Метод идентификации одиночных утечек тока в фазах распределительной сети, контролируемой автоматизированной системой учета
Аннотация
В работе рассматривается четырехпроводная трехфазная распределительная электрическая сеть (РЭС) напряжением 0,4 кВ, в которой выполняется контроль энергопотребления автоматизированной системой учета. Предполагается, что в РЭС на каждом межабонентском участке сопротивления фазных проводов равны и отличаются от нейтрального, причем их значения неизвестны, а системой учета выполняются измерения действующих напряжений, тока и угла сдвига фаз между ними у всех абонентов и в начале РЭС. Решается задача идентификации значений и места отвода токов утечки вследствие воздействия на РЭС несанкционированных отборов электроэнергии. Проведен анализ предложенного ранее метода, использующего приращения напряжений фазного (линейного) провода для моделированного возмущенного и желаемого состояния РЭС. Показаны его недостатки и представлен новый метод решения указанной задачи, основанный на оперативном расчете и анализе параметров (комплексных сопротивлений) распределительной сети и их токов. При этом предложен алгоритм для расчета параметров сети, для которого необходимы данные двух разных режимов работы РЭС. Получены математические выражения, реализующие предлагаемый метод, проверенные вычислительными экспериментами. Полученные результаты могут быть полезны при разработке систем учета и мониторинга нетехнических потерь электроэнергии в распределительных сетях.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Detection of Non-Technical Losses in Power Utilities-A Comprehensive Systematic Review / M. Musta-fa, N. Hamadneh, N. Alshammari et al. // Energies. – 2020. – Vol. 13, 4727. DOI: 10.3390/en13184727
Review of various modeling techniques for the detection of electricity theft in smart grid environment /
T. Ahmad, H. Chen, J. Wang et al. // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2018. – Vol. 82. – P. 2916–2933. DOI: 10.1016/j.rser.2017.10.040
Messinis, G.M. Review of non-technical loss detection methods / G.M. Messinis, N.D. Hatziargyriou // Electric Power Systems Research. – 2018. – Vol. 158. – P. 250–266. DOI: 10.1016/j.epsr.2018.01.005
Solutions for detection of non-technical losses in the electricity grid: A review / J.L. Viegas, P.R. Es-teves, R. Melício et al. // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2017. – Vol. 80. – P. 1256–1268. DOI: 10.1016/j.rser.2017.05.193
Spirić, J. Fraud detection in registered electricity time series / J. Spirić, M. Dočić, S.S. Stanković // Inter-natio¬nal Journal of Electrical Power& Energy Systems. – 2015. – Vol. 71. – P. 42–50. DOI: 10.1016/j.ijepes.2015.02.037
Salinas, S. Privacy-Preserving Energy Theft Detection in Microgrids: A State Estimation Approach / S. Salinas, P. Li // IEEE Transactions on Power Systems. – 2015. – Vol. 31, no. 4. – P. 883–894. DOI: 10.1109/TPWRS.2015.2406311
Jokar, P. Electricity Theft Detection in AMI Using Customers' Consumption Patterns / P. Jokar,
N. Arianpoo, V. Leung // IEEE Transactions on Smart Grid. – 2016. – Vol. 7, no. 1. – P. 216–226. DOI: 10.1109/TSG.2015.2425222
Tariq, M. Real Time Electricity Theft Detection in Microgrid through Wireless Sensor Net-works /
M. Tariq, H.V. Poor // Conference: 2016 IEEE SENSORS. – Orlando, Florida, USA. – P. 1–3. DOI: 10.1109/ICSENS.2016.7808729
Tariq, M. Electricity Theft Detection and Localization in Grid-Tied Microgrids / M. Tariq, H.V. Poor // IEEE Transactions on Smart Grid. – 2018. – Vol. 9, no. 3, – P. 1920–1929. DOI: 10.1109/TSG.2016.2602660
Detection of energy theft and defective smart meters in smart grids using linear regression / S.C. Yip,
K.S. Wong, W.P. Hew et al. // International Journal of Electrical Power & Energy Systems. – 2017. – Vol. 91. –
P. 230–240. DOI: 10.1016/j.ijepes.2017.04.005
Ahmad, T. Non-technical loss analysis and prevention using smart meters / T. Ahmad // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2017. – Vol. 72. – P. 573–589. DOI: 10.1016/j.rser.2017.01.100
Han, W. A novel detector to detect colluded non-technical loss frauds in smart grid / W. Han, Y. Xiao // Computer Networks. – 2017. – Vol. 117. – P. 19–31. DOI: 10.1016/j.comnet.2016.10.011
Оморов, Т.Т. К проблеме локализации несанкционированного отбора электроэнергии в распре-делительных сетях в составе АСКУЭ / Т.Т. Оморов // Приборы и системы. Управление, контроль, диа-гностика. – 2017. – № 7. – С. 27–32.
Идентификация утечек тока в распределительных сетях по данным АСКУЭ / Т.Т. Оморов,
Б.К. Такырбашев, Р.Ч. Осмонова, Т.Ж. Койбагаров // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2018. –
Т. 18, № 2. – С. 48–54. DOI: 10.14529/power180206
An anomaly detection framework for identifying energytheft and defective meters in smart grids /
S.C. Yip, W.N. Tan, C.K. Tan et al. // International Journal of Electrical Power & Energy Systems. – 2018. –
Vol. 101. – P. 189–203. DOI: 10.1016/j.ijepes.2018.03.025
Leite, J.B. Detecting and locating non-technical losses in modern distribution networks / J.B. Leite,
J.R.S. Mantovani // IEEE Transactions on Smart Grid. – 2018. – Vol. 9, no. 2. – P. 1023–1032. DOI: 10.1109/tsg.2016.2574714
Wide and Deep Convolutional Neural Networks for Electricity-Theft Detection to Secure Smart Grids /
Z. Zibin, Y. Yatao, N. Xiangdong et al. // IEEE Transactions on Industrial Informatics. – 2018. – Vol. 14, no. 4. – P. 1606–1615. DOI: 10.1109/tii.2017.2785963
Kirankumar, T. Power theft detection using probabilistic neural network classifier / T. Kirankumar, G.N. Sri Madhu // International Research Journal of Engineering and Technology. – 2018. – Vol. 5, no. 8. – P. 834–838.
Jeyaranjani, J. Machine learning algorithm for efficient power theft detection using smart meter data /
J. Jeyaranjani, D. Devaraj // International Journal of Engineering & Technology. – 2018. – Vol. 7, no. 3. –
P. 900–904.
Разработка алгоритма обнаружения несанкционированного потребления электроэнергии в коммунально-бытовых сетях на основе обработки профилей нагрузки / А.В. Савцова, А.А. Гринь, А.И. Гринь
и др. // Вестник Северо-Кавказского федерального университета. – 2018. – № 3 (66). – С. 125–133.
Electricity Theft Pinpointing through Correlation Analysis of Master and Individual Meter Readings /
P. Biswas, H. Cai, B. Zhou et al. // IEEE Transactions on Smart Grid. – 2019. – Vol. 11(4) – P. 3031–3042. DOI: 10.1109/TSG.2019.2961136
Messinis, G.M. A Hybrid Method for Non-Technical Loss Detection in Smart Distribution Grids /
G.M. Messinis, A.E. Rigas, N.D. Hatziargyriou // IEEE Transactions on Smart Grid. – 2019. – Vol. 10, no. 6. –
P. 6080–6091. DOI: 10.1109/TSG.2019.2896381
Detection of non-technical lossesusing smart meter data and supervised learning / M. Buzau, J. Tejedor-Aguilera, P. Cruz-Romero et al. // IEEE Transactions Smart Grid. – 2019. – Vol. 10. – P. 2661–2670. DOI: 10.1109/tsg.2018.2807925
Данилов, М.И. Метод выявления мест неконтролируемого потребления электроэнергии в электрических сетях 0,4 кВ / М.И. Данилов, И.Г. Романенко // Известия вузов. Электромеханика. – 2019. –
Т. 62, № 4. – C. 90–96.
К проблеме локализации утечек тока в распределительной сети по данным АСКУЭ / Т.Т. Омо-ров, Т.Ж. Койбагаров, Б.К. Такырбашев, Р.Ч. Осмонова // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2019. –
Т. 19, № 4. – С. 79–86. DOI: 10.14529/power190409
An Efficient Boosted C5.0 Decision-Tree-Based Classification Approach for Detecting Non-Technical Losses in Power Utilities / M. Saeed, M. Mohd, U. Sheikh et al. // Energies. – 2020. – Vol. 13. – 3242. DOI: 10.3390/en13123242
Gao, Y. A Physically Inspired Data-Driven Model for Electricity Theft Detection with Smart Meter Data / Y. Gao, B. Foggo, N. Yu // IEEE Transactions on Industrial Informatics. – 2019. – Vol. 14, no. 8. – P. 5076–5088. DOI: 10.1109/TII.2019.2898171
Ferreira, T.S.D. Load Flow-Based Method for Nontechnical Electrical Loss Detection and Location in Distribution Systems Using Smart Meters / T.S.D Ferreira, F.C.L. Trindade, J.C.M. Vieira // IEEE Trans-actions on Power Systems. – 2020. – Vol. 35. – P. 3671–3681. DOI: 10.1109/tpwrs.2020.2981826
Кузькина, Я.И. Идентификация фаз подключения интеллектуальных счетчиков в низковольт-ной распределительной сети / Я.И. Кузькина, И.И. Голуб // Вестник Иркутского государственного технического университета. – 2020. – Т. 24, № 1. – С. 135–144. DOI: 10.21285/1814-3520-2020-1-135-144
Данилов, М.И. К проблеме определения параметров распределительной сети по данным АИИС КУЭ / М.И. Данилов, И.Г. Романенко // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2020. – Т. 20, № 2. – С. 5–14. DOI: 10.14529/power200201
Кононов, Ю.Г. Уточнение параметров участков линий сети среднего напряжения по данным синхронных измерений / Ю.Г. Кононов, О.С. Рыбасова, В.С. Михайленко // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2018. – Т. 61, № 1. – С. 77–84.
Данилов, М.И. К проблеме определения векторов тока и напряжения в распределительной се-ти по данным АИИС КУЭ / М.И. Данилов, И.Г. Романенко // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2019. –
Т. 19, № 4. – С. 87–94. DOI: 10.14529/power190410
Шилин, А.Н. Анализ искажения формы сигнала при локационном мониторинге линий электро-передачи / А.Н. Шилин, А.А. Шилин, Н.С. Артюшенко // Контроль. Диагностика. – 2017. – № 7. – С. 44–49.
Грачева, Е.И. Применение аналитического метода расчета надежности элементов систем электроснабжения на основе вероятностных моделей / Е.И. Грачева, А.Р. Сафин, Р.Р. Садыков // Надежность и безопасность энергетики. – 2017. – Т. 10, № 1. – С. 48–52. DOI: 10.24223/1999-5555-2017-10-1-48-52
DOI: http://dx.doi.org/10.14529/power210205
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.