Розпізнавання наявності коронного розряду акустичним комплексом встановленим на безпілотному літальному апараті

Автор(и)

  • Oleh Gryb Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»
  • Ihor Karpaliuk Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»
  • Serhiy Shvets Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»
  • Artur Zaporozhets Інститут технічної теплофізики НАН України

DOI:

https://doi.org/10.18372/2306-1472.85.15138

Ключові слова:

система електропостачання, надійність, якість електричної енергії, безпілотні літальні апарати, моніторинг, перетворення Фур’є, акустичні сигнали

Анотація

Енергетичний комплекс України досі залишається досить потужним комплексом серед країн Єврозони. Українські електричні мережі, що входять до енергетичного комплексу мають значне розгалуження. Протяжність ліній електропередач високої і надвисокої напруги (750, 330, 220, 110 кВ) налічують тисячі кілометрів. Зношеність обладнання в системі електропостачання Україні позначається на надійності електропостачання і на якісних показниках. В таких умовах підтримання робочого стану обладнання забезпечується поточним обслуговуванням. Значна увага приділяється своєчасному виявленню пошкодження, точному визначенні місця аварії і її характеру. Висока напруга в мережі призводить до появи такого побічного фактору, як коронний розряд, який не тільки споживає значні обсяги електричної енергії, але й спотворює її. Поява коронного розряду може бути ознакою електричної несправності системи передачі струму. Тому авторами було обрано напрям по розробці гальванічно-незалежних систем діагностики стану енергетичного обладнання через діагностику наявності коронного розряду. Для визначення наявності коронного розряду необхідно використання або значної кількості систем діагностики, або розташування таких систем на пересувних платформах. Пропонується використовувати безпілотні літальні апарати в якості платформи. Запропоновані авторами методи акустичного контролю можуть бути заблоковані власними шумами літальних апаратів. Тому було проведено акустичний аналіз різних режимів роботи літальних апаратів і їх порівняння із акустичним спектром коронного розряду. Отримані результати дозволили візуалізувати можливість використання акустичних систем на борту безпілотних літальних апаратів для проведення діагностики коронного розряду за акустичними параметрами.

Біографії авторів

Oleh Gryb, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Department of Automation and Cybersecurity of Power Systems. Education: Department of Automation and Telemechanics, Ukrainian Extramural Polytechnic Institute. Research area: energy quality, energy networks, UAVs based monitoring systems, diagnostics, control and optimization

Ihor Karpaliuk, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Candidate of Technical Sciences (Ph.D.), Associate Professor, Associate Professor at Department of Automation and Cybersecurity of Power Systems. Education: Department of Lighting Engineering and Light Sources, O. M. Beketov Kharkiv National University of Urban Economy. Research area: diagnostics of energy networks, methods of optimization, indirect methods, quality parameters of electricity, UAVs based monitoring systems

Serhiy Shvets, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Candidate of Technical Sciences (Ph.D.), Associate Professor, Associate Professor at Department of Automation and Cybersecurity of Power Systems. Education: Department of Metrology and Standardization, Kharkiv Military University. Research area: measuring methods of electricity quality, measurements and control, UAVs based monitoring systems

Artur Zaporozhets, Інститут технічної теплофізики НАН України

Candidate of Technical Sciences (Ph.D.), Senior Researcher, Senior Research Officer at Department of Monitoring and Optimization of Thermophysical Processes. Education: Department of Applied Physics, National Aviation University. Research area: process optimization, control and instrumentation, data analysis, monitoring systems

Посилання

Using UAVs to improve the safety and efficiency of the energy system / Ye.I. Sokol, M.M. Rezynkina, О.H. Gryb and others; ed. by Sokol Ye.I. – Kharkiv: Brovin О.V., 2020. – 148 p. (in Ukrainian)

Cost-effectiveness of monitoring power lines by unmanned aerial vehicles / Ye.I. Sokol, M.M. Rezynkina, О.H. Gryb and others; ed. by Sokol Ye.I. – Kharkiv: Brovin О.V., 2020. – 140 p. (in Ukrainian)

Zaporozhets A. System for Monitoring the Technical State of Heating Networks Based on UAVs/ A. Zaporozhets, S. Kovtun, O. Dekusha // Advances in Intelligent Systems and Computing IV. - 2020. - vol. 1080. - pp. 935-950. doi: 10.1007/978-3-030-33695-0_61

Kharchenko V., Kuzmenko N. Minimization of unmanned aerial vehicle trajectory deviation during the complicated obstacles overfly / V. Kharchenko, N. Kuzmenko // Proceedings of the NAU. – 2012. – №2. – pp. 18-21

Rezinkina, M.M., Rezinkin, O.L., Svetlichnaya, E.E. Electric field in the vicinity of long thin conducting rods / M.M. Rezinkina, O.L. Rezinkin, E.E. Svetlichnaya // Technical Physics. – 2015. - vol. 60. – pp. 1277-1283. doi: 10.1134/S1063784215090182

Rezinkina M. Influence of corona on strike probability of grounded electrodes by high voltage discharges / M. Rezinkina, O. REzinkin, F. D’Alessandro, A. Danyliuk, G. Lisachuk, E. Sosina, E. Svetlichnaya // Journal of Electrostatics. – 2016. – 2016. – vol. 83. – pp. 42-51. doi: 10.1016/j.elstat.2016.07.005

Rezinkina M. Control and Monitoring of Power Transmission Lines Condition over Wide Area with the Help of UAVs / M. Rezinkina, O. Rezinkin, I. Karpaliuk, V. Grabko // Proceedings of 2020 IEEE 7th International Conference on Energy Smart Systems (ESS), 12-14 May 2020, Kyiv, Ukraine. – pp. 172-175. doi: 10.1109/ESS50319.2020.9160150

Gryb, O. Monitoring of quality indicators by acoustic method / O. Gryb, N. Zakharenko, I. Karpaliuk, N. Rudevich, S. Shvets // Bulletin of the National Technical University "KhPI". Ser. : Energy: reliability and energy efficiency. – 2019. – №29. – pp. 47-51. http://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/47310 (in Ukrainian)

Babak, V.P. Principles of Construction of Systems for Diagnosing the Energy Equipment / V.P. Babak, S.V. Babak, M.V. Myslovych, A.O. Zaporozhets, V.M. Zvaritch // Diagnostic Systems For Energy Equipments. Studies in Systems, Decision and Control. - 2020. - vol. 281. - pp. 1-22. doi: 10.1007/978-3-030-44443-3_1

Kortunov, V.I. Review and comparative analysyis of mini- and micro-UAV autopilots / V.I. Kovtunov, O.V. Mazurenko, A.V. Gorbenko, W. Mohammed, A. Hussein // Proceedings of 2015 IEEE International Conference Actual Problems of Unmanned Aerial Vehicles Developments (APUAVD), 13-15 Oct. 2915, Kiev, Ukraine. – pp. 284-289. doi: 10.1109/APUAVD.2015.7346622

Deng, C. Unmanned Aerial Vehicles for Power Line Inspection: A Cooperative Way in Platforms and Communications / C. Deng, S. Wang, Z.Huang, Z. Tan, J. Liu // Journal of Communications. – 2014. – vol. 9. – №9. – pp. 687-692.

Babak, S. Module structure of UAV-based computerized systems for remote environment monitoring of energy facilities / S. Babak, M. Myslovych, R. Sysak // Proceedings of 2016 17th International Conference Computational Problems of Electrical Engineering (CPEE), 14-17 Sept. 2016, Sandomierz, Poland. doi: 10.1109/CPEE.2016.7738752

Downloads

Опубліковано

22.12.2020

Як цитувати

Gryb, O., Karpaliuk, I., Shvets, S., & Zaporozhets, A. (2020). Розпізнавання наявності коронного розряду акустичним комплексом встановленим на безпілотному літальному апараті. Вісник Національного авіаційного університету, 85(4), 46–53. https://doi.org/10.18372/2306-1472.85.15138

Номер

Том 85 № 4 (2020)

Розділ

Сучасні авіаційно-космічні технології

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають