Инженеры Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения создали программу, которая моделирует нагрев проводов линий электропередачи (ЛЭП) в реальных погодных условиях — с ветром, солнцем и наледью. Разработка уже адаптирована под суровый климат Восточной Сибири и поможет энергетикам снижать аварийность и экономить электричество.
Воздушные линии электропередачи ежедневно подвергаются воздействию окружающей среды, что напрямую влияет на нагрев проводов, изменение их электрического сопротивления и, как следствие, на потери электроэнергии. В реальных условиях эти параметры постоянно меняются, при этом на практике они часто учитываются лишь приближенно.
«Разработанная в ГУАП программа для ЭВМ позволяет моделировать тепловые процессы в проводах ЛЭП в динамике, с учетом реальных погодных условий и тока нагрузки. В основе системы лежит математическая модель теплового баланса провода, включающая джоулев нагрев, конвективный и радиационный теплообмен, влияние солнечной радиации и наличие наледи. В результате можно прогнозировать температуру провода, тепловые потери мощности и изменение электрического сопротивления при различных сценариях погоды», — отметила к.т.н, доцент кафедры электромеханики и робототехники ГУАП Майя Сержантова.
Практическая ценность разработки заключается в том, что она может использоваться при планировании и эксплуатации электросетей. Более точное прогнозирование режимов работы ЛЭП позволяет оптимизировать их пропускную способность, снизить потери электроэнергии и уменьшить риск аварийных ситуаций, связанных с перегревом проводов или обледенением.
«Для обычных потребителей это означает более стабильное электроснабжение и потенциальное снижение затрат, связанных с потерями энергии в сетях. Особенно актуальна система для регионов с суровыми климатическими условиями. В рамках проекта модель была адаптирована к погодным условиям Восточной Сибири, где сильные морозы, ветровые нагрузки и обледенение существенно осложняют эксплуатацию ЛЭП. Однако подход может быть масштабирован и применен в других регионах России», — сообщила студентка 3-го курса ГУАП Дарья Лызлова.
Разработка может заинтересовать энергетические компании, проектные организации и муниципальные структуры, отвечающие за развитие и модернизацию электросетевой инфраструктуры. В перспективе система может использоваться как инструмент поддержки принятия решений при управлении энергосистемами и внедрении умных сетей.
Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (нацпроект «Молодежь и дети»).
