<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">energsecurity</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Надежность и безопасность энергетики</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Safety and Reliability of Power Industry</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1999-5555</issn><issn pub-type="epub">2542-2057</issn><publisher><publisher-name>ООО «НПО Энергобезопасность»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.24223/1999-5555-2022-15-2-72-80</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">energsecurity-812</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ОБЩИЕ ВОПРОСЫ НАДЕЖНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ ЭНЕРГЕТИКИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>GENERAL ISSUES RELATED TO RELIABILITY AND SAFETY OF THE POWER INDUSTRY</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>О возможности превентивных оценок повреждаемости электрических сетей (на примере ПАО «Россети Ленэнерго»)</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>On the possibility of preventive assessments of damage rate of electrical networks (on the example of PJSC Rosseti Lenenergo)</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Наумов</surname><given-names>И. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Naumov</surname><given-names>I. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p> кафедра электроснабжения и электротехники </p><p>ул. Лермонтова, 83, 664074, г. Иркутск, Россия</p><p>пос. Молодежный 1/1, 664038, Иркутская область, Иркутский район, Россия  </p></bio><bio xml:lang="en"><p> Department of Power Supply and Electrical Engineering </p><p> 83 Lermontov str., 664074, Irkutsk, Russia </p><p> village Youth 1/1, 664038, Irkutsk, Russia </p></bio><email xlink:type="simple">professornaumov@list.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Полковская</surname><given-names>М. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Polkovskaya</surname><given-names>M. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>пос. Молодежный 1/1, 664038, Иркутская область, Иркутский район, Россия</p></bio><bio xml:lang="en"><p> village Youth 1/1, 664038, Irkutsk, Russia </p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Иркутский национальный исследовательский технический университет;&#13;
Иркутский государственный аграрный университет имени А. А. Ежевского</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Irkutsk National Research Technical University;&#13;
Irkutsk State Agrarian University named after A. A. Yezhevsky</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Иркутский государственный аграрный университет имени А. А. Ежевского</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Irkutsk State Agrarian University named after A. A. Yezhevsky</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2022</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>27</day><month>07</month><year>2022</year></pub-date><volume>15</volume><issue>2</issue><fpage>72</fpage><lpage>80</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Наумов И.В., Полковская М.Н., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Наумов И.В., Полковская М.Н.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Naumov I.V., Polkovskaya M.N.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.sigma08.ru/jour/article/view/812">https://www.sigma08.ru/jour/article/view/812</self-uri><abstract><p>Статья является продолжением исследований уровня надежности функционирования электрических сетей (ЭС) компании ПАО «Россети Ленэнерго» 2014 – 2021 гг. Подробно рассматриваются классификация причин повреждения в ЭС и какие из них являются преобладающими в ЭС Компании за период эксплуатации. Целью статьи является исследование причинно-следственных связей, определяющих уровень аварийности, для чего сформулирован ряд задач, подлежащих рассмотрению. В качестве исходных данных взяты результаты ежегодных отчетов о количестве отказов по месяцам c 2014 по 2021 гг. в электрических сетях Ленинградской области (ЛО) и г. Санкт-Петербурга (СП). Использовались численные методы оценки результатов исследования и технологии графического редактора MATLAB для визуализации результатов анализа исследуемых показателей. Применены методы математической статистики и искусственных нейронных сетей. Для аппроксимации рядов аварийных отключений разработаны алгоритмы программирования, с помощью которых представлена визуализация исследуемых характеристик. Доказано, что наиболее целесообразным статистическим методом исследования тренд-сезонных моделей состоявшихся событий отказов является метод наименьших квадратов. Благодаря его применению представляется возможность оценить влияние сезонной составляющей времени года на количество отказов элементов исследуемых электрических сетей.В результате исследования выявлены основные причины отказов элементов электрических сетей. Для сетей ЛО основной причиной повреждаемости является падение деревьев (41%), для сетей СП — воздействие посторонних лиц и организаций (48%). Построены трендовые и тренд-сезонные модели, позволяющие получать краткосрочные прогнозы аварийных отключений. При этом оценка сезонной составляющей отражает зависимость числа аварий от месяца, в котором они произошли. Для более детального анализа планируется рассмотреть влияние климатических параметров на исследуемый показатель.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The article is a continuation of the study of operational reliability level of electric networks (EN) of PJSC Rosseti Lenenergo in 2014 – 2021. The classification of causes of damage in the EN and identification of predominant among them in the Company's EN during the operation period are considered in detail. The purpose of the article is defined as the study of cause-and-effect relationships that determine the accident rate, for which a number of tasks are formulated to be considered. The input data are the results of annual reports on the number of failures, broken down by months from 2014 to 2021 in the Leningrad region (LO) and St. Petersburg (SP) electrical networks. As research methods, numerical methods for evaluating the study results and the MATLAB graphic editor technology were used to visualize the analysis results of the studied indicators. Methods of mathematical statistics and artificial neural networks were used as preventive damage assessment methods.To approximate the series of emergency outages, programming algorithms developed by the authors were used, which enabled the visualization of the studied characteristics. It is established that the most appropriate solution is to use statistical methods based on the least squares method. With their application, it is possible to study trend-seasonal models that allow to assess the influence of the seasonal component on the number of failures of electric grid elements.As a result of the study, the main causes of failures of elements of electrical networks have been identified. For the networks of the LO, the main damage cause is the fall of trees (41%), for the SP networks — the impact of unauthorized persons and organizations (48%). Trend and trend-seasonal models have been constructed that allow obtaining short-term forecasts of emergency outages. At the same time, the assessment of the seasonal component reflects the dependence of the number of accidents on the month in which they occurred. For a more detailed analysis, it is planned to consider the influence of climatic parameters on the studied indicator.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>тренд-сезонные модели</kwd><kwd>организационные и технические причины</kwd><kwd>аварийные отключения</kwd><kwd>искусственная нейронная сеть</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>trend-seasonal models</kwd><kwd>organizational and technical causes</kwd><kwd>emergency outages</kwd><kwd>artificial neural network</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Chatterjee S., Roy B. Prediction of Line Contingency Catastrophic Failures Using Synchrophasor / Journal of Control Automation and Electrical Systems 2019; 30 (6): 1107 – 1115. doi: 10.1007/s40313-019-00501.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chatterjee S., Roy B. Prediction of Line Contingency Catastrophic Failures Using Synchrophasor / Journal of Control Automation and Electrical Systems. 2019; 30 (6): 1107 – 1115. doi: 10.1007/s40313-019-00501.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Багметов А. А., Сазыкин В. Г., Кудряков А. Г. Законы распределения отказов при оценке надежности электрических сетей Кубани / Приоритетные направления исследований в рамках естественных и технических наук в XXI веке: сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции 27 февраля 2018 г. / Под общ. ред. Е. П. Ткачевой. – Белгород: ООО Агентство перспективных научных исследований (АПНИ) 2018: 146 – 150.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bagmetov A. A., Sazykin V. G., Kudryakov A. G. The laws of distribution of failures in assessing the reliability of Kuban electrical networks / Priority directions of research within the framework of natural and technical sciences in the XXI century: a collection of scientific papers based on the materials of the International Scientific and Practical Conference on February 27, 2018 / Under the general editorship of E.P. Tkacheva. – Belgorod: Agency for Advanced Scientific Research (APNI), LLC 2018: 146 – 150.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шаулева Н. М., Захарова А. Г., Стариченко Д. К. Влияние природно-климатичсеких факторов на эксплуатационную надежность распределительных сетей угольных разрезов / Вестник Кузбасского государственного технического университета 2020; 1: 114 – 116.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shauleva N. M., Zakharova A. G., Starichenko D. K. The influence of natural and climatic factors on the operational reliability of distribution networks of coal mines / Bulletin of the Kuzbass State Technical University 2020; 1: 114 – 116.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Grakowski L., Chojnacki A. L., Gebczyk K., Banasik K. Statistical Analysis and Modeling of the Reliability of Overhead Low Voltage Lines. Przeglad elektrotechniczny 2019; 95; 12: 261 – 264. doi: 10.15199/48.2019.12.59.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Grakowski L., Chojnacki A. L., Gebczyk K., Banasik K. Statistical Analysis and Modeling of the Reliability of Overhead Low Voltage Lines. Przeglad elektrotechniczny 2019; 95; 12: 261 – 264. doi: 10.15199/48.2019.12.59.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Карамов Д. Н., Наумов И. В., Пержабинский С. М. Математическое моделирование отказов элементов электрической сети 10 кВ автономных энергетических систем с возобновляемой распределенной генерацией / Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов 2018; (7): 116 – 130.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Karamov D. N., Naumov I. V., Barabinskiy S. M. Mathematical modelling of failures of elements of electric networks 10 kV of Autonomous power systems with renewable distributed generation. News of Tomsk Polytechnic University. Engineering of geo-resources 2018; (7): 116 – 130 (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мохов А. А. Диагностика и мониторинг электрических сетей как основа для прогнозирования отказов оборудования / Символ науки: международный научный журнал 2021; 8 – 2: 12 – 14.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mokhov A. A. Diagnostics and monitoring of electrical networks as a basis for predicting equipment failures / Symbol of science: international scientific journal 2021; 8 – 2: 12 – 14.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Olusuyi K., Oluwol A. S., Adefarati T., Babarinde A. K. A fault analysis of 11 kV distribution system (a case study of ado Ekiti electrical power distributional district). Applied Energe 2017; (185): 158 – 171.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Olusuyi K., Oluwol A. S., Adefarati T., Babarinde A. K. A fault analysis of 11 kV distribution system (a case study of ado Ekiti electrical power distributional district / Applied Energy 2017; (185): 158 – 171.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сивков А. А., Сайгаш А. С., Герасимов Д. Ю. Основы электроснабжения: учебн. пособие для академического бакалавриата М.: Издательство Юрайт 2020; 173.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sivkov A. A., Saigash A. S., Gerasimov D. Yu. Fundamentals of power supply: textbook. manual for academic bachelor's degree Moscow: Yurait Publishing House 2020; 173.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ланин А. В., Полковская М. Н., Якупов А. А. Статистический анализ аварийных отключений в электрических сетях 10 кВ / Актуальные вопросы аграрной науки 2019; 30: 5 – 12.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lanin A. V., Polkovskaya M. N., Yakupov A. A. Statistical analysis of power outages in 10 kV electrical networks / Current issues of agricultural science 2019; 30: 5 12.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kazim M., Khawaja A., Zabit U. Fault detection and localization for overhead 11-kV / Distribution lines with magnetic measurements IEEE Transactions on instrumentation and measurement 2020; 69. 5: 2028 – 2038.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kazim M., Khawaja A., Zabit U. Fault detection and localization for overhead 11-kV / Distribution lines with magnetic measurements IEEE Transactions on instrumentation and measurement 2020; 69. 5: 2028 – 2038.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Наумов И. В., Карпова Е. Н. Анализ причин повреждаемости распределительных электрических сетей 10 кВ (на примере Южных электрических сетей г. Иркутска) / Надежность и безопасность энергетики 2018; 11 (4): 299 – 304.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Naumov I. V., Karpova E. N. Analysis of the causes of damage to distribution electrical networks 10 kV (on the example of the Southern electrical networks of Irkutsk) / Reliability and safety of energy 2018; 11(4): 299 – 304.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Li Wang. The Fault Causes of Overhead Lines in Distribution Network / MATEC Web of Conferences 2017; 61, 02017: 1 – 5.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Li Wang. The Fault Causes of Overhead Lines in Distribution Network / MATEC Web of Conferences 2017; 61, 02017: 1 – 5.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Sultan V., Hilton B. A spatial analytics framework to investigate electric power-failure events and their causes // ISPRS International journal of geo-information 2020; 9(1); 54. DOI 10.3390/ijgi9010054.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sultan V., Hilton B. A spatial analytics framework to investigate electric power-failure events and their causes / ISPRS International journal of geo-information 2020; 9(1); 54. DOI 10.3390/ijgi9010054.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ставнистов А. О. Прогнозирование эксплуатационного ресурса воздушных линий электропередачи / Вестник магистратуры 2021; 5 – 2 (116): 90 – 91.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Stavnistov A. O. Forecasting the operational life of overhead power lines / Bulletin of the Magistracy 2021; 5 – 2 (116): 90 – 91.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gil A., Modzelewska R., Moskwa S. Does time series analysis confirms the relationship between space weather effects and the failures of electrical grids in South Poland? / Orcid journal of mathematics in industry 2019; 9; 7. DOI 10.1186/s13362-019-0064-9.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gil A., Modzelewska R., Moskwa S. Does time series analysis confirm the relationship between space weather effects and the failures of electrical grids in South Poland? / Orcid journal of mathematics in industry 2019; 9; 7. DOI 10.1186/s13362-019-0064-9.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Приказ Минэнерго России от 02.03.2010 N 90 (ред. От 27.07.2017) "Об утверждении формы акта о расследовании причин аварий в электроэнергетике и порядка ее заполнения" (вместе с "Порядком заполнения формы акта о расследовании причин аварий в электроэнергетике") (Зарегистрировано в Минюсте России 22.04.2010 N 16973).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Order of the Ministry of Energy of Russia dated 02.03.2010 N 90 (ed. dated 27.07.2017) "On approval of the form of the act of investigation causes of accidents in the electric power industry and the procedure for filling it out" (together with the "Procedure for filling out the form of the act on investigation of the causes of accidents in the electric power industry") (Registered with the Ministry of Justice of the Russian Federation on 22.04.2010 N 16973).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бильгаева Л. П., Власов К. Г. Исследование моделей нейросетевого прогнозирования в среде Matlab / Приложение математики в экономических и технических исследованиях 2017; 1(7): 11 – 19.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bilgaeva L. P., Vlasov K. G. The study of neural network forecasting models in the Matlab environment // Application of mathematics in economic and technical research 2017; 1(7): 11 – 19.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Polkovkaya M., Yakupova M. Mathematical Modeling of the Causes of Failure of Elements of the Urban Electrical Network (10 kV) / International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies 2020. https://doi.org/10.1109/FarEastCon50210.2020.9271114.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Polkovkaya M., Yakupova M. Mathematical Modeling of the Causes of Failure of Elements of the Urban Electrical Network (10 kV) / International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies 2020. https://doi.org/10.1109/FarEastCon50210.2020.9271114.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Светькунов И. С., Светькунов С. Г. Методы социально-экономического прогнозирования. Москва: Изд-во ЮРАЙТ 2019; 2: 447.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Svetkunov I. S., Svetkunov S. G. Methods of socio-economic forecasting. Moscow: YURAYT Publishing House 2019; 2: 447.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Новые возможности STATISTICA 10 / Электронный ресурс: http://statsoft.ru/ products/new-features/STATISTICA10.php. Дата обращения: 08.03.2022.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">New features of STATISTICA 10 / Electronic resource: http://statsoft.ru/ products/new-features/STATISTICA10.php. Date of access: 03.08.2022.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зоркальцев В. И., Мокрый И. В., Хажеев И. И. Многолетние вариации зимних температур по регионам России и их влияние на надежность энергоснабжения / Энергетическая политика 2017; 4: 81 – 91.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zorkaltsev V. I., Mokryi I. V., Khazheev I. I. Long-term variations of winter temperatures in the regions of Russia and their impact on the reliability of energy supply / Energy policy 2017; 4: 81 – 91.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
