Попова Валерия Сергеевна. Повышение эффективности разрушения гололёдных образований ЛЭП на основе использования прогнозирующих моделей

Короткий опис

Попова Валерия Сергеевна. Повышение эффективности разрушения гололёдных образований ЛЭП на основе использования прогнозирующих моделей;[Место защиты: ФГБОУ ВО «Комсомольский-на-Амуре государственный университет»], 2023

Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Комсомольский-на-Амуре государственный университет»
На правах рукописи
Попова Валерия Сергеевна
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРУШЕНИЯ ГОЛОЛЁДНЫХ
ОБРАЗОВАНИЙ ЛЭП НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОГНОЗИРУЮЩИХ
МОДЕЛЕЙ
Специальность 1.1.8 - «Механика деформируемого твёрдого тела»
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Соловьев В.А.
Комсомольск-на-Амуре - 2023
Оглавление
Введение 2
1 Анализ существующих систем мониторинга и прогнозирования гололедообразования на проводах ЛЭП 10
1.1 Анализ существующих систем мониторинга и удаления льда проводов ЛЭП 10
2.1 Анализ существующих систем прогнозирования гололедообразования 17
2.1.1 Анализ систем прогнозирования обледенения воздушных судов 17
2.1.2 Анализ систем прогнозирования обледенения морских судов 20
2.1.3 Анализ систем прогнозирования обледенения автомобильных дорог 21
2.1.4. Анализ систем прогнозирования гололедных нагрузок на воздушных линиях 24
2. Разработка подходов к созданию нечеткой системы прогнозирования 28
2.1 Выявление основных параметров, влияющих на процесс гололедообразования . 28
2.2 Анализ возможности математического описание процесса гололедообразования 39
2.3 Обоснование и реализация математического подхода к оценке определения
области распределения функций принадлежности нечеткого идентификатора 47
3. Синтез системы прогнозирования гололедообразования ЛЭП и разработака модели
системы прогнозирования гололедообразования на проводах ЛЭП 58
3.1 Синтез системы прогнозирования гололедообразования ЛЭП 58
3.2 Разработка модели системы прогнозирования гололёдообразования 74
4 Исследование модели системы прогнозирования гололёдообразования 92
Заключение 120
Список сокращений и условных обозначений 122
Список литературы 124
Приложение 1 134

Список літератури

Заключение
На основании анализа существующих систем мониторинга и прогнозирования гололёдообразования на проводах линий электропередач выявлено, что не существует однозначного решения по разработке системного подхода к созданию предупредительной и исполнительной составляющей системы управления борьбы с гололедом. Имеющиеся сведения в литературе говорят о том, что единого математического описания, учитывающего наибольшее количество факторов, влияющих на процесс гололедообразования не существует. Все имеющиеся решения по системам мониторинга гололедообразования относятся к автономным объектам, не могут быть распространены на распределенный объект, которым является линия электропередач.
В силу того, что ряд факторов, влияющих на процесс гололедообразования, описывается не количественными, а качественными показателями, то для учета этих факторов должна быть разработана система с элементами искусственного интеллекта, использующая нечеткую логику и позволяющая обрабатывать эти показатели.
Данную систему предложено настраивать с помощью обработки статистического массива данных. предложен подход, опирающийся на математические методы для обработки статистических данных, снижающий временные ресурсы для выявления рабочих областей нечеткого идентификатора. Разработан подход, опирающийся на математические методы для обработки статистических данных, снижающий временные ресурсы для выявления рабочих областей нечеткого идентификатора. Разработан метод нечеткой идентификации по набору статистических данных для различных режимов ледообразования с использованием нечеткой логики.
В работе рассмотрен один из возможных вариантов построения системы прогнозирования на основе нечёткого подхода.
Результаты апробации данной системы показали её работоспособность и удовлетворительную сходимость с набором статистических данных даже при условии учёта ограниченного количества параметров, участвующих в процессе гололедообразования.
Полученные результаты говорят о том, что подход правомерен, обеспечивает точность отработки системы нечеткой идентификации не менее чем в 10 %.
Проведённое исследование системы нечеткой идентификации в различных условиях показало,что созданная система прогноирования позволяет оценить скорость изменения процесса гололёдообразования при вариации входных параметров, а также позволяет оценить влияние каждого из входных параметров на скорость изменения гололёдообразования и на размер выходной величины.