Синтез лінгвістичних моделей для відтворення впливу блискавки на частоту відмов екранування повітряної лінії електропередавання

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorТроценко, Є. О.
dc.contributor.authorКирик, В. В.
dc.date.accessioned2026-05-12T12:06:45Z
dc.date.available2026-05-12T12:06:45Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractПроблематика. Традиційні методи розрахунку систем блискавкозахисту з часом удосконалюються з урахуванням нових знань про блискавку та її характеристики. Зростаючі вимоги до ефективності захисту, особливо для ліній електропередавання в концепції Smart Grid, створюють потребу в нових підходах. Нечітка логіка виступає як один із способів вирішення цих завдань, оскільки вона дозволяє моделювати складні і невизначені процеси, що характерні для блискавкозахисту. Мета дослідження. Основною метою є розробка лінгвістичної моделі для прогнозування частоти відмов екранування на основі параметрів струму блискавки, ширини зони відмови та функції щільності ймовірності струму. Методика реалізації. Для визначення ширини зони відмови екранування використано електрогеометричну модель. Синтез лінгвістичних моделей для відтворення впливу блискавки на частоту відмов екранування виконано за допомогою математичного апарату нечіткої логіки. Результати дослідження. Отримано дані щодо ширини зони відмови блискавкозахисту для типової опори лінії електропередавання 330 кВ, які демонструють, як змінюється ця зона при різних значеннях очікуваного струму блискавки. Висновки. Моделювання частоти відмов екранування за допомогою нечіткої логіки та алгоритму Мамдані дозволяє більш точно прогнозувати відмови, враховуючи мінливі умови. Структурні схеми та передаточні функції демонструють, як різні параметри, такі як струм, щільність струму та ширина зони відмови, впливають на частоту відмов. Усі ці параметри та їх взаємозв'язки описуються з використанням лінгвістичних змінних та нечітких правил, що дає змогу здійснювати більш ефективні прогнози для систем блискавкозахисту.
dc.description.abstractotherBackground.Traditional methods for calculating lightning protection systems are continuously improving based on new knowledge about lightning and its characteristics. Growing demands for protection efficiency, especially for power transmission lines in the Smart Grid concept, create a need for new approaches. Fuzzy logic serves as one way to address these challenges, as it allows modeling complex and uncertain processes, which are typical for lightning protection systems. Objective.The main goal is to develop a linguistic model for predicting the failure frequency of shielding based on lightning current parameters, the width of the failure zone, and the current probability density function. Simulation helps calculate failure frequencies that could lead to insulation flashovers and equipment damage. Methods. An electrogeometric model was used to determine the width of the shielding failure zone. The synthesis of linguistic models for replicatingthe effect of lightning on the shielding failureratewas performed using a mathematical apparatus of fuzzy logic. The shielding failure rate is considered, which determines the probability that lightning will strike the phase conductor, bypassing the overhead shield wire. It is assumed that the minimum current for calculations is 3.0 kA, which is the threshold below which no initial lightning strikes have been observed on real power transmission lines. The probability of such a lightning current is calculated to be only 0.23%. For modeling the lightning current probability density function, formulas similar to the results of measurements on research towers were used. Results.A data about the width of the lightning shielding failure zone on a typical 330 kVpower transmission line tower is obtained, demonstrating how this zone changeswith different prospective lightning current values. Conclusions.Simulatingthe failure frequency of shielding using fuzzy logic and the Mamdani algorithm allows for more accurate failure predictions, taking into account variable conditions. Structural diagrams and transfer functions demonstrate how different parameters, such as current, current density, and failure zone width, affect the failure frequency. All these parametersand their interrelationships are described using linguistic variables and fuzzy rules, enabling more effective predictions for lightning protection systems. This approach provides more accurate and flexible modeling, meeting modern requirements for the safety of overhead power transmission lines, especially within the Smart Grid concept.
dc.format.pagerangeС. 71-79
dc.identifier.citationТроценко, Є. О. Синтез лінгвістичних моделей для відтворення впливу блискавки на частоту відмов екранування повітряної лінії електропередавання / Є. О. Троценко, В. В. Кирик // Енергетика: економіка, технології, екологія : науковий журнал. – 2025. – № 1. – С. 71-79. – Бібліогр.: 13 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/1813-5420.1.2025.324214
dc.identifier.orcid0000-0001-9379-0061
dc.identifier.orcid0000-0003-0419-8934
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/80818
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofЕнергетика: економіка, технології, екологія : науковий журнал, № 1
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/3.0/
dc.subjectблискавка
dc.subjectелектрогеометрична модель
dc.subjectчастота відмов екранування
dc.subjectповітряна лінія електропередавання
dc.subjectлінгвістичні моделі
dc.subjectнечітка логіка
dc.subjectрозумні мережі
dc.subjectпрогнозування відмов
dc.subjectlightning
dc.subjectelectrogeometric model
dc.subjectshielding failure rate
dc.subjectoverhead power line
dc.subjectlinguistic models
dc.subjectfuzzy logic
dc.subjectsmart grids
dc.subjectfailure prediction
dc.subject.udc621.316.9
dc.titleСинтез лінгвістичних моделей для відтворення впливу блискавки на частоту відмов екранування повітряної лінії електропередавання
dc.title.alternativeSynthesis of linguistic models for replicating the impact of lightning on the shielding failure rate of an overhead power transmission line
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
71-79.pdf
Розмір:
379.65 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Енергетика: економіка, технології, екологія: науковий журнал, № 1