Систему для анализа надёжности электросетей создают российские учёные

Авторы и источники / Правообладателям

Группа учёных под руководством сотрудника Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН кандидат физико-математических наук Дениса Мигова разрабатывает комплекс программ для анализа надёжности электроэнергетических сетей, передаёт издание «Наука в Сибири».

Комплекс объектов, снабжающих наши дома током, теплом и светом (станции, генераторы, линии передач и тому подобное), не рассчитан на сегодняшнее постоянно растущее потребление электроэнергии. При этом сети, по которым идёт ток, имеют одну особенность: если выходит из строя один узел или линия, это может спровоцировать отключение соседних элементов, что, в свою очередь, может спровоцировать каскадное отключение и оставить без электричества огромные территории, как, например, произошло 14 августа 2003 года в США.

Физики для преодоления этой проблемы разрабатывают аппарат, позволяющий выявлять узкие места – те, где велик риск отключения. Учёные же из Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН пытаются решить её с помощью стохастических (основанных на вероятности) методов, передает i-russia.ru.

Денис Мигов предложил подход к расчёту надежности сетей, основанный на использовании их структурных особенностей. Эти «паутины», как правило, имеют узкие места  – сечения или группы узлов, удаление которых делает конструкцию несвязной. То есть можно взять систему, разделить нужным образом (произвести её декомпозицию) и перейти к подобластям, что позволяет существенно ускорить процесс вычислений.

Для учёта каскадных отказов учёный решил использовать подходы, использующиеся для описания абстрактных структур.

Изначально, как входные данные, у каждого элемента электросети имеется два значения надёжности (они берутся из экспертных заключений и аналитических данных). Одно структурное – вероятность повреждения в результате износа или стихийного бедствия (последняя очень мала, практически равна нулю), второе – возможность того, что откажет другой структурный элемент, который взаимосвязан с первым  (это отражает «каскадность» процесса).

Задача исследователей: разработать методы и комплекс программ на их основе, которые смогут выявить в электроэнергетических системах «слабые места», то есть рассчитать, выход из строя каких именно элементов приведёт к «глобальному» отключению. Это даст возможность оптимизировать сеть – покажет, где проложить ещё одну линию, как перепроектировать структуру, чтобы в случае аварии напряжение распределялось по «соседям» равномерно.