Аннотация результатов, полученных в 2018 году
В рамках выполнения первого года реализации проекта выполнены следующие работы: 1 Анализ современных систем управления и прогнозирования жизненного цикла оборудования электроэнергетических систем и анализ существующих систем диагностики состава и структуры материалов электросетевого оборудования (3 месяца): a. Системы управления и прогнозирования жизненного цикла оборудования электроэнергетических систем в России и за рубежом: достоинства и недостатки. Оценка функционирования современных систем; b. Анализ нормативно-правового и нормативно-технического обеспечения функционирования систем управления и прогнозирования жизненного цикла оборудования электроэнергетических систем в России; c. Анализ существующего опыта управления технологическими режимами работы сети и обзор современных автоматизированных систем диспетчерского управления; d. Анализ существующего опыта управления эксплуатационным состоянием электросетевого оборудования и обзор современных автоматизированных систем оценки функционального состояния оборудования; e. Анализ существующих систем технического диагностирования и мониторинга состава и структуры материалов электросетевого оборудования: принципы, математические алгоритмы, преимущества и недостатки интерпретации результатов; f. Анализ существующих систем технического диагностирования и мониторинга изоляционного масла и других технологических жидкостей маслонаполненного электросетевого оборудования: принципы, математические алгоритмы анализа, преимущества и недостатки интерпретации результатов. 2 Выявление и обоснование основных факторов, оказывающих влияние на функциональное состояние оборудования при оперативно-технологическом управлении (6 месяцев) 2.1 Выявление и обоснование влияния топологической организационной структуры электроэнергетической системы и связности ее объектов на функциональное состояние оборудования: a. Исследование топологической организационной структуры электроэнергетической системы с определением необходимой и достаточной иерархической детализации с целью разработки и реализации концепции многоуровневой комплексной оценки функционального состояния объектов электроэнергетической системы; b. Выявление и обоснование влияния топологической организационной структуры электроэнергетической системы и связности ее объектов на функциональное состояние оборудования. 2.2 Исследование и обоснование влияния режимов работы внешней электроэнергетической системы на функциональное состояние оборудования: a. Выявление и обоснование перечня режимных параметров электроэнергетической системы, оказывающих наибольшее влияние на функциональное состояние оборудования; b. Влияние режимов короткого замыкания на техническое состояние электросетевого оборудования с точки зрения электродинамического и термического воздействия тока короткого на токоведущие части, опорные конструкции, изоляцию; c. Влияние нормальных режимов работы энергосистемы на техническое состояние электросетевого оборудования с учетом общесистемных режимных параметров, графиков загрузки оборудования 2.3 Выявление и обоснование перечня показателей и параметров технического диагностирования, оказывающих наибольшее влияние на функциональное состояние оборудования и формирование диагностических моделей оценки функционального состояния оборудования для различных видов подстанционного электросетевого оборудования 2.4 Выявление и обоснование перечня характеристик состава и структуры материалов и технологических жидкостей особо ответственных узлов электросетевого оборудования для различных видов подстанционного электросетевого оборудования, оказывающих наибольшее влияние на функциональное состояние оборудования. 2.5 Формирование основных требований и системы критериев оценки функционального состояния оборудования с учетом связности электроэнергетической системы, режимов ее работы, топологии, структуры и состава электрооборудования 2.6. Разработка структуры системы анализа рисков функционирования подстанционного электросетевого оборудования на базе разработанных критериев оценки функционального состояния оборудования с учетом связности электроэнергетической системы. 3 Разработка структуры и алгоритмов функционирования адаптивной системы управления и прогнозирования жизненного цикла оборудования электроэнергетических систем с учетом анализа его функционального состояния (3 месяца) a. Разработка архитектуры модели адаптивной системы управления и прогнозирования жизненного цикла оборудования электроэнергетических систем и ее иерархических связей с учетом анализа функционального состояния на основе машинного обучения; b. Формирование функций и внутренней структуры объектов адаптивной системы управления и прогнозирования жизненного цикла оборудования электроэнергетических систем с учетом анализа его функционального состояния. В результате выполнения проекта в первый год его реализации получены следующие результаты: 1. Выполнен анализ современных систем управления и прогнозирования жизненного цикла оборудования электроэнергетических систем и анализ существующих систем диагностики состава и структуры материалов электросетевого оборудования. Выявлены основные недостатки современных систем и определены пути их совершенствования и развития. 2. Выполнен анализ влияния топологической организационной структуры электроэнергетической системы и связности ее объектов на функциональное состояние оборудования и системной организации объектов электрической сети. Разработана классификация уровней иерархической детализации объектов электроэнергетической сети с определением перечня необходимых и достаточных базовых элементов, принадлежащих каждому из них, с учетом полноты и достоверности исходной информации для выполнения оценки функционального состояния. 3. Исследовано и обосновано влияние режимов работы внешней электроэнергетической системы на функциональное состояние оборудования. Выполнена классификация режимных параметров с точки зрения уровней иерархической организации объектов электроэнергетической системы и перечень параметров, характеризующих режим работы единой электроэнергетической системы, ранжированный по степени оказываемого воздействия на технологическое состояние основных видов силового оборудования, а также классификация видов воздействий по природе возникновения, типам оборудования, результирующему эффекту. 4. Разработана классификация воздействий токов коротких замыканий на функциональное состояние силового оборудования с определением результирующих признаков, характеризующих изменение функционального состояния для различных типов силового оборудования. 5. Выполнена оценка целесообразности учёта динамического изменения режима электроэнергетической системы и характера его протекания при определении влияния на функциональное состояние силового оборудования с точки зрения неравномерности его загрузки и/или нарушения параметров качества электрической энергии. 6. Разработан перечень показателей и параметров технического диагностирования, оказывающих наибольшее влияние на функциональное состояние оборудования и диагностических моделей оценки функционального состояния оборудования для различных видов подстанционного электросетевого оборудования. 7. Разработан перечень показателей характеристик состава и структуры материалов и технологических жидкостей особо ответственных узлов электросетевого оборудования, оказывающих наибольшее влияние на функциональное состояние оборудования и сформирован список требуемых согласованно-ориентированных свойств технологических жидкостей с повышенными эксплуатационными характеристиками, и свойств между материалами-узлами различных видов подстанционного электросетевого оборудования. 8. Разработана архитектура модели адаптивной системы управления и прогнозирования жизненного цикла оборудования электроэнергетических систем и ее иерархических связей с учетом анализа функционального состояния оборудования на основе методов машинного обучения; 9. Сформированы функции и внутренняя структура объектов адаптивной системы управления и прогнозирования жизненного цикла оборудования электроэнергетических систем с учетом анализа его функционального состояния; 10. Разработан новый подход к системе критериев и значимых параметров объектов системы интеллектуального оперативно-технологического управления оборудованием для анализа его функционального состояния 11. Мировая научная значимость полученных результатов проекта подтверждена 6 публикациями, индексируемыми в базах данных «Сеть науки» (Web of Science Core Collection) и «Скопус» (Scopus) в трудах ведущих международных конференций IEEE и Cigre, в том числе публикация в журнале IEEE Transactions on Power Delivery, входящий в первый квартиль (Q1) по импакт-фактору (3,5) JCR Science Edition).

Аннотация результатов, полученных в 2019 году
За представленный отчетный период фактически были выполнены следующие работы в соответствии с указанным в заявке планом работ, а именно: 1. Разработана математическая модель адаптивной системы управления и прогнозирования жизненного цикла оборудования электроэнергетических систем с учетом анализа его функционального состояния на основе методов машинного обучения. 2. Разработана модель данных адаптивной системы управления и прогнозирования жизненного цикла оборудования электроэнергетических систем с учетом анализа его функционального состояния на основе машинного обучения, включая структурную (концептуальную) и математическую модели данных адаптивной системы, а также список требований и рекомендаций к составу и качеству исходных данных для нее. 3. Предложены алгоритмы обработки, анализа и агрегирования данных на основе технологии конструирования признаков (feature engineering) на базе алгоритмов машинного обучения и с помощью нее выполнен анализ влияния качества и состава исходных данных на результаты работы адаптивной системы: анализ информативности, достаточности (избыточности) и достоверности. Определены критерии информативности и достаточности (избыточности) данных, решающих правил для различных типов оборудования (силовых трансформаторов, измерительных высоковольтных трансформаторов тока и напряжения, выключателей и разъединителей). 4. Разработаны алгоритмы и принципы управления и прогнозирования жизненного цикла оборудования электроэнергетических систем с учетом анализа его функционального состояния. 5. Выполнена апробация модели адаптивной системы управления и прогнозирования жизненного цикла оборудования электроэнергетических систем с учетом анализа его функционального состояния для различных видов высоковольтного электросетевого оборудования района электрических сетей реальной энергосистемы. В рамках оценки и анализа разработанной модели адаптивной системы сформированы рекомендации по корректировке ее работы, а также выявлены новые корреляционные связи и закономерности изменения параметров, режимов работы, функционального состояния, состава и структуры материалов и технологических жидкостей электросетевого оборудования. Во второй год реализации проекта было реализовано очное и онлайн участие (в последний месяц реализации проекта в связи с эпидемиологической ситуации в мире) в 6 международных конференциях (труды с индексацией в международных базах научного цитирования (Scopus и WoS)). Мировая научная значимость полученных результатов проекта была подтверждена 12 публикациями, индексируемыми в базах данных «Сеть науки» (Web of Science Core Collection) и «Скопус» (Scopus), опубликованными в трудах ведущих международных конференций IEEE и Cigre, и в том числе 3 публикациями в журналах, входящих в первый квартиль (Q1) по импакт-фактору JCR Science Edition) и одна монография. Подана заявка в ФИПС на получение патента на результат интеллектуальной деятельности - изобретение. За представленный отчетный период фактически были достигнуты следующие результаты: 1 Получено и обосновано решение задачи оценки технического состояния оборудования на основе методов машинного обучения и доказана эффективность их применения для решения представленной задачи. 2 Разработана математическая модель адаптивной системы управления и прогнозирования жизненного цикла оборудования электроэнергетических систем с учетом анализа его функционального состояния на основе методов машинного обучения. 3 Разработана структура модели данных (представление данных, их взаимосвязей и операций над ними) адаптивной системы управления и прогнозирования жизненного цикла оборудования электроэнергетических систем с учетом анализа его функционального состояния на основе машинного обучения. 4 Сформированы требования к составу и качеству исходных данных, формированию обучающих выборок для различных типов оборудования 5 Выполнен анализ влияния качества и состава исходных данных на результаты работы адаптивной системы управления и прогнозирования жизненного цикла оборудования электроэнергетических систем: анализ информативности, достаточности (избыточности) и достоверности. 6 Определены и сформированы критерии информативности и достаточности (избыточности) данных, решающих правил для различных типов оборудования. 7 Выполнена апробация модели адаптивной системы управления и прогнозирования жизненного цикла оборудования электроэнергетических систем с учетом анализа его функционального состояния для открытого распределительного устройства 110 кВ реального энергоообъекта 8 Сформированы рекомендации по корректировке модели адаптивной системы управления и прогнозирования жизненного цикла оборудования. 9 Проанализированы, выявлены и сформулированы новые связи и закономерности изменения параметров, режимов работы, функционального состояния, состава и структуры материалов и технологических жидкостей электросетевого оборудования на примере анализа функционального состояния электросетевого оборудования района электрических сетей реальной энергосистемы. 10 Сформулированы новые принципы и подходы к управлению жизненным циклом электросетевого оборудования с возможностью прогнозирования его остаточного ресурса