Разработка систем быстрого восстановления ЛЭП после аварий

Проведены исследования возможности ускоренного восстановления ЛЭП. Представлены результаты изучения концепции системы быстрого восстановления линий электропередач, основанной на применении мобильных опор и модульной ремонтной станции контейнерного типа. Рассмотрены современные подходы к повышению устойчивости энергосистем: быстросборные алюминий-композитные опоры, мобильные подстанции, беспилотный мониторинг, цифровые двойники и оптимизационные алгоритмы аварийного реагирования. В исследовательской части разработана модель двухконтейнерной станции 110/10 кВ с взаимозаменяемыми генераторным и накопительным модулями. Предложен коэффициент улучшения устойчивости энергосистемы RII, учитывающий время восстановления, экономические затраты, повторные отказы и доступность критичных нагрузок. Сценарное моделирование аварии с обрушением двух опор ВЛ 110 кВ с помощью SimPy и NetworkX показало, что среднее время восстановления сокращается с 18,2 до 5,1 ч, прямые затраты — со 100 до 60%, повторные аварии — с 35 до 12%, недопоставленная энергия уменьшается в 3,5 раза, а показатель RII возрастает на 58%. Результаты исследований подтверждают высокую эффективность предложенного решения модульных станций для восстановления ЛЭП после аварий. Установлено, что эффективность внедрения модульных станций для ремонта ЛЭП после аварий может быть повышена более чем вдвое. Исследования показывают, что потенциальными ограничениями для тотального внедрения модульных станций являются значительные финансовые затраты, опытно-конструкторские работы и  логистические проблемы, например, при узких дорожных полотнах или при наводнениях, а также отсутствие нормативной документации и стандартов.

1. ERIRMS Evaluation of the Reliability of IoT-Aided Remote Monitoring Systems of Low-Voltage Overhead Transmission Lines. H. Khujamatov, D. Davronbekov, A. Khayrullaev M. Abdullaev, M. Mukhiddinov, J. Cho. Sensors 2024; 24(18): 5970 (на англ.).

2. Review of the Digital Twin Technology Applications for Electrical Equipment Lifecycle Management Mathematics. A. I. Khalyasmaa, A. I. Stepanova, S. A. Eroshenko, P. Matrenin. 2023; 11(6): 1315 (на англ.).

3. Senkin N., Manakov A. Design of Special Mobile Structures for the Restoration of Overhead Power Line International Scientific Siberian Transport Forum TransSiberia – 2021: Lecture Notes in Networks and Systems eds. Edigarian Cham: Springer International Publishing 2022; 403: 1496 – 1504 (на англ.).

4. Extensive-form Game-Based Pre-Disaster Resilience Planning Considering Post-Disaster Restoration Decisions. Y. Chen, Y. Yan, H. Nie, J. Zhe, Z. Ning. Frontiers in Energy Research 2022; 10: 889437 (на англ.).

5. Optimal planning of mobile emergency generators of resilient distribution system. M. Yuan, Y. Chen, B. Li, S. Shi. Energy Reports 2022; 8: 1404 – 1413 (на англ.).

6. Advanced drone-based powerline inspection using image segmentation and adaptive visual control. G. A. N. Pussente, I. Z. Biundini, A. L. M. Marcato, E. P. D. Aguiar. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering 2025; 47(3): 112 (на англ.).

7. Bellou E., Pisica I., Banitsas K. Aerial Inspection of High-Voltage Power Lines Using YOLOv8 Real-Time Object Detector. Energies 2024; 17(11): 2535 (на англ.).

8. IoT Empowered Early Warning of Transmission Line Galloping Based on Integrated Optical Fiber Sensing and Weather Forecast Time Series Data. Z. Li, Y. Liang, J. Wang, Y. Gao. Computers, Materials & Continua 2025; 82(1): 1171 – 1192 (на англ.).

9. Resilience-oriented repair crew and network reconfiguration coordinated operational scheduling for post-event restoration. F. Zhou, P. Zhou, T. Shi, J. Jing, Liang G., S. Xu, Ji. Zhou, K.Yang. Frontiers in Energy Research 2024; 12: 1369452 (на англ.).

10. M. H. Chow Jason, K. Y. Li Ben. Examining grid-forming inverters for power restoration using power-hardware in-the-loop and Digital Twins approaches with Real-time Digital Simulation. Frontiers in Energy Research 2024; 12: 1421969 (на англ.).

11. Jørgensen B. N., Ma Z. G. Digital Twin of the European Electricity Grid: A Review of Regulatory Barriers, Technological Challenges, and Economic Opportunities Applied Sciences. Digital Twin of the European Electricity Grid 2025; 15(12): 647 (на англ.).