Ставропольские ученые разработали мобильную лабораторию для тестирования электрических сетей

Как сообщает ГТРК "Ставрополье" со ссылкой на пресс-службу вуза, разработка мобильной лаборатории осуществляется в рамках стратегического проекта "Технологии энергоэффективности и устойчивого энергоснабжения" программы академического лидерства "Приоритет 2030" Национального проекта "Наука и университеты".

"Проект предлагает технологические решения, которые способны сократить потери электроэнергии и повысить надежность систем электроснабжения, при этом ориентируясь на интересы потребителей. Отмечу, что наши ученые активно сотрудничают с крупнейшей сетевой компанией в разработке этих инновационных решений. Для практической проверки и апробации разработанных технологий была создана пилотная площадка", – рассказал ректор СКФУ Дмитрий Беспалов.

Лаборатория представляет собой 30 измерительных кейсов, которые можно легко доставлять к местам измерений. Устройства могут быть подключены как к распределительным сетям напряжением 6-10 кВ через измерительные трансформаторы тока и напряжения, так и к сетям 0, 4 кВ, к которым подключены бытовые потребители. Сети различных напряжений связаны между собой трансформаторными подстанциями.

Лаборатория проводит измерения напряжений и токов в узлах с нагрузками и в центре питания тестируемой сети. Замеры устройства производятся одновременно с точностью синхронизации до 1 микросекунды благодаря использованию спутниковых навигационных систем. Каждый кейс оборудован выносной антенной, которая устанавливается вне помещения в момент измерения. Устройства на земле принимают данные о точном времени от нескольких спутников, таких как GPS и ГЛОНАСС, для формирования точного времени.

Электрические сети обычно используют переменный ток, который можно представить как синусоиду, движущуюся по горизонтальной оси графика. В каждый момент времени фаза синусоиды соответствует определенному углу, значение которого может колебаться от -180 до +180 градусов. В то время как обычные амперметры и вольтметры измеряют только действующее значение переменного тока и напряжения, измерительные модули лаборатории позволяют определять также их фазы через каждые 0, 02 секунды.

"После измерений данные передаются по сети сотовой связи на сервер, установленный в стенах университета. Там результаты обрабатывают программы по специально разработанным алгоритмам, которые проверяют топологию сети, или, другими словами, граф сети. Наша лаборатория проверяет достоверность такой информации и дополнительно уточняет параметры отдельных участков сети", – прокомментировал заведующий кафедрой автоматизированных электроэнергетических систем и электроснабжения СКФУ, профессор Юрий Кононов.

Для сетей напряжением 0, 4 кВ точная топология может быть неизвестна сетевым компаниям, и в этом случае лаборатория помогает создать ее с нуля. Последующим шагом может быть уточнение параметров отдельных участков сети, включая их сопротивления, длины и сечения проводов или жил кабелей.

Результаты исследований помогут сделать электрические сети более безопасными и обеспечат более устойчивое электроснабжение. Когда сетевые компании знают топологию и параметры сети, они могут более эффективно управлять ею, как в случае аварийных отключений, так и в обычных режимах. Кроме того, в будущем часть этих функций может быть передана искусственному интеллекту.

Ученые проанализировали, что успешная реализация проекта позволит снизить потери энергии в электросетевом комплексе Северного Кавказа на 1650 млн кВт·ч. Экономический эффект для отрасли оценивается в 11 млрд. рублей.