УДК 621.316:681.3

ПІДГОТОВКА ШТУЧНИХ НЕЙРОННИХ МЕРЕЖ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ХАРАКТЕРУ ТА МІСЦЯ ПОШКОДЖЕННЯ ЛІНІЙ ЕЛЕКТРОПЕРЕДАЧІ*

        Результати попередніх досліджень свідчать про доцільність використання штучних нейронних мереж (ШНМ) для розв’язання задачі визначення місця пошкодження (ВМП) ліній електропередачі (ЛЕП) при використанні вимірів параметрів аварійного режиму (ПАР) з одного боку ЛЕП.
        Разом з тим, важливу роль при розв’язанні задачі ВМП ЛЕП з використанням ШНМ відіграє попередня підготовка ШНМ, що потребує застосування програмного інструментарію для вибору, навчання, тестування та використання ШНМ. Застосування засобів математичного моделювання необхідно для формування вибірок даних для підготовки ШНМ, які у загальному випадку повинні містити значення ПАР, до останніх належать значення струмів і напруги в момент короткого замикання (КЗ). При цьому зазначені ПАР повинні бути поставлені у відповідність до виду КЗ і відстані до місця КЗ на ЛЕП. Результати попередніх досліджень показали, що похибка ВМП з використанням ШНМ багато в чому залежить від адекватності моделі ЛЕП. Встановлено, що модель ЛЕП для розрахунків струмів і напруг у момент КЗ повинна враховувати велику кількість різних чинників. До таких чинників належать: параметри ЛЕП, зміна в широкому діапазоні перехідного опору в місці КЗ, різниця між векторами напруги вузлів приєднання ЛЕП, а також параметри режимів роботи ЛЕП, зокрема і ПАР. Встановлено, що доцільно розділити задачу ВМП з використанням ШНМ на дві відносно самостійні задачі. До першої належить одержання за допомогою моделювання аварійних режимів роботи ЛЕП значень струмів і напруг для різних випадків виду й місця КЗ на ЛЕП, а до другої – використання отриманих значень для ВМП ЛЕП з використанням ШНМ. Тому підготовку даних для навчання ШНМ було виконано за допомогою апробованих спеціалізованих програмних комплексів автоматизованого розрахунку аварійних режимів і струмів КЗ в електричних мережах електроенергетичних систем, оскільки такий інструментарій дає змогу адекватно враховувати ЛЕП при розрахунках аварійних режимів їх роботи. Результати досліджень свідчать, що при виборі та підготовці ШНМ для розв’язання задачі ВМП найбільш доцільно застосовувати універсальний програмний інструментарій підготовки ШНМ. Такий інструментарій надає можливість редагування та модифікації ШНМ, об’єднання ШНМ в ансамблі різного виду для ефективної підготовки ШНМ. Зазначений інструментарій підготовки ШНМ має забезпечувати можливість використання необхідних типів ШНМ, алгоритми їх навчання та адаптації, повинен давати змогу синтезувати коди підготовлених ШНМ з використанням алгоритмічної мови високого рівня. З урахуванням наведених вимог та на підставі всебічного аналізу відповідних програмних засобів встановлено, що для розв’язання поставленої задачі достатньо обмежитись застосуванням програмного продукту Neural Network Toolbox, що входить до стандартної поставки пакету Matlab.
        Зазначений підхід до формування вибірок даних та використання Network Toolbox в якості програмного інструментарію забезпечує ефективну підготовку ШНМ для розв’язання задачі визначення характеру та місця КЗ на ЛЕП при вимірі ПАР з одного боку ЛЕП.


        * Публікується за матеріалами НДР: “Розвиток наукових основ створення засобів моніторингу, діагностики та керування електроенергетичними системами та об’єктами”.