Протяженность воздушных линий электропередачи в Российской Федерации составляет свыше 2,8 млн км. Электросетевое хозяйство стремительно устаревает. Уровень износа оборудования достигает 70% [1]. Это приводит к возникновению аварийных ситуаций на воздушных линиях электропередачи и снижению качества поставки электроэнергии. Одно из основных направлений улучшения ситуации – проведение глубокой модернизации электросетевого хозяйства с ориентиром на энергоэффективность.
Исходя из этого, следует вести работы в области создания системы контроля параметров системообразующих воздушных линий (ВЛ) напряжением 110 кВ и выше, с целью повышения надежности их работы и оптимизации перераспределения потоков мощности в случае возникновения на данных линиях аварийной ситуации либо перегрузки на определенных участках данных ЛЭП.
В соответствии со стратегией развития топливно-энергетического комплекса Республики Татарстан на период до 2030 г. ведется внедрение и развитие интеллектуальной активно-адаптивной сети Smart Grid.
Разрабатываемая система имеет широкий спектр выполняемых задач путем применения различных наборов датчиков, подключаемых по модульному принципу (модуль системы глобального позиционирования, модуль измерения частичных разрядов, модуль определения стрелы провиса, модуль высокочастотного зондирования ВЛ, модуль определения КЗ и обрывов, модуль определения параметров окружающей среды, модуль определения температуры провода). Это позволит без серьезных финансовых затрат оснащать ВЛ диагностическими системами путем простой установки на провод разрабатываемого устройства, конструкция которого позволяет изменять конфигурацию оборудования и решать широкий спектр задач. Кроме того, функциональные возможности данных приборов расширяются за счет их универсальной основы (информационный модуль), что позволит использовать ее для организации информационного канала связи передачи данных и создать на ВЛ инфраструктуру для внедрения интеллектуальных сетей.
Система оперативного мониторинга технического состояния ВЛ включает в себя разрабатываемые модульные устройства [2, 3], устанавливаемые на проводах ВЛ, передающие информацию друг через друга и питающиеся непосредственно от линии. При этом топология сенсорной сети зависит от решаемых задач (на расположение датчиков на линии влияют задачи диагностирования параметров ВЛ и необходимость ретрансляции данных). Реализуется резервирование каналов связи, что подразумевает передачу данных, минуя неисправное устройство [4], не только в пределах одного фазного провода, но и через устройства на соседних фазных проводах. Модуль сбора информации может быть заменен на другой, в зависимости от задач мониторинга, а неизменный модуль связи может быть использован в качестве инфраструктуры для передачи данных. Данные с модульных устройств собираются на «облачном» сервере, где обрабатываются. Обработанные данные доступны для диспетчеризации и наблюдения посредством web-интерфейса.