<?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">sustain</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Надежность</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Dependability</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1729-2646</issn><issn pub-type="epub">2500-3909</issn><publisher><publisher-name>RAMS Journal Limited liability company</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21683/1729-2646-2023-23-4-31-38</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">sustain-555</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>ОБРАБОТКА БОЛЬШИХ ДАННЫХ. ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>BIG DATA PROCESSING. ARTIFICIAL  INTELLIGENCE</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Прогностические модели надежности передачи электрической энергии (на примере АО «Тываэнерго»)</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Predictive models of the dependability of electric power transmission (using the example of AO Tyvaenergo)</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>Наумов Игорь Владимирович – доктор технических наук, профессор, профессор кафедры Электроснабжения и электротехники, Заслуж. Работник ВО РФ, IEEE Senior Member, акад. РАЕ.</p><p>Иркутск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Igor V. Naumov - Doctor of Engineering, Professor, Chair Professor, Department of Power Supply and Power Engineering, Honorary Worker of Higher Education, IEEE Senior Member, Member of RANH.Irkutsk</p></bio><email xlink:type="simple">professornaumov@list.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Иркутский национальный исследовательский технический университет; Иркутский государственный аграрный университет имени А.А. Ежевского</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Irkutsk National Research Technical University; A.A. Yezhevsky Irkutsk State Agrarian University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>04</day><month>12</month><year>2023</year></pub-date><volume>23</volume><issue>4</issue><fpage>31</fpage><lpage>38</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Наумов И.В., 2023</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Наумов И.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Naumov I.V.</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.dependability.ru/jour/article/view/555">https://www.dependability.ru/jour/article/view/555</self-uri><abstract><sec><title>Цель</title><p>Цель. Произведен анализ повреждаемости электрических сетей компании АО «Тываэнергосбыт» период 2014-2022 гг. и превентивная оценка аварийных отключений в сетях этой компании в 2023 г. Дана краткая историческая справка образования компании, приведена характеристика ее электросетевой структуры. Рассмотрена повреждаемость элементов, а также основного электрооборудования электрических сетей компании. Проанализировано количество электрической энергии, недопоставленной потребителям в результате аварийных отключений. Осуществлена классификация количества отказов в зависимости от величины недоотпуска электрической энергии. Произведено исследование применимости отдельных методов прогнозирования количества аварийных отключений для полученного интерполированного ряда предшествующих отказов. Установлен наиболее целесообразный метод, на основании которого произведена превентивная оценка повреждаемости исследуемых электрических сетей по каждому месяцу 2023 г.</p></sec><sec><title>Методы</title><p>Методы. В статье применяются методы математического анализа, общенаучные методы научных исследований, свойства и возможности графического редактора MATLAB и таблиц Excel. Для создания прогнозных моделей рассмотрены статистические и кибернетические методы прогнозирования. Произведена оценка вероятности возникновения событий отказов в исследуемых электрических сетях. Получены уравнения авторегрессионных моделей событий отказов, позволяющие произвести прогностическую оценку отказов по месяцам года.</p><p>Результаты исследования могут быть полезны специалистам компании Тываэнергосбыт, а также другим электросетевым компаниям, разрабатывающим перспективные противоаварийные мероприятия по повышению уровня надежности электроснабжения.</p></sec><sec><title>Заключение</title><p>Заключение. Предлагаемый в статье подход к превентивной оценке аварийных отключений показал, что наиболее эффективным методом прогнозирования отказов в электрических сетях компании является метод авторегрессионных моделей с использованием технологий интерполяции данных предшествующих отказов. При этом вероятность осуществления прогноза составляет 95%.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><sec><title>Aim</title><p>Aim. The paper analysed the damage rate of the electric power networks of AO Tyvaenergosbyt between 2014 and 2022 and preventively evaluates emergency shutdowns in the company’s networks in 2023. The author provides a brief historical reference regarding the company’s foundation, a description of the structure of its power supply network. The damage rate of elements, as well as main electrical equipment of the company’s power supply network were examined. The quantity of electrical power undersupplied to customers as the result of emergency shutdowns was analysed. The number of failures was classified depending on the amount of undersupplied electrical power. The paper studied the applicability of certain methods of prediction of the number of emergency shutdowns for the obtained interpolated series of preceding failures. The most appropriate method was established that was used for preventively evaluating the damage rate of the examined power networks for each month of 2023.</p></sec><sec><title>Methods</title><p>Methods. The paper uses methods of mathematical analysis, general scientific methods of research, properties and capabilities of the MATLAB graphic interface and Excel tables. Statistical and cybernetical methods of prediction were considered for the purpose of predictive model development. The probability of failures within the examined power networks was evaluated. Equations were obtained for autoregression failure models that enable predictive evaluation of failure by months.</p><p>The Results of the study may prove to be useful to the experts of Tyvaenergosbyt, as well as other power grid companies that are developing advanced emergency prevention activities aimed at improving the reliability of power supply.</p></sec><sec><title>Conclusion</title><p>Conclusion. The approach to predictive evaluation of emergency shutdowns proposed in the paper showed that the most efficient method of predicting failures in a company’s power networks is the method of autoregression models using interpolation of data on preceding failures. The probability of prediction fulfilment is 95%.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>прогностическая модель</kwd><kwd>повреждаемость</kwd><kwd>прогностическая оценка</kwd><kwd>уравнение авторегрессии</kwd><kwd>искусственная нейронная сеть</kwd><kwd>отказы</kwd><kwd>недоотпуск электроэнергии</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>predictive model</kwd><kwd>damage rate</kwd><kwd>predictive valuation</kwd><kwd>autoregression equation</kwd><kwd>artificial neural network</kwd><kwd>failures</kwd><kwd>undersupply of energy</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">Наумов И.В. Анализ причин повреждаемости распределительных электрических сетей 10 кВ (На примере Южных электрических сетей г. Иркутска) / И.В. Наумов, Е.В. Карпова // Надежность и безопасность энергетики. 2018. № 4(11). С. 299-304.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Naumov I.V., Karpova E.V. [Analysis of causes of failures in 10 kV electrical power distribution networks (on the example of the Southern electrical networks of the city of Irkutsk)]. Nadezhnost’ i bezopasnost’ energetiki 2018;11(4): 299-304. https://doi.org/10.24223/1999-5555-2018-11-4299-304. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Naumov I.V. Reliability level research in distribution electrical networks of Irkutsk / I.V. Naumov, E.V. Karpova, D.N. Karamov // E3SWeb of Conferences. 2019. Vol. 114. Id. 03005. DOI: 10.1051/e3sconf/20191140</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Naumov I.V., Karpova E.V., Karamov D.N. Reliability level research in distribution electrical networks of Irkutsk. E3SWeb of Conferences 2019;114: Id. 03005. DOI: 10.1051/e3sconf/20191140.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Наумов И.В. К вопросу о повреждаемости воздушных линий электропередачи в системах электроснабжения / И.В. Наумов, Д.Н. Карамов // Надежность и безопасность энергетики. 2021. № 2(14). С. 84-91.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Naumov I.V., Karamov D.N. On damage rate of overhead power transmission lines in power supply systems. Safety and Reliability of Power Industry 2021;14(2):92-99. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Наумов И.В. Анализ работы электрических сетей «Облкоммунэнерго» Иркутской области // Надежность и безопасность энергетики. 2021. № 3(14). С. 100-110.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Naumov I.V. Analysis of operation of Oblkommunergo electric networks of Irkutsk Region. Safety and Reliability of Power Industry 2021;14(3):100-110. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Наумов И.В. О функционировании филиала МРСК «Сибири» ПАО Россети АО «Читаэнергосбыт» // Надежность и безопасность энергетики. 2022. № 4(15). С. 231-239.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Naumov I.V. On functioning of Siberian IDGC branch of PJSC Rosseti – JSC Chitaenergosbyt. Safety and Reliability of Power Industry 2022;15(4):231-239. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Наумов И.В. Вопросы надежности транспорта электрической энергии (на примере компании ПАО «Красноярскэнергосбыт») // Надежность и безопасность энергетики. 2023. № 1(16). С. 15-26.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Naumov I.V. Issues of electric energy transport reliability (on example of JSC Krasnoyarskenergosbyt). Safety and Reliability of Power Industry 2023;16(1):15-26. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бильгаева Л.П. Исследование моделей нейросетевого прогнозирования в среде Matlab / Л.П. Бильгаева, К.Г. Власов // Приложение математики в экономических и технических исследованиях. 2017. № 1(7). С. 11-19.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bilgaeva L.P., Vlasov K.G. The study of models of neural network forecasting in Matlab. Prilozhenie matematiki v ekonomicheskikh i tekhnicheskikh issledovaniyakh 2017;1(7):11-19. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Данилов А.М. Интерполяция, аппроксимация, оптимизация: анализ и синтез сложных систем: моногр. / А.М. Данилов, И.А. Гарькина. Пенза: ПГУАС, 2014. 168 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Danilov A.M., Garkina I.A. [Interpolation, approximation, optimisation: analysis and synthesis of complex systems: a monograph]. Penza: PGUAS; 2014. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Щербатов И.А. Применение искусственных нейронных сетей при управлении энергетическим оборудование. Часть 2. Прогнозирование значений параметров, дефектов, отказов и технического состояния // Новое в Российской электроэнергетике. 2020. № 10. С. 37-46.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shcherbatov I.A. [Use of artificial neural networks for controlling power engineering equipment. Part 2. Predicting the values of parameters, defects, failures and technical state]. Novoye v rossiyskoy elektroenergetike 2020;10:3746. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Клычев В.Е. Применение нелинейных авторегрессионных моделей нейронных сетей для прогнозирования экономических показателей // Ученые записки Тамбовского отделения РОСМУ. 2016. № 5. С. 133-136.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Klychev V.E. [Use of nonlinear autoregressive models of neural networks for the purpose of predicting economic indicators]. [Scholarly notes of the Tambov branch of ROSMU] 2016;5:133-136. (in Russ.)</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>
