування енергооб'єктів. Так для мережевих компаній моніторинг технічного стану ліній і контроль засобів ізоляції є основним типом моніторингу. Щільність відмов побудована в графічному вигляді, де представлена нормована кількість оглядів, яка виходить із вимог надійності. Розрахунок кількості оглядів виконують за нормативними документами. В роботі показано, що графік зміни ймовірності безвідмовної роботи не є прямою. Тому регулярність оглядів не може використовувати періодичність не пов'язану із зносом обладнання. І для підтримання рівня надійності необхідно збільшувати кількість оглядів для забезпечення нормативного рівня надійності. Зменшення витрат на збільшену кількість оглядів автори пропонують виконати за допомогою БПЛА. Наведені економічні розрахунки показують високу економічну ефективність такої пропозиції.
The issue of increasing the reliability of the operation of facilities in the energy system of Ukraine is being considered. It is shown that the electric power complex of Ukraine has significant levels of depreciation, which, in turn, leads to an increase in the number of emergency conditions, an increase in the time of post-accident recovery, and as a result, a decrease in the reliability of power supply in general. Accordingly, the loss of electrical energy will be the more, the higher the wear of systems and equipment. Maintenance costs must also increase to keep the power system within regulatory requirements for high wear equipment. Outdated and worn-out equipment leads to an increase in energy losses, an increase in the cost of maintaining the state of working capacity and, as a result, financial losses. Reduction of electricity losses on worn-out equipment cannot be carried out instantly and radically due to the impossibility of the Ukrainian economy to upgrade power equipment in a short time. The authors propose to reduce financial losses by reducing the cost of maintaining existing equipment. And it is proposed to do this through the use of modern technologies, namely the use of UAVs for monitoring power equipment. It is proposed to pay attention to only one parameter, namely the uninterrupted operation of power facilities. Thus, for network companies monitoring the technical condition of lines and control of isolation means is the main type of monitoring. Density of failures of equipment operation is built in graphical form, where a normalized number of inspections is presented, based on reliability requirements. The number of inspections is calculated according to regulatory documents. The paper shows that the graph of the change in the probability of failure-free operation is not straight. Therefore, the frequency of inspections cannot use the frequency that is not related to the wear and tear of the equipment. And to maintain the level of reliability, it is necessary to increase the number of inspections to ensure the standard level of reliability. Therefore, the authors propose to reduce costs with an increased number of inspections using UAVs. The above economic calculations show the high economic efficiency of such a proposal.
The issue of increasing the reliability of the operation of facilities in the energy system of Ukraine is being considered. It is shown that the electric power complex of Ukraine has significant levels of depreciation, which, in turn, leads to an increase in the number of emergency conditions, an increase in the time of post-accident recovery, and as a result, a decrease in the reliability of power supply in general. Accordingly, the loss of electrical energy will be the more, the higher the wear of systems and equipment. Maintenance costs must also increase to keep the power system within regulatory requirements for high wear equipment. Outdated and worn-out equipment leads to an increase in energy losses, an increase in the cost of maintaining the state of working capacity and, as a result, financial losses. Reduction of electricity losses on worn-out equipment cannot be carried out instantly and radically due to the impossibility of the Ukrainian economy to upgrade power equipment in a short time. The authors propose to reduce financial losses by reducing the cost of maintaining existing equipment. And it is proposed to do this through the use of modern technologies, namely the use of UAVs for monitoring power equipment. It is proposed to pay attention to only one parameter, namely the uninterrupted operation of power facilities. Thus, for network companies monitoring the technical condition of lines and control of isolation means is the main type of monitoring. Density of failures of equipment operation is built in graphical form, where a normalized number of inspections is presented, based on reliability requirements. The number of inspections is calculated according to regulatory documents. The paper shows that the graph of the change in the probability of failure-free operation is not straight. Therefore, the frequency of inspections cannot use the frequency that is not related to the wear and tear of the equipment. And to maintain the level of reliability, it is necessary to increase the number of inspections to ensure the standard level of reliability. Therefore, the authors propose to reduce costs with an increased number of inspections using UAVs. The above economic calculations show the high economic efficiency of such a proposal.
Опис
Ключові слова
втрати електричної енергії, надійність, безвідмовна робота, частота відключень повітряних ліній, зменшення аварійності, поверхові огляди, БПЛА, losses of electrical energy, reliability, trouble-free operation, frequency of outages of overhead lines, reduction of accidents, surface inspections, UAVs
Бібліографічний опис
Підвищення надійності електроенергетичних об'єктів за рахунок використання безпілотних літальних апаратів / О. Г. Гриб [та ін.] // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Гідравлічні машини та гідроагрегати = Bulletin of the National Technical University "KhPI". Ser. : Hydraulic machines and hydraulic units : зб. наук. пр. – Харків : НТУ "ХПІ", 2023. – № 1. – С. 87-93.