Цифровизация и аналитика в электротехнике. Цифровые двойники трансформаторов

  • Павел Анфимович Бутырин
  • Михаил Евгеньевич Алпатов
Ключевые слова: цифровизация, электротехника, трансформаторы, информационные технологии, цифровые двойники

Аннотация

Рассматривается проблема сочетания аналитики и цифровизации в электротехнике. Отмечается, что генезис цифровизации (разработка современных методов математического моделирования, создание ЭВМ, развитие информационных технологий) связан с военным противостоянием великих держав, а ее развитие – с бизнесом. Особо выделяются отдельные этапы цифровизации в электротехнике, отмечаются их особенности и обусловленности этих особенностей. Акцентируется внимание на информационных технологиях, нейронных сетях, цифровых двойниках, искусственном интеллекте. Оценивается уровень развития компьютерной базы в России. Особо рассматривается проблема создания цифровых двойников трансформаторов. Показывается, что аналитическая теория трансформаторов, в которой устанавливаются аналитические связи между электромагнитными, конструктивными, режимными и схемными параметрами трансформаторов, позволяет весьма точно определить совокупность наиболее информативных электромагнитных (паспортных) параметров трансформатора по данным измерения токов и напряжений его обмоток. Приводится такое отображение данных измерений в данные управления. Отмечается недооцененность и перспективность аналитики как концепции решения задач для создания цифровых двойников и для самого процесса цифровизации.

Биографии авторов

Павел Анфимович Бутырин

член-корреспондент РАН, доктор техн. наук, профессор кафедры «Теоретические основы электротехники» Национального исследовательского университета «МЭИ».

Михаил Евгеньевич Алпатов

доктор техн. наук, заместитель генерального директора Акционерного общества "Производственный комплекс ХК ЭЛЕКТРОЗАВОД".

Литература

1. Воропай Н.И. Губко М.В., Ковалев С.В. и др. Проблема развития цифровой энергетики в России. – Проблемы управления, 2019, № 1, с. 2–14.
2. Иерархическое моделирование систем энергетики / Под ред. Н.И. Воропая, В.А. Стенникова. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2020, 314 с., DOI: 10.21782/В978-5-6043021-9-4.
3. Инновационная электроэнергетика – 21 / Под ред. В.М. Батенина, В.В. Бушуева, Н.И. Воропая. М.: ИЦ «Энергия», 2017, 584 с.
4. Лоскутов А.Б., Куликов А.Л., Илюшин П.В. От плана ГОЭЛРО к цифровизации электроэнергетического комплекса страны. –Электричество, 2020, № 12, с. 14–30.
5. Вклад Академии наук в развитие атомной отрасли / Под ред. В.Г. Бондура, Г.Н. Рыкованова, В.Е. Фортова. М.: Архив РАН, 2020, 344 с.
6. Демирчян К.С., Чечурин В.Л. Машинные расчеты электромагнитных полей. М.: Высшая школа, 1986, 240 с.
7. Демирчян К.С., Бутырин П.А. Моделирование и машинный расчет электрических цепей. М.: Высшая школа, 1985, 335 с.
8. Наумов А.И., Цупренко К.В., Герасимчук Ю.Н. и др. Авиационные тренажеры. М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2006, 483 с.
9. Конуэй Э., Орескес Н. Информация меняет общество. – В мире науки, 2020, № 11, с. 24–32.
10. Тарасов В.Б. От многоагентных систем к интеллектуальным организациям: философия, психология, информатика. Сер. Науки об искусственном. М.: Едиториал УРСС, 2002, 348 с.
11. Чумаков В., Лапидус Л. Жар холодных чисел. – В мире науки, 2020, № 3, с.54–61.
12. Каляев И.А. Большие гонки суперкомпьютеров. – Защита и безопасность, 2021, № 2(97), с. 22–24.
13. Демин В., Ковальчук М. Путь к искусственному интеллекту. – В мире науки, 2016, № 3, с. 26–33.
14. Гофман А.В., Ведерников А.С., Дашков В.М. Технологии машинного интеллекта для мониторинга. – Энергия единой сети, 2020, № 4(53), с. 48–55.
15. Алпатов М.Е., Бутырин П.А. Аналитическая теория трансформаторов. М.: Издательство МЭИ, 2019, 112 с.
16. Кутахов В.П. Технологии искусственного интеллекта как основа боевых действий XXI века. – Защита и безопасность, 2021, № 1(96), с. 20–21.
17. Четверушкин Б.Н., Якобовский М.В. Вычислительные алгоритмы и архитектура систем высокой производительности. – Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша, 2018, № 52, 12 с., DOI: 10.20948/prepr-2018-52.
#
1. Voropay N.I. Gubko M.V., Kovalev S.V., et al. Problemy upravleniya – in Russ. (Management problems), 2019, No. 1, pp. 2–14.
2. Ierarhicheskoe modelirovanie sistem energetiki (Hierarchical Modeling of Energy Systems) / Under Ed. N.I. Voropay, V.А. Stennikov. Novosibirsk: Akademicheskoe izd-vo «Geo», 2020, 314 p., DOI: 10.21782/В978-5-6043021-9-4.
3. Innovatsionnaya elektroenergetika – 21 (Innovative Electric Power Industry – 21) / Under Ed. V.М. Batenin, V.V. Bushuev,
N.I. Voropay. М.: ITs «Energiya», 2017, 584 p.
4. Loskutov A.B., Kulikov A.L., Ilyushin P.V. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2020, No. 12, pp. 14–30.
5. Vklad Akademii nauk v razvitie atomnoy otrasli (Contribution of the Academy of Sciences to the Development of the Nuclear Industry) / Under Ed. V.G. Bondur, G.N. Rykovanov, V.Е. Fortov. М.: Arhiv RAN, 2020, 344 p.
6. Demirchyan K.S., Chechurin V.L. Mashinnye raschety elektromagnitnyh poley (Machine calculations of electromagnetic fields). М.: Vysshaya shkola, 1986, 240 p.
7. Demirchyan K.S., Butyrin P.А. Modelirovanie i mashinnyy raschet elektricheskih tsepey (Modeling and machine calculation of electrical circuits). М.: Vysshaya shkola, 1985, 335 p.
8. Naumov A.I., Tsuprenko K.V., Gerasimchuk Yu.N., et al. Aviatsionnye trenazhery (Aviation simulators). М.: VVIA im. prof.
N.E. Zhukovskogo, 2006, 483 p.
9. Konuey E., Oreskes N. V mire nauki – in Russ. (In the World of Science), 2020, No. 11, pp. 24–32.
10. Таrаsоv V.B. Ot mnogoagentnyh sistem k intellektual'nym organizatsiyam: filosofiya, psihologiya, informatika. Ser. Nauki ob iskusstvennom (From Multi-Agent Systems to Intelligent Organizations: Philosophy, Psychology, Computer Science. Ser. Artificial Sciences). М.: Editorial URSS, 2002, 348 p.
11. Chumakov V., Lapidus L. V mire nauki – in Russ. (In the World of Science), 2020, No. 3, pp.54–61.
12. Kalyaev I.А. Zashchita i bezopasnost' – in Russ. (Protection and Security), 2021, No. 2(97), pp. 22–24.
13. Demin V., Koval'chuk М. V mire nauki – in Russ. (In the World of Science), 2016, No. 3, pp. 26–33.
14. Gofman A.V., Vedernikov A.S., Dashkov V.М. Energiya edinoy seti – in Russ. (Energy of Unified Grid), 2020, No. 4(53),
pp. 48–55.
15. Alpatov M.E., Butyrin P.А. Analiticheskaya teoriya transformatorov (Analytical Theory of Transformers). М.: Izdatel'stvo MEI, 2019, 112 p.
16. Kutahov V.P. Zashchita i bezopasnost' – in Russ. (Protection and Security), 2021, No. 1(96), pp. 20–21.
17. Chetverushkin B.N., Yakobovskiy М.V. Preprinty IPM im. M.V. Keldysha – in Russ. (Keldysh Institute Preprints), 2018,
No. 52, 12 p., DOI: 10.20948/prepr-2018-52.
Опубликован
2021-08-23
Раздел
Статьи