автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Информационно-измерительная система оперативной диагностики подземных силовых сетей

На правах рукописи

□ОЗОВЗ138

СОРОКА Валерий Дмитриевич

ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ОПЕРАТИВНОЙ ДИАГНОСТИКИ ПОДЗЕМНЫХ СИЛОВЫХ СЕТЕЙ

Специальность 05 11 16-Информационно-измерительные и управляющие системы (технические науки)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 4 МАЙ 2007

Саратов - 2007

003063138

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет»

Научный руководитель: - доктор технических наук, профессор

Захаров Александр Александрович

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

Львов Алексей Арленович - доктор физико-математических наук, профессор

Салий Игорь Николаевич

Ведущая организация: - ЗАО НПЦ «Алмаз-Фазотрон»,

г Саратов

Защита диссертации состоится « 29 » мая 2007 г. в 14 00 часов на заседании диссертационного совета Д 212 242 08 при ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет» по адресу 410054, г Саратов, ул Политехническая, 77, ауд 319

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет»

Автореферат разослан » апреля 2007 г

Ученый секретарь

диссертационного совета Терентьев А А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Основной задачей информационно-измерительных систем (ИИС), предназначенных для контроля сложных технических объектов, является своевременная диагностика и прогнозирование состояния контролируемых объектов Современные средства обработки информации позволяют оптимизировать наблюдение за структурами специального назначения (высоковольтные кабельные сети), повысить скорость обнаружения нештатных ситуаций, существенно облегчить анализ исходных данных

Известные в настоящее время методики диагностирования распределенных кабельных сетей работают по факту возникновения неисправности и не позволяют прогнозировать аварийные ситуации, а существующие методы определения мест повреждений в кабельных линиях подземных силовых сетей" (колебательного разряда, накладной рамки и т п ) не приспособлены для локализации всех типов характерных повреждений Кроме того, большая их часть требует отключения отдельных участков сети и значительных временных затрат

Существуют распределенные системы сбора данных и поиска неисправностей (например, СОУ 3-го поколения производства АОЗТ «Поиск» г. Ульяновск) Однако наиболее приемлемые из подобных систем используют выделенные каналы связи, являются малоинформативными и дорогостоящими

В этой связи актуальной становится задача создания более эффективной в эксплуатации информационно-измерительной системы, способной производить диагностику и локализацию всех типичных видов неисправностей в высоковольтных кабелях силовых сетей Один из вариантов снижения стоимости такой системы — использование для передачи информации инфраструктуры распределительных силовых сетей Устройства, обеспечивающие подобного вида связь, принято называть устройствами высокочастотной связи Проблемы, возникающие при организации в кабельной линии высокочастотного канала связи, и методы их решения были исследованы в работах Сиделыюкова В В , Перельмана Л С , Шкарина Ю П, Кадомской К. П, Прозоровского Е Е и др В основном эти работы посвящены вопросам построения систем и устройств передачи информации по силовым сетям не ориентированной на решение задач оперативной диагностики Однако для организации систем мониторинга и диагностики состояния кабельных линий ершовой сети необходимо создание соответствующих методов, рабочих алгоритмов и устройств

Цель диссертационной работы - разработка и исследование информационно-измерительной системы мониторинга и оперативной диагностики подземных силовых сетей, позволяющей определять типичные для высоковольтных кабелей повреждения и использующей в качестве канала связи сам объект контроля

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи: 1 Построение концепции системы сбора информации, использующей в качестве канала связи, как правило, зашумленный силовой кабель

2 Разработка алгоритма анализа цифровых сигналов, позволяющего повысить надежность передачи данных при наличии в канале связи помех различного происхождения

3 Разработка метода диагностики кабельных сетей, позволяющего производить идентификацию и локализацию неисправностей, характерных для высоковольтных кабелей подземных силовых сетей

4 Реализация системы мониторинга состояния распределительных кабельных силовых сетей на основе разработки аппаратного и программного обеспечения

5 Экспериментальное исследование рабочих характеристик разработанной системы

Методы исследований базируются на применении элементов теории вероятности и вейвлет-анализа, теории графов, векторной и матричной алгебры, основных соотношений теории цепей, использовании информатики, системного анализа, основ управления многоуровневыми системами и применении объектно-ориентированного программирования

Научная новизна

1 Обоснована целесообразность построения системы диагностики в составе распределительных силовых сетей, использующей силовой кабель в качестве информационного канала

2 Предложен новый способ передачи информации по силовому кабелю и заявлено изобретение - соответствующее этому способу устройство, отличающееся адаптивной подстройкой уровня распознавания цифрового сигнала

3 Предложен и апробирован метод анализа цифрового сигнала, переданного по зашумленным высоковольтным кабельным линиям, позволяющий повысить степень помехоустойчивости системы связи

4 Разработан протокол обмена данными, в котором общее время приемо-передачи данных со всех абонентов обслуживаемого куста заведомо меньше, чем время реакции устройств автоматики сетей на основные неисправности силовой кабельной линии

5 Предложен метод анализа распределения мощностей по потребителям силовой сети, использующий рекурсивный алгоритм, ход которого определяется текущей структурой сети

6 Адаптирован метод числовых образов применительно к описанию векторных моделей типичных повреждений подземных высоковольтных кабелей

7. Модифицирован метод параметризации контролируемых синусоид токов и напряжений силового кабеля, не требующий большого числа отсчетов и применения операций с гармоническими функциями, позволяющий получать результаты с заданной точностью

Достоверность результатов работы подтверждается использованием теоретически обоснованных методов диагностики силовых сетей, известными

из литературы теоретическими и экспериментальными данными, а также результатами проведенных экспериментов

Практическая ценность и реализация результатов работы

Полученные результаты могут найти применение в следующих областях-в информационно-измерительных и управляющих системах различного назначения, использующих в качестве канала связи силовой кабель (сигнализация, системы телеметрии и телеуправления удаленными объектами по кабелю питания и т. д ),

в вычислительных программах, предназначенных для расчетов распределенных объектов изменяемой топологии

Результаты работы реализованы в системе диагностики распределительных кабельных сетей, блоки которой выпущены малой серией и используются Энгельсским филиалом ОАО «Облкоммунэнерго». В своем составе блоки содержат разработанные и предложенные устройства передачи цифровой информации по высоковольтным кабельным сетям, позволяющие на своей основе построить информационную систему. Также внедрена специальная программа централизованного сбора и обработки информации, реализующая предложенные принципы диагностики

Созданные в результате выполнения диссертационной работы устройства, комплексы программ и алгоритмов могут быть использованы в качестве учебного материала по курсам микропроцессорной техники, электроэнергетики и программирования

Апробация работы

Основные результаты работы были доложены и обсуждены на Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения» (Саратов, 2004, 2006 гт), конференции по проблеме повышения качества подготовки учащихся в области инженерной графики (Саратов, 2004 г), 3-й Международной научно-технической конференции «Новые методологии проектирования изделий микроэлектроники» (Владимир, 2004 г); Международной научно-технической конференции «Радиотехника и связь» (Саратов, 2005 г ), научной конференции по инженерной и компьютерной графике (Саратов, 2006 г), Втором Саратовском салоне изобретений, инноваций и инвестиций (Саратов, 2006 г )

Публикации

По результатам научных исследований опубликовано 10 печатных работ, из которых одна в издании, рекомендованном ВАК

На защиту выносятся следующие положения и результаты:

1 Передача цифровой информации непосредственно по подземным высоковольтным кабелям силовой сети дает возможность построения распределенной ИИС с минимальными затратами на содержание канала связи и высокой степенью защиты информации от внешнего воздействия

2. Диагностика типичных повреждений подземных высоковольтных кабелей распределительных силовых сетей может осуществляться на основе их векторных моделей

3 Для достоверного контроля состояния высоковольтных кабелей силовых сетей достаточно, чтобы скорость передачи данных по подземным силовым кабельным линиям находилась в диапазоне 2-2 5 кБод

4 Методика оперативной диагностики высоковольтных кабелей силовых сетей, реализованная в виде программно-аппаратного комплекса

5 Результаты экспериментов, подтверждающие правильность предложенной методики декодирования информационных сигналов и работоспособность созданной на ее основе автоматизированной системы диагностики высоковольтных кабелей силовой сети

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 90 наименований, и одного приложения Общий объем работы составляет 148 страниц, в том числе 39 рисунков и 3 таблицы

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований. Показаны научная новизна работы, область практических приложений теоретических результатов и их практическая значимость

В первой главе проведены обзор и классификация существующих методов и устройств обнаружения неисправностей в высоковольтных кабельных линиях, выполнен анализ возможностей построения ИИС распределенного типа с использованием в качестве канала связи (КС) диагностируемого кабеля В результате выполненного анализа предложена структура информационной системы, элементы которой обмениваются информацией непосредственно по высоковольтному кабелю силовой сети

Организация связи по силовой сети требует развития методов надежного выделения полезной информации из искаженного и зашумленного сигнала Для наибольшей эффективности диагностики силовых сетей требуется разработка специализированного программного обеспечения, реализующего алгоритмы обработки собранной информации и методы определения поврежденных участков

В соответствии с этим в первой главе сформулированы две задачи Одна из них связана с разработкой математических и алгоритмических методов распознавания информационных единиц в ИИС, а другая — с адаптацией методов обнаружения неисправных участков, выявления характера неисправностей и прогнозирования состояния сети.

Вторая глава посвящена анализу особенностей передачи цифровой информации в зашумленной кабельной линии и разработке новой методики выделения информационных единиц из канала связи ИИС, основанной на использовании статистического критерия выделения машинного слова с последующей его скоростной вейвлет-фильтрацией

В настоящее время существует ряд методов скоростного декодирования сообщений (декодер Меггита, алгоритмы Чейза, Велдона, методы декодирования по минимуму общего расстояния, по максимуму правдоподобия и др ), но все они, в силу ряда причин, не подходят для работы с сигнально-кодовыми конструкциями (СКК), прошедшими по кабельному оборудованию В первую очередь это связано с работой в ограниченном частотном диапазоне, сильным искажением сигнала при его прохождении через участки линии с деградировавшими параметрами и зашумленностью кабеля В результате действия на сигнал всех перечисленных факторов на приемник приходит ослабленный, сильно искаженный сигнал, интерферированный помехами, который трудно поддается идентификации при использовании одномерного кодирования В результате возникает необходимость в применении корректирующих кодов и повторных запросов, что требует дополнительных затрат времени и объемов информации Декодирование сигнала с использованием этих методов может быть ошибочным в условиях неустойчивой связи, возникающих в сети в случае возникновения короткого замыкания (КЗ), оперативных переключений или обрыва ее.

Современные алгоритмы декодирования СКК широко используют методы обучающих (или тестовых) выборок, которые позволяют оценить характеристики канала связи. В совокупности с многообразными алгоритмами декодирования используются также корректирующие и контрольные коды. Для адаптации элементов этих методик к задаче уверенного приема переданных по силовому кабелю данных, предлагается новая структура информационного пакета В состав этой структуры входят модифицированные контрольные биты, позволяющие облегчить выделение полезной информации

В работе обоснована необходимость модификации существующих алгоритмов декодирования СКК, которая" позволила бы производить анализ кодовой конструкции с применением эффективного аппарата фильтрации Весь информационный пакет (информационный фрейм) представляется в виде оптимизированного набора данных с разделителями в виде контрольных бит, модифицированных по длительности Предположим, что для формирования сообщения используется последовательность из я символов и одномерное кодирование, тогда для однозначного выделения этой последовательности необходимо определить ее начало (позицию разделителя)

На рис 1 схематично представлена предлагаемая в работе структура данных для ИИС с зашумленным каналом связи, а рис 2 представляет собой модифицированную решетчатую диаграмму, описывающую обобщенную объективную оценку состояния распознавания бита (V) Модифицированная решетчатая диаграмма представляет собой направленный вправо граф, узлами которого является набор объективных оценок, определяющих состояние

распознавания Под текущей обобщенной объективной оценкой сигнала на 1-м шаге диаграммы понимается величина VI, вычисляемая согласно соотношению

и= Ярого V), (1)

где Р(]Л) — условная вероятность перехода в состояния 1 (определяется по теории Байеса)

состояние J из достигнутого

^ ■ ■ ■■■ - —>

1 ' 2 3 41 42 43 44 | 4 48 5'

^ Я II 8 и 7 II 6 II 51 4 II 3 II 7 II 1 I Р^ (,„ Число 153 Рис 1 Структура пакета данных 1 - старт-бит пакета, 2 - байт адреса трансформаторной подстанции-отправителя (ТП), 3 - байт кода состояния ТП, 4-48 байт со старт-битами (состояние ТП), 5 - байт - концевая комбинация (контрольная сумма пакета)

В работе показывается, что анализ разделителей кодовых слов в терминах объективной оценки сигнала можно вести при условии введения понятия запрещенных переходов в решетчатой диаграмме Набором запрещенных переходов ¥ предлагается называть минимально необходимую их последовательность, которая позволяет отличить кодовые биты от бит-разделителей. По аналогии с определением запрещенных переходов введено понятие разрешенных переходов. Количество разрешенных переходов Б в диаграмме определяется при помощи следующего выражения

8»=1К-Р(,), (2)

где 1 - идентификатор вида бита (1 - бит кодового слова или 2 - бит - разделитель), Б — количество разрешенных переходов в диаграмме выделяемого бита, Б - количество запрещенных переходов, N — размер выборки по кодовому биту.

В результате проведенного анализа, направленного на минимизацию вероятностей неправильной интерпретации бит-разделителей и кодовых бит при различных соотношениях между разрешенными и запрещенными переходами, а также дифференцируемое™ регулирующих выражений был сделан вывод о том, что количество разрешенных переходов в диаграммах каждого из них зависит от количества рядов I диаграммы кодового бита следующим образом

8(1)р)/2.1 (3)

8(2><1<1>-2. (4)

При разработанном подходе выделения кодовых блоков из зашумленного информационного фрейма немаловажным остается вопрос помехоустойчивого распознавания самого блока в условиях ограниченного объема выборки и четкой локализации битов во времени Для решения данной проблемы предлагается использовать теорию дискретного вейвлет-преобразования

сигналов, которая позволяет производить фильтрацию нестационарных сигналов известного вида В связи с этим появляется проблема выбора базисного вейвлета, который был бы выгоден с точки зрения вычислительных затрат, а преобразование на его основе обеспечивало бы повышение вероятности корректного распознавания единицы информации

Для анализа принимаемого сигнала формируется массив его отсчетов Для очистки сигнала от шумов производится его свертка до определенного уровня разложения с применением фильтра, определяемого типом выбранного вейвлета и операцией децимации (прореживания) В результате формируется набор так называемых детализирующих и аппроксимирующих коэффициентов различных масштабов Очистка сигнала от шума производится удалением части вейвлет-коэффициентов, ввиду того, что шумы имеют высокочастотные компоненты спектра,

-1 --

« ^ »

"О"

0 1 2 3 4 5 /

Рис 2 Модифицированная решетчатая диаграмма при неопределенности входного сигнала (СУ - состояния нечетного множества, С>" - состояния четного множества)

которые не несут полезной информации Восстановление сигнала происходит по обратной схеме с использованием фильтра-интерполятора (согласно рис. 3)

Рис 3 Исходный искаженный импульс (слева) и восстановленный через вейвлет-преобразование импульс (справа)

На нем представлен результат использования вейвлет-преобразования для восстановления искаженного, зашумленного в результате пропускания по кабельной линии импульса, интерферированного помехой длительностью в 1/3 его периода В качестве базового вейвлета использовался вейвлет Хаара, разложение происходило до 2-го уровня

В данной главе показано, что разработанная методика формирования информационных пакетов, выделения слов и их дешифрации с распознаванием вейвлет-преобразования позволяет повысить степень помехоустойчивости

декодирования сигнала до величин, достаточных для работы в таких каналах связи как высоковольтные кабельные линии с неустойчивыми характеристиками (вероятность неправильного распознавания пакета не превышает 10'5) Таким образом, доказана возможность построения распределенной информационно-измерительной системы, использующей в качестве канала связи силовой кабель распределительной сети

Третья глава посвящена разработке концепции диагностики и прогнозирования состояния кабельных сетей, вопросам оптимизации методов обработки данных. Решалась проблема определения достаточного для диагностики набора данных и методов оценки их адекватности Развит структурно-лингвистический подход к решению поставленной задачи, сочетающий в себе функциональную диагностику на основе баланса реактивных мощностей и представления участков сети в виде эквивалентного виртуального потребителя

Поиск неисправностей в силовых кабельных сетях происходит, как правило, после того, как обнаруживается факт нарушения их нормального функционирования В основном это связано с отсутствием надежных методик, позволяющих производить прогнозирование на основе учета неблагоприятных для изношенного кабеля событий, в частности, поступления реактивной энергии в сеть от потребителя В этой связи разработана система сбора данных, представляющая собой распределенную иерархическую цепочку вычислительных устройств на базе микроконтроллеров, производящих прием и передачу данных непосредственно по высоковольтному кабелю Основная задача этих микроконтроллеров - сбор, первичная обработка, оптимизация и передача на ЭВМ диспетчера информации, на основе которой можно вычислить текущий баланс реактивных мощностей в сети Общая схема предлагаемой в работе ИИС представлена на рис 4 По материалам разработки подана и

прошла предварительную экспертизу заявка на изобретение «Устройство кодирования, приема и передачи цифровой

информации по электрическим сетям»

Как было показано выше, в основе предлагаемой системы диагностики использована связь между надежностью отдельных участков сети и Основным параметром

Устройства накопления информации и статистического анализа {процессор третьего уровня)

ТТ"

и'

Ж

Микроконтроллер второго уровня распределительного пункта (РП)

и

Вспомогательныи микроконтроллер РП

В.....3

ТТр! эователи

ПГ~

Кабельная линия

М икроконтроллер первого уровня

—е—

Вспомогательный микроконтроллер ТП

Рис 4 Общая схема распределенной информационно-измерительной системы, предназначенной для мониторинга

кабельной силовой сети присутствием в них избытка реактивной мощности надежности сети можно считать вероятность её безотказной работы рвР(0, которая зависит от индивидуального показателя неустойчивости контролируемого участка рну и от вероятности появления в нем избытка реактивной мощности ри

P6p(t) = p„y-p„M(t) (5)

Определение величин реактивной мощности производится на основе данных от первичных микроконтроллеров, занятых измерением параметров синусоид тока и напряжений всех трех фаз силового кабеля. Реальная синусоида в сети никогда не является гладкой, поэтому для расчета ее формы применен специальный алгоритм, обеспечивающий необходимую точность измерения временных и амплитудных параметров (с учетом возможного изменения периода функции) В работе показана возможность регистрации амплитуды контролируемой синусоиды при использовании ограниченного количества измеряемых точек и без применения операций с гармоническими функциями и процедур вычисления квадратного корня, значительно снижающих скорость обработки данных, для используемого класса микроконтроллеров

л 250 {((а,-А,)-(а<- Л F ~ (к -А0)-(а2- Аа )f) (6)

209 АТ1 ((а,-Л) + (в2-Л)-(«з-Л)-(«4-Л))'

где ДТ - шаг между измерениями (ДТ ~ 5 мс), А0 - средняя линия синусоиды, аь а2, а3, а4 - мгновенные значения функции

Получены основные соотношения для скоростного вычисления периода и фазы синусоиды, позволяющие производить их измерение с высокой точностью. Для вычислений используются переменные, именуемые быстрым и медленным счетчиками быстрый счетчик инкрементируется с периодом Хь, пропорциональным периоду колебаний кварцевого генератора, а медленный -шестнадцатиразрядный, работает с периодом тт = 65535 ть

t =400(a|""Ao) + lOO (tm -500 N) + —, (7)

(apl-ap) Vmp 655

!0 =400(а°'"Ао)+100 (tm0 -500 + (8)

(a»i -a„) 655

T = 2*abs(tp-to), (9)

do)

где N - количество измерений, произведенных с момента прихода импульса синхронизации от микроконтроллера распределительной подстанции (РП), Т -период синусоиды, © - угол смещения синусоиды, tp, to - прямой и обратный моменты перехода синусоиды через А0, tmp, tmo - моменты измерения первой точки по медленному счетчику соответственно после прямого и обратного переходов синусоиды, tbp, tb0 - моменты измерения первой точки по быстрому счетчику соответственно после прямого и обратного переходов синусоиды, ар, Эо — точки до прямого и обратного переходов, арЬ a„i — точки, лежащие непосредственно после прямого и обратного переходов

Получены выражения для усреднения периода вычисляемых величин «на проход» Так, например, среднее значение периода для текущего шага усреднения

= Г„

т,„ =■

N + 1

(П)

Уточненное значение шестнадцатеричного периода с учетом округления в вычислительных операциях

100

N 100 +

ДГ + 1

Т,„ +

N + 1

N + 1

(N + 1)

(12)

У,) +50 201 N + 1 2 Т,ы +N + 1 100 ......+

2 (ЛГ + 1) 2 {N + 1)

гдеЛ^= 0 48

Анализ описанных методик показал, что измеренная с их помощью реактивная мощность будет характеризоваться погрешностью, максимальное значение которой при принятой дискретности измерения находится в пределах 4% (кривая на рис 5)

Применительно к непосредственному вычислению потребляемых на трансформаторных подстанциях мощностей в работе предложена рекурсивная схема расчета, использующая структурно-лингвистическую формулу сети Эта

ДС1(ф), -[-0.04 отн. ед

-0 02

-О 02

Рис 5 Зависимость погрешности дискретизации от разности фаз срщ при измерении реактивных мощностей (Ди = 0 1%, Д[ = 1%, \иг2%)

формула входит в состав единого временного набора данных об измеренных в сети мощностях и определяет достаточность этого набора для составления образа, характеризующего текущее состояние сети

Возможность синтеза формулы кабельной силовой сети основывается на том, что любая трансформаторная подстанция (ТП)

с подключенными к ней питаемыми разветвленными структурами может быть представлена в виде некоторой сосредоточенной «виртуальной» подстанции. Конструирование формулы производится в два этапа на первом этапе, с использованием условных семантических обозначений, описываются связи каждой ТП, на втором этапе производится рекурсивная подстановка младших полученных выражений в старшие до тех пор, пока не будут использованы все выражения Сборка формулы происходит только по тем элементам схемы, которые имеют хотя бы одну коммутационную ветвь, направленную на сеть-образующий объект Разбор выражения, описывающего топологию при анализе накопленных данных, происходит с учетом приоритетности подвыражений,

выделенных условными знаками (например, "[ ]") по правилам, схожим с правилами программного анализа математических формул

В этой же главе проведена интерпретация пакета диагностических данных в качестве текущего образа сети (включая описание ее топологии) Исследована возможность построения компьютерной системы распознавания образов поврежденных участков, а также видов обнаруженных неисправностей Предложен алгоритм диагностики, использующий метод распознавания на основе детерминированных правил принятия решения

Алгоритм диагностики состоит из нескольких основных этапов (его обобщенная блок-схема приведена на рис б)-

производится разбор формулы анализируемой сети, в ходе которого ведется анализ нарушения уставок,

при обнаружении факта нарушения уставок выделяется неисправный участок сети и на основе образов, заложенных в базу данных, распознается характер повреждения,

в случае успешного распознавания состояния сети выводится сообщение оператору, в ином случае составляется диалог в форме, позволяющей скорректировать или создать новый образ неисправности

Таким образом, предложен метод формализации текущей топологии силовой сети, построенный на основе структурно-лингвистического подхода Определен набор данных, однозначно определяющий ход рекурсивного пересчета баланса реактивных мощностей. Разработаны алгоритмы скоростной обработки данных Проведено машинное моделирование работы алгоритмов и системы в целом Предложен алгоритм диагностики сети Исследована проблема и на основе мониторинга электрических параметров силовых сетей предложено решение вопроса о предупреждении возникновения в них неисправностей.

Четвертая глава работы содержит экспериментальные данные, подтверждающие рабочую гипотезу о возможности передачи цифровой информации по работающим высоковольтным кабельным сетям с изолированной нейтралью и о возможности регистрации неисправностей на реальном высоковольтном объекте с последующей их идентификацией При проведении исследований необходимо было экспериментально подтвердить следующее утверждение возможно построить такую ИИС, использующую в качестве канала связи сам силовой кабель, которая будет устойчиво передавать цифровую информацию с контрольных точек даже при наличии в сети короткого замыкания одной из фаз

Для дополнительной проверки предложенных принципов построения мониторинговой системы и предложенной методики декодирования сигнала был проведен модельный эксперимент, схема которого представлена на рис 7 Как известно, любой участок кабельной линии может быть представлен в виде эквивалентной принципиальной схемы (рис 8) Идея эксперимента заключалась в том, что макеты контрольных точек обменивались условными данными по модели кабельной линии При этом использовались разработанные алгоритмы обработки данных

Преобразователи

Макет блока контрольной

точки ТП * * *

Макет-модель кабельной линии Макет блока контрольной точки РП

Имитатор высоковольтной шины

т_г

т

Рис 7 Схема модельного эксперимента

ЯЭ - 232

Компьютер

& & &

С./2

2|с,/:

з^ллпо-

Т.

Рис 8 Эквивалентная схема участка кабельной линии

Для того чтобы доказать, что распознавание информации возможно при плотности сигнала, достаточной для адекватного отображения работы силовой сети, по описанной модели передавались известные последовательности кодов восьмибитных слов для чисел от 0 до 255 (осциллограммы некоторых чисел

приведены на рис 9) Принимающий блок после распознавания этих данных производил их вывод на монитор компьютера, после чего происходило сравнение исходной и принятой последовательностей Эксперимент проводился в условиях имитации кабельной линии различной длины

сигналов число «85» (слева), число «3» (справа)

Следующий этап эксперимента — оценка скоростных алгоритмов измерения параметров модельных синусоид при помощи макета блока контрольной точки и сравнение результатов проведенных измерений с показаниями эталонных приборов Эксперимент доказал правильность посылок и расчетных методов, предложенных в диссертационной работе (погрешность измерений тока находится в пределах 4%, напряжения в пределах 2%)

Для того чтобы полностью убедиться в работоспособности системы, был проведен эксперимент на действующем распределительном пункте РП-7 Энгельсского филиала «Облкоммунэнерго», в состав которого входили трансформаторные подстанции ТП-122, ТП-133 и ТП-239

Суть эксперимента сводилась к обнаружению искусственно созданного короткого замыкания (КЗ) на фазе кабеля одной из ТП Показано, что измеренные системой векторы токов замкнутой на землю фазы совпадают по величине с токами, измеренными стандартными методами Проведен'сопоставительный анализ результатов эксперимента с результатами исследования машинной модели указанной сети, подтверждающий корректность примененных в системе мониторинга методов

Экспериментально доказано, что разработанная ИИС способна проводить диагностику сети, вести локализацию неисправного участка и идентификацию типа повреждения на основе ранее разработанных и систематизированных векторных моделей основных типичных повреждений подземных высоковольтных кабелей (рис 10)

V

1Ъ\1

А

/ис

Рис 10 Модельные векторные диаграммы, отображающие нормальный режим работы сети (слева) и режим однофазного замыкания на землю - фаза С (справа)

Основные выводы

1 Проанализированы достоинства и недостатки известных устройств диагностики силовых кабельных сетей, проведена их классификация Выявлены наиболее приемлемые из них Установлено, что большая часть известных методов и устройств являются неоправданно дорогими и требуют для своей работы отключения энергии от потребителя

2 Предложена структура информационной системы, использующей в качестве канала связи сам силовой кабель сети электроснабжения без какой-либо его модификации

3 Разработана методика корректного распознавания сильно искаженных сигналов и предложен оригинальный формат передачи цифровых данных по силовой сети, позволяющий использовать эту методику Описан способ

иа

СОРОКА Валерий Дмитриевич

ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ОПЕРАТИВНОЙ ДИАГНОСТИКИ ПОДЗЕМНЫХ СИЛОВЫХ СЕТЕЙ

Автореферат Корректор О А Панина

Подписано в печать 25 04 07 Формат 60x84 1/16

Бум офсет Уел печл 1,0 Уч-иэдл 1,0

Тираж 100 экз Заказ 153 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет

410054, Саратов, Политехническая ул , 77 Отпечатано в РИЦ СГТУ 410054, Саратов, Политехническая ул , 77

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Анализ существующих методов обнаружения неисправностей в высоковольтных кабельных сетях.

1.1. Методы диагностики.

1.1.1. Методы локализации неисправностей.

1.1.2. Мониторинговые методы локализации неисправностей.

1.2. Векторные модели типичных повреждений.

1.3. Модели организации связи в распределенных системах диагностики кабельных сетей.

1.4. Методы и подходы к решению задач анализа данных с учетом структуры контролируемых сетей.

1.5. Аппаратура передачи данных по высоковольтным кабельным сетям.

1.4. Выводы.

ГЛАВА 2. Передача информации по высоковольтным кабельным сетям.

2.1. Особенности передача-цифровой информации по силовым кабельным сетям.

2.2. Система централизованного сбора данных по силовым кабельным сетям.

2.3. Разработка структуры и протокола передачи данных.

2.4. Разработка метода распознавания информационных единиц.

2.4.1. Алгоритм распознавания на основе объективных оценок сигнала.

2.4.2. Распознавание бит на основе теории информации.

2.4.3. Фильтрация информационного сигнала на основе вейвлет-преобразования.

2.5. .Выводы.

ГЛАВА 3. Оптимизация методов обработки данных при диагностике кабельных сетей.

3.1. Структурно-лингвистический подход в описании сетей и алгоритмах расчетов.

3.1.1. Метод эквивалентного представления сети.

3.1.2. Рекурсивная обработка данных с учетом топологии сети.

3.2. Концепция диагностики кабельных сетей.

3.2.1. Диагностика на основе баланса мощностей.

3.2.2. Функциональная диагностика.

3.2.3. Прогнозирование состояния сети на основе учета неблагоприятных диагнозов.

3.3. Оптимизация методов обработки первичных данных.

3.3.1. Моделирование процесса измерения и обработки данных.

3.3.2. Оптимизация методов измерения параметров сети

3.4. Выводы.

ГЛАВА 4. Экспериментальные исследования разработанных методов.

4.1. Постановка задачи.

4.2. Система диагностики распределительных силовых сетей

4.2.1. Функциональное описание и общие технические характеристики.

4.2.2. Программное обеспечение.

4.3. Комплексное испытание системы и анализ результатов

4.3.1. Работа в режиме слежения.

4.3.2. Работа системы в режиме индикации неисправностей сети.

4.4. Выводы.

Актуальность темы. В последнее время в промышленности отчетливо наметились тенденции к увеличению доли затрат на энерго- и ресурсосберегающие технологии, а также на технологии, предназначенные для наблюдения за состоянием различного рода технических структур. Современные средства обработки информации позволяют оптимизировать процесс наблюдения за состоянием технических объектов, повысить скорость обнаружения нештатных ситуаций, существенно облегчить анализ исходных данных.

Системы электропередачи выполняются по схеме с изолированной нейтралью в целях обеспечения повышенной надежности электроснабжения. Замыкание одной из фаз на землю не приводит к появлению больших токов короткого замыкания и допускается в течение нескольких часов [10]. Однако, по сведениям энерго-предприятий, потери энергии, связанные с аварийными и нештатными ситуациями в сетях распределительных пунктов и трансформаторных подстанций на настоящий момент составляют величину порядка 5% от общего её расхода. В периоды сезонного увеличения потребления эти потери могут доходить до 10-11%, усугубляя тем самым и без того напряженную работу оборудования и провоцируя дополнительные аварии. Такая ситуация связана как с общей изношенностью коммуникаций и дороговизной их своевременной замены и ремонта, так и с объективными трудностями в оперативной локализации места аварии, характерными для подземных силовых линий.

Поэтому, контрольно-диагностическая аппаратура, обеспечивающая мониторинг состояния, в частности, распределительных кабельных сетей должна обеспечивать максимум возможностей по учету распределяемой по потребителю энергии, прогнозированию состояний кабельных сетей и непосредственной локализации неисправных участков сети при использовании доступных и относительно дешевых каналов связи (КС). В энергетической отрасли таким каналом может являться сам объект диагностики - высоковольтная кабельная линия, обладающая характеристиками, которые затрудняют производить по ней передачу данных с использованием хорошо известных методов. Это означает, что кабельные линии могут быть использованы в качестве канализирующих устройств при развитии методов передачи данных, адаптированной к специфике таких линий.

Устройства, использующие для передачи информации инфраструктуры распределительных силовых сетей, принято называть устройствами высокочастотной связи. Проблемы, возникающие при организации в кабельной линии высокочастотного КС, и методы их решения были исследованы в работах: Сидельнокова В. В., Перельмана J1. С., Шкарина Ю. П., Кадомской К. П., Прозоровского Е. Е., и др. Однако для организации систем мониторинга и диагностики состояния кабельных линий силовой сети необходимо создание соответствующих методов, рабочих алгоритмов и устройств.

Под диагностикой кабельных силовых сетей в работе понимается диагностика типичных неисправностей высоковольтных кабелей этих сетей. Условием успешной диагностики и прогнозирования состояния кабельных сетей является наличие своевременной и достаточной диагностической информации, а так же методов ее обработки. Большинство отечественных систем мониторинга силовых кабельных сетей производят обнаружение неисправностей без использования постоянного векторного анализа токов и напряжений и анализа взаимосвязей в исходных данных. Как следствие, такие системы указывают лишь на возможное ответвление сети, где выявлен лишь факт повреждения. Поэтому задачи поиска неисправностей возлагаются на обслуживающий персонал, который в свою очередь вынужден производить комплекс длительных и не всегда успешных работ по непосредственному обнаружению мест неисправности. Все это приводит к низкой производительности и достаточно высоким требованиям к квалификации обслуживающего персонала. Конечно, такой подход часто не приемлем в условиях современного производства.

Таким образом, отсутствие эффективных методов передачи данных по силовым сетям, в совокупности с отсутствием оптимизированных методов обработки информации исключило возможность применения относительно дешевой и оперативной аппаратуры контроля для проведения мониторинга состояния кабельных силовых сетей, а так же прогнозирования возникновения в них неисправностей.

Одна из причин высоких затрат на контроль кабельных сетей, а так же на поиск неисправностей является низкая эффективность доступных средств ведения мониторинга и контроля сетей из-за отсутствия единой комплексной стратегии автоматизированного поиска с применением адаптивных методов анализа и обработки данных. В этой связи актуальной становится задача создания более эффективной в эксплуатации информационно-измерительной системы, способной производить диагностику и локализацию типичных видов неисправностей в силовых кабельных сетях.

Цель работы - разработка и исследование информационно-измерительной системы оперативной диагностики подземных силовых сетей, использующей в качестве КС сам объекта контроля (силовой кабель).

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

1. Построение концепции системы сбора информации, использующей в качестве КС, как правило, зашумленный силовой кабель.

2. Разработка алгоритма анализа цифровых сигналов, позволяющего повысить надежность передачи данных при наличии в КС помех.

3. Разработка метода диагностики кабельных сетей, позволяющего производить идентификацию и локализацию неисправностей, характерных для кабельных силовых сетей.

4. Реализация системы мониторинга распределенных кабельных силовых сетей на основе разработки аппаратного и программного обеспечения.

Методы исследований базируются на применении элементов теории вероятности и вейвлет-анализа, теории графов, векторной и матричной алгебры, основных соотношений теории цепей, использовании информатики, системного анализа, основ управления многоуровневыми системами и применении объектно-ориентированного программирования.

Научная новизна:

1. Обоснована целесообразность построения системы диагностики в составе распределительных силовых сетей, использующей силовой кабель в качестве информационного канала.

2. Предложен способ передачи информации по силовому кабелю и заявлено соответствующее этому способу устройство, отличающееся адаптивной подстройкой уровня распознавания цифрового сигнала.

3. Предложен и апробирован новый метод анализа цифрового сигнала, переданного по зашумленным высоковольтным кабельным линиям, позволяющий повысить степень помехоустойчивости системы связи.

4. Разработан скоростной протокол обмена данными, общее время приемо-передачи данных со всех абонентов обслуживаемого куста которого заведомо меньше, чем время реакции устройств автоматики сетей на нештатные ситуации.

5. Предложен метод анализа распределения мощностей по потребителям силовой сети, использующий рекурсивный алгоритм, ход которого определяется текущей структурой сети.

6. Адаптирован метод числовых образов применительно к описанию векторных моделей типичных повреждений кабельных сетей.

7. Модифицирован метод параметризации контролируемых процессов сети, отличающийся использованием простых промышленных микроконтроллеров для первичной обработки информации, малого числа отсчетов при заданной точности результата.

Достоверность результатов работы подтверждается использованием теоретически обоснованных методов диагностики силовых сетей; известными из литературы теоретическими и экспериментальными данными, а так же результатами проведенных экспериментов.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

Полученные результаты могут найти применение в следующих областях: в информационно-измерительных и управляющих системах различного назначения, использующих в качестве КС силовой кабель (сигнализация, системы телеметрии и телеуправления удаленными объектами по кабелю питания и т. д.); в вычислительных программах, предназначенных для расчетов распределенных объектов изменяемой топологии.

Результаты работы реализованы в системе диагностики распределенных кабельных сетей, блоки которой выпущены малой серией и используются Энгельским филиалом ОАО «Облкоммунэнерго». В своем составе блоки содержат разработанные и предложеные устройства передачи цифровой информации по высоковольтным кабельным сетям, позволяющие на своей основе построить информационную систему. Специальная программа централизованного сбора информации, разработанная по изложенным принципам внедрена совместно с аппаратурой.

Созданные в результате выполнения диссертационной работы устройства, комплексы программ и алгоритмов могут быть использованы в качестве учебного материала по курсам микропроцессорной техники и программирования.

Апробация работы.

Основные результаты работы были доложены и обсуждены на: международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения» (г. Саратов, в 2004 и 2006 годах); конференции по проблеме повышения качества подготовки учащихся в области инженерной графики (г. Саратов, в 2004 году);

3-ей международной научно-технической конференции «Новые методологии проектирования изделий микроэлектроники» (г. Владимир, в 2004 году); международной научно-технической конференции «Радиотехника и связь» (г. Саратов, в 2005 году); научной конференции по инженерной и компьютерной графике (г. Саратов, в 2006 году);

Втором Саратовском салоне изобретений, инноваций и инвестиций, (г. Саратов, 21-23 ноября 2006 года).

Публикации.

По результатам научных исследований опубликовано 11 печатных работ, из которых 10 статей (из них одна в издании, рекомендованном ВАК).

На защиту выносятся следующие положения и результаты:

1. Передача цифровой информации непосредственно по подземным высоковольтным кабелям силовой сети дает возможность построения распределенной ИИС с минимальными затратами на содержание КС и высокой степенью защиты информации от внешнего воздействия.

2. Для достоверного контроля нештатных ситуации в силовой сети достаточно, чтобы скорость передачи данных по подземным силовым кабельным линиям находилась в диапазоне 2-2.5 кБод.

3. Структура распределенных систем с изменяющейся топологией может быть формализована с помощью разработанной методики, основанной на использовании структурно-лингвистического подхода.

4. Использование алгоритмов рекурсивной обработки первичных данных с учетом структуры сети позволяет диагностировать её состояние и обнаруживать основные неисправности с приемлемой для практики точностью.

5. Результаты экспериментов, подтверждающие правильность предложенной методики декодирования информационных сигналов и работоспособность созданной на ее основе автоматизированной системы диагностики силовой сети.

Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 90 наименований, одного приложения. Общий объем работы составляет 148 страниц, в том числе 39 рисунков и 3 таблицы.

4.6 Выводы

1. Создан и испытан комплекс программного обеспечения (на языке С++ в среде разработки Visual Builder 6.0), аппаратного обеспечения (на основе микроконтроллеров PIC) и методического обеспечения. Данный комплекс позволяет: с приемлемой для практики точностью производить мониторинг текущих электрических параметров распределительных кабельных сетей, анализировать распределение мощностей в сети, идентифицировать типы обнаруженных повреждений, указывать участок возникновения неисправности. Комплекс так же позволяет: архивировать текущие данные, производить их накопление за весь период эксплуатации системы с целью последующего восстановления, разбора и анализа.

2. Проведено комплексное испытание созданной методики передачи данных, показавшее её работоспособность как в лабораторных, так и в рабочих условиях. Испытан аппарат параметризации измеряемых сигналов, результаты измерения которого были проверены на правильность при помощи эталонных приборов, а так же при использовании теоретических основ, использованных в машинной модели проведенного эксперимента.

3. Проведена серия экспериментов в сети действующего распределительного пункта, в ходе которых было доказано, что разработанная система диагностики способна передавать информацию по кабельной сети в условиях короткого замыкания одной из фаз. Результаты испытаний подтвердили, что разработанная система способна производить идентификацию обнаруженного повреждения, а так же локализацию неисправного участка сети.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполнены теоретические и экспериментальные исследования: процесса передачи информации в зашумленных кабельных сетях; разработанного способа построения информационно-измерительной системы, способной производить централизованный сбор данных с удаленных объектов и учитывающей особенности срабатывания защитной автоматики сети; предложенной методики обнаружения неисправного участка сети и алгоритма распознавания. В результате проведенной работы решена важная научно-практическая задача, имеющая существенное значение для развития энергетической промышленности в части техники диагностики распределительных кабельных сетей, а так же для мониторинга и управления удаленными объектами по сетям питания. Это обосновывается следующими результатами:

1. Предложена структура информационной системы, использующей в качестве канала связи сам силовой кабель сети электроснабжения без какой-либо его модификации.

2. Показано, что использование в качестве канала связи высоковольтного кабеля силовой сети при временном разделении канала, учитывающем время реакции типовых систем защиты сетей, позволяет избежать затрат на содержание каналов связи любого другого вида.

3. Разработана методика корректного распознавания сильно искаженных сигналов и предложен оригинальный формат передачи цифровых данных по силовой сети, позволяющий использовать эту методику.

4. Доказано, что использование для распознавания характера неисправностей параметров синусоид тока и напряжений всех трех фаз сети позволяет ограничиться скоростью передачи данных в 2-2.5 кБод, в зависимости от количества контролируемых трансформаторных подстанций, при этом применение разработанных методов распознавания сигнала позволяет повысить степень помехоустойчивого приема.

5. Доказано, что представление топологии силовой сети в виде эквивалентной виртуальной подстанции, а так же использование лингвистических обозначений в описании взаимосвязей между именованными элементами сети позволяет формализовать её структуру, при этом появляется инструмент актуализации хода расчетов при анализе данных и связей на мнемосхеме.

6. Разработан алгоритм диагностики сети, основанный на рекурсивной обработке первичных данных и использовании основ функциональной диагностики, позволяющий определять аварийный участок сети, распознавать основные виды неисправностей и снизить затраты на поиски повреждений.

7. На основе разработанных методик передачи информационного сигнала по кабельным сетям, а так же методик обработки данных создан и испытан комплекс программного и аппаратного обеспечения (на основе микроконтроллеров серии PIC), позволяющий: с приемлемой для практики точностью производить мониторинг текущих электрических параметров распределительных кабельных сетей, анализировать распределение мощностей в сети, идентифицировать типы обнаруженных повреждений, указывать участок возникновения неисправности

8. Экспериментально доказана работоспособность разработанной системы диагностики при наличии в силовом кабеле неисправностей типа однофазного короткого замыкания.

1. Bingham J.A. Multicarrier modulation for data transmission// IEEE Communications magazine, vol. 28, MAI, 1990.

2. Gale P.F. Cable fault location by impulse current method. Proc. IEE, 1975, vol. 122, No 4, Apr.

3. Goser J., Rolim J.G., Simoes Costa A.J.A. "Meter Placement for Power System State Estimation: An Approach Based on Genetic Algorithms and Topological Observability Analysis". Proc. of the ISAP'2001 Conference, 2001: 1519.

4. Magnago F.H., Abur A. Fault locating using wavelets. IEEE Trans. On Power Delivery, 1998, vol. 13, No. 4, Oct.

5. Mallat S. A theory for multiresolution signal decomposition: the wavelet representation. IEEE Pattern Anal, and Machine Intell. 1989. vol. 11, no. 7, pp. 674 -693.

6. Phadke G. "Synchronized Phasor Measurements," IEEE Computer Applications in Power", vol.6, pp.10-15, Apr. 1993.

7. Phadke G. "Synchronized Phasor Measurements A Historical Overview," in Proc. IEEE/PES Transmission and Distribution Conf., vol. 1, pp.476-479, 2002.

8. Андриевский E.H. Секционирование и резервирование сельских электросетей. М.: Энергоатомиздат, 1983. -112с.

9. Апресян Ю.Д. Избранные труды, том I. Лексическая семантика: 2-е изд., испр. и доп. М.: Школа «Языки русской культуры», Издательская фирма «Восточная литература» РАН, 1995. - VIII е., 472 с.

10. Арцишевский Я.Л. Определение мест повреждения линий электропередачи в сетях с изолированной нейтралью. М.: Высшая школа, 1989.-87 с.

11. Боглаев Ю.П. Вычислительная математика и программирование / Ю.П. Боглаев. М.: Высш. шк., 1990. -143 с.

12. Богомолов A.M. Твердохлебов В.А. Диагностика сложных систем. -Киев: Наук, думка, 1974.

13. Владимирова Г.И. Исследование возможности применения KJT промышленных сетей для передачи информации токами высокой частоты: Дис. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. JL, 1973.

14. Гамм А.З., Голуб И.И. Наблюдаемость электроэнергетических систем. -М.: Наука, 1990.-220 с.

15. Гамм А.З., Колосок И.Н. Обнаружение грубых ошибок телеизмерений в электроэнергетических системах. Новосибирск: Наука, 2000. - 152 с.

16. Гамм А.З., Колосок И.Н. Усовершенствованные алгоритмы оценивания состояния электроэнергетических систем // Электричество. 1987. - № 11. - С. 25-29.

17. Герман О.В. Введение в теорию экспертных систем и обработку знаний. Минск: Дизайн ПРО, 1995. - 255 с.

18. Гладкий А.В. Формальные грамматики и языки. М.: Наука, 1973. - 368с.

19. Горелик A.J1., Скрипкин В.А. Методы распознавания: Учеб. Пособие для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. Шк., 1989. - 232с.

20. Гуров А.А., Каримский И.А. Расчет параметров режимов рассредоточенных систем электроснабжения с протяженными кабельными линиями напряжением 6 кВ // Электротехника. 2004. - №2. - С. 38-42.

21. Дремин И.М.и др. Вейвлеты и их использование // Успехи физических наук. Том 171. - № 5. - 2001. - С. 465-501.

22. Дрехслер Р. Измерение и оценка качества электроэнергии при симметричной и нелинейной нагрузке / Пер. с чешек. М.: Энергоатомиздат, 1985.- 112 с.

23. Дузкенова Ж.А., Кадомская К.П. Передача информации по силовым кабелям высокого напряжения // Электричество. 1996. - № 8. - С. 26-30.

24. Дьяконов В.П. Вейвлеты. От теории к практике. Изд 2-е, перераб. и доп.-М. СОЛОН-Пресс, 2004. - 400 с.

25. Дьяконов В.П. Matlab 6.5 SP1/7 + Simulink 5/6. Основы применения. -М.: Солон-Пресс, 2005. 800 с.

26. Ежков Ю.С. Система телемеханики «Омь»: состояние перспективы // Энергетик. - 2004. - № 10. - С. 38-39.

27. Журавлев Ю.И. Никифоров В.В. Алгоритмы распознавания, основанные на вычислении оценок // Кибернетика. 1971. - №3. - С. 29-45.

28. Завалишин Н.В., Мучник И.Б. Лингвистический (структурный) подход к проблеме распознавания образов (обзор) // Автоматика и телемеханика. 1969. -№ 8 - С. 86-118.

29. Зяблов В.В. и др. Высокоскоростная передача сообщений в реальных каналах / В.В. Зяблов, Д.Л. Коробков, С.Л. Портной. М.: Радио и связь, 1991.-288с.

30. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. М.: Энергоатомиздат, 1989.-592 с.

31. Инструкция по эксплуатации силовых кабельных линий. Кабельные линии напряжением до 35 кВ. Часть 1. - М.: СПО Союзтехэнерго, 1980.

32. Использование канала нулевой последовательности в сетях напряжением 6-35 кВ с изолированной нейтралью / Ю.И. Астахов, И.И. Гагарская, В.В. Лебедев и др. // Электрические станции. 1972. - № 9. - С. 5457.

33. Ишкин В.Х. и др. Высокочастотная связь по BJI в электроэнергетике // Электричество. 1992. - № 8. - 54-57.

34. Кадомская К.П., Качесов В.Е., Лавров Ю.А. И др. Диагностика и мониторинг кабельных сетей средних классов напряжения // Электротехника. -2000.-№11.-С. 8-15.

35. Кадомская К.П., Карпова Ж.А. Характеристики линейных трактов передачи информации по силовым кабелям распределительных сетей ЮкВ // Электричество. 1998. - №3. - С. 7-12.

36. Каппелини В. и др. Цифровые фильтры и их применение / Пер. с англ.

37. B. Каппелини, А. Дж. Констанидис, П. Эмилиани. М.: Энергоатомиздат, 1983. -360 с.

38. Карибский В.В. Анализ систем для контроля работоспособности и диагностики неисправностей // Автоматика и телемеханика. 1965. - №2. - С. 308-314.

39. Качесов В.Е. Метод определения зоны однофазного замыкания в распределительных сетях под рабочим напряжением // Электричество. 2005. -№6.-С. 9-19.

40. Качесов В.Е., Ларионов В.Н. Овсянников А.Г. О результатах мониторинга перенапряжений при однофазных дуговых замыканиях на землю в распределительных кабельных сетях // Электрические станции. 2002. - №8.1. C. 9-15.

41. Козлов В.А., Куличкович Л.М. Прокладка, обслуживание и ремонт кабельных линий. Л.: Энергоатомиздат, 1984. - 248 с.

42. Колодчевский В.М. Влияние ответвлений на параметры каналов передачи информации по кабельной линии 6-10 кВ // Промышленная электроника. 2004. -№ 1. - С. 51-54.

43. Конторович A.M., Тараканов А.А. Выдерживание точных измерений при оценивании состояния электрических систем // Информационноеобеспечение диспетчерского управления в электроэнергетике. Новосибирск: Наука. - 1985. - С. 63-68.

44. Кормен Т., Лейзерсон Ч., Ривест Р. Алгоритмы: построение и анализ. -М.: МЦНМО, 1999.-228 с.

45. Кузнецов В.Е. Представление в ЭВМ неформальных процедур. М.: Наука, 1986.- 160 с.

46. Мальцев А.И. Алгоритмы и рекурсивные функции. М.: Наука, 1986. -386 с.

47. Микулин Р.Г. Исследование условий отражения импульсных сигналов в распределительных электрических сетях // Электротехника. 2003. - № 10. - С. 39-44.

48. Неклепаев Б.Н. Вопросы терминологии в области заземления нейтралей электроустановок и электрических сетей // Электрические станции. 2003. -№3.-С. 68-69.

49. Никонов А.В., Сорока В.Д. Обзор современных методов диагностирования состояния высоковольтных кабельных сетей // Техническая электродинамика и электроника. Сборник научных трудов. Саратов: СГТУ, 2006. - С. 40-46.

50. Осика J1.K. Принципы нормирования погрешностей измерений для целей коммерческого учета электроэнергии на оптовом рынке // Электричество.- 2004. №4. - С. 26-28.

51. Основы технической диагностики. Кн. 1. Модели объектов, методы и алгоритмы диагноза / Под ред. П.П. Пархоменко. М., «Энергия», 1976. - 464 с.

52. Оценивание состояния в электроэнергетике / Гамм А.З., Герасимов JI.H., Голуб И.И. и др. М.: Наука, 1983. - 310 с.

53. Паздерин А.В. Проблема моделирования распределения потоков электрической энергии в сети // Электричество. 2004. - № 10. - С. 2-8.

54. Паздерин А.В. Решение задачи энергораспределения в электрической сети на основе методов оценивания состояния // Электричество. 2004. - № 12. -С. 2-7.

55. Патент RU 2 154 343 С 2. Заявка 98107580/09, 16.04.1998 Публ 10.08.2000 Приоритет 17.04.1997 DE 19716011.5 Способ и устройство для передачи информации по сети энергоснабжения/ Бернхард Дек, Йозеф Леманн, Штефан Рамзайер, Оддлейф Вестбю, 1998.

56. Панфилов И.П., Казаченко М.Т. Повышение помехоустойчивости каналов связи АСУТП. Киев: Тэхника, 1991. - 250 с.

57. Парамонов А.А. Прием дискретных сигналов в присутствии межсимвольных помех. Адаптивные выравниватели // Зарубежная радиоэлектроника. 1985. - №9. - С. 36 - 60.

58. Попов А.Н., Кобозев Е.В., Ларионов В.Н. Экспериментальное исследование высокоскоростной передачи данных при различных видах широкополосной модуляции // Вестник Алтайского Государственного Технического университета. 2003. - №1. - С. 10-11.

59. Поспелов Г.Е., Сыч Н.Д. Потери мощности и энергии в электрических сетях / Под ред. Г. Е. Поспелова. М.: Энергоиздат, 1981. - 310 с.

60. Поспелов Д. А. Ситуационное управление. Теория и практика. М.: Наука, 1986. - 284 с.

61. Прозоровский Е.Е. Совершенствование методов и средств организации информационного обмена в распределительных силовых сетях: Дисс. на соиск. уч. ст. доктора техн. наук. Новороссийск, 2006.

62. Прокис Дж. Цифровая связь / Пер. с англ. Д.Д. Кловского. М.: Радио и связь, 2000.-394 с.

63. Пугачев B.C. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Наука, 1979.-248 с.

64. Ратхор Т.С. Цифровые измерения. АЦП/ЦАП / Пер. с англ. Ю.А. Заболотной; Под ред. E.J1. Свинцова. 2-е изд., доп. - М.: Техносфера, 2006 -392 с.

65. Релейная защита и противоаварийная автоматика // Междунар. Конф. по большим электрическим системам (СИГРЭ-76); Под ред. В.М. Ермоленко, A.M. Федосеева. -М.: Энергия, 1978. 144 с.

66. Рейтер А.И., Батулько Д.В. Определитель поврежденной линии при однофазных замыканиях на землю в сетях 6-35 кВ с изолированной нейтралью // Энергетик. 2002. - №4. - С. 10-15.

67. Смирёхин Д.Г., Романов С.Е. Комплексные каналы ВЧ-связи в российской энергетике // Вести в электроэнергетике. 2003. - №5. - С. 56-59.

68. Теория информации и кодирование / Самсов Б. Б., Плохов Е. М., Филоненков А.И., Кречет Т.В. Ростов н/Д, 2002. - 288 с.

69. Тонкаль В.Е., Новосельцев А.В., Денисюк С.П. и др. Баланс энергии в силовых электрических цепях. Киев: Наук, думка, 1992. - 234 с.

70. Ульрих В.А. Микроконтроллеры PIC16C7X / под ред. C.JI. Корякина-Черняка. М.: Наука и техника, 2000. - 168 с.

71. Фальков В.И. Телекоммуникационные технологии в управлении Кузбасской энергосистемой // Электрические станции. 2003. - №6. - С. 22-23.

72. Хлебников В.А. Способы подключения высокочастотного оборудования к линии электропередачи // Всероссийская научно-техническая конференция «Наука-производство-технология-экология»: Сборник материалов. Т. 2. -Киров: Изд-во ВятГТУ, 2002. - С. 27-28.

73. Чуднов A.M. Помехозащищенность систем передачи информации с псевдослучайным переключением частот в условиях наихудших помех // Радиоэлектроника. 1984. - Т. 27. - № 9. - С. 3-8.

74. Шкарин Ю.П. Влияние изменений параметров высокочастотных трактов на работу цифровых каналов связи // Электрические станции. 2003. -№3. - С. 59-63.

75. Штарк Г. Применение вейвлетов для ЦОС. М: Техносфера, 2007. -192с.

76. Юсифбейли Н.А. Системно-информационный подход для построения эффективной структуры диспетчерского управления // Электричество. 2005. -№4. -С. 15-18.

77. Экспертные системы. Принципы работы и примеры: Пер. с англ. / А. Брукинг, П. Джонс, Ф. Кокс и др.; Под ред. Р. Форсайта. М.: Радио и связь, 1987.-224 с.

78. Электрические системы. Режимы работы электрических систем и сетей / Под ред. В.А. Веникова. М.: Высшая школа, 1975. - 344 с.