omnaОмский научный вестникOmsk Scientific Bulletin1813-82252541-7541Омский государственный технический университет10.25206/1813-8225-2024-192-67-75YGWBGLomna-109Research ArticleЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКАENERGY AND ELECTRICAL ENGINEERINGПовышение пропускной способности электрических сетей на основе интеграции метеорологических данныхIncreasing the capacity of electric grids based on the integration of meteorological dataКлецельМ. Я.KletselM. Ya.

КЛЕЦЕЛЬ Марк Яковлевич, доктор технических наук, профессор кафедры «Электроэнергетика»

г. Павлодар

AuthorID (РИНЦ): 498610

KLETSEL Mark Yakovlevich, Doctor of Technical Sciences, Professor of Electric Power Engineering Department

Pavlodar

AuthorID (RSCI): 498610

mkletsel@mail.ruПетроваЕ. В.PetrovaE. V.

ПЕТРОВА Елена Владимировна, старший преподаватель кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий»

г. Омск

AuthorID (РИНЦ): 685250

PETROVA Elena Vladimirovna, Senior Lecturer of Power Supply for Industrial Enterprises Department

Omsk

AuthorID (RSCI): 685250

ГиршинС. С.GirshinS. S.

ГИРШИН Станислав Сергеевич, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий» 

г. Омск

AuthorID (РИНЦ): 297584

AuthorID (SCOPUS): 57190579930

GIRSHIN Stanislav Sergeyevich, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of Power Supply for Industrial Enterprises Department

Omsk

AuthorID (RSCI): 297584

AuthorID (SCOPUS): 57190579930

КриволаповВ. А.KrivolapovV. A.

КРИВОЛАПОВ Владислав Александрович, аспирант кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий»

г. Омск

KRIVOLAPOV Vladislav Aleksandrovich, Graduate Student of Power Supply for Industrial Enterprises Department

Omsk

krivolapov_vladislav@mail.ruГорюновВ. Н.GoryunovV. N.

ГОРЮНОВ Владимир Николаевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Электроснабжение промышленных предприятий»

г. Омск

AuthorID (РИНЦ): 302109

AuthorID (SCOPUS): 7003455231

GORYUNOV Vladimir Nikolayevich, Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of Power Supply for Industrial Enterprises Department

Omsk

AuthorID (RSCI): 302109

AuthorID (SCOPUS): 7003455231

vladimirgoryunov2016@yandex.ruТроценкоВ. М.TrotsenkoV. M.

ТРОЦЕНКО Владислав Михайлович, старший преподаватель кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий»

г. Омск

AuthorID (РИНЦ): 889516

TROTSENKO Vladislav Mikhaylovich, Senior Lecturer of Power Supply for Industrial Enterprises Department

Omsk

AuthorID (RSCI): 889516

НАО «Торайгыров университет»КазахстанToraighyrov UniversityKazakhstanОмский государственный технический университетРоссияOmsk State Technical UniversityRussian Federation202430122024046775Copyright © Клецель М.Я., Петрова Е.В., Гиршин С.С., Криволапов В.А., Горюнов В.Н., Троценко В.М., 20242024Клецель М.Я., Петрова Е.В., Гиршин С.С., Криволапов В.А., Горюнов В.Н., Троценко В.М.Kletsel M.Y., Petrova E.V., Girshin S.S., Krivolapov V.A., Goryunov V.N., Trotsenko V.M.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://onv.omgtu.ru/jour/article/view/109

Эффективное и устойчивое функционирование энергосистем является критически важным элементом для обеспечения поставки электроэнергии, необходимой для поддержания жизненных функций современного общества. В этом контексте интеграция метеорологических данных в управление электрическими сетями приобретает все большее значение.

Метеорологические данные, такие как информация о погодных условиях, температуре, ветре и осадках, играют существенную роль в оперативном и стратегическом управлении энергосистемами. Их использование позволяет оптимизировать работу генерирующих и распределительных станций, использовать максимальную пропускную способность линий, а также улучшать планирование ремонтных работ и обновление инфраструктуры. Зная погодные условия, операторы электроэнергетических сетей могут принимать более обоснованные решения относительно распределения и управления энергоресурсами.

Данное исследование направлено на определение роли метеорологических данных в стратегиях управления современных энергетических систем.

The efficient and sustainable functioning of energy systems is a critical element for supplying of electricity necessary to maintain the vital functions of modern society. Therefore, the integration of meteorological data into the management of electrical grids is becoming increasingly important.

 Meteorological data, such as information on weather conditions, temperature, wind and precipitation, play an essential role in the operational and strategic management of power systems. Their use allows optimizing the operation of generating and distribution stations, using the maximum capacity of lines, as well as improve the planning of repair work and infrastructure upgrades. On the basis of the weather conditions, operators of electric power grids can make more informed decisions regarding the distribution and management of energy resources.

The research is aimed at determining the role of meteorological data in the management strategies of modern energy systems.

температура проводадолгосрочное планированиеэлектрические сетиэффективность энергосистемэнергосбережениевоздушные линии электропередачиwire temperaturelong-term planningelectric gridsefficiency of power systemsenergy savingoverhead power transmission linesReferencesWorld Energy Transitions Outlook 2023: 1.5°C Pathway // International Energy Agency. URL: https://www.irena.org/Publications/2023/Jun/World-Energy-Transitions-Outlook-2023 (дата обращения: 05.11.2023).P World Energy Transitions Outlook 2023: 1.5°C Pathway // International Energy Agency. URL: https://www.irena.org/Publications/2023/Jun/World-Energy-Transitions-Outlook-2023 (accessed: 05.11.2023). (In Engl.).bp Energy Outlook 2023 // BP. URL: https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/energy-outlook/bp-energy-outlook-2023.pdf (дата обращения: 05.11.2023).bp Energy Outlook 2023 // BP. URL: https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/energy-outlook/bp-energy-outlook-2023.pdf (accessed: 05.11.2023). (In Engl.).Global Energy Outlook 2023: Sowing the Seeds of an Energy Transition // Resources for the Future. URL: https://www.rff.org/publications/reports/global-energy-outlook-2023 (дата обращения: 05.11.2023).Global Energy Outlook 2023: Sowing the Seeds of an Energy Transition // Resources for the Future. URL: https://www.rff.org/publications/reports/global-energy-outlook-2023 (accessed: 05.11.2023). (In Engl.).World Energy Outlook 2022 // International Energy Agency. URL: https://iea.blob.core.windows.net/assets/830fe099-5530-48f2-a7c1-11f35d510983/WorldEnergyOutlook2022.pdf (дата обращения: 05.11.2023).World Energy Outlook 2022 // International Energy Agency. URL: https://iea.blob.core.windows.net/assets/830fe099-5530-48f2-a7c1-11f35d510983/WorldEnergyOutlook2022.pdf (accessed: 05.11.2023). (In Engl.).Paldino G. M., De Caro De F., De Stefani J. [et al.]. A Digital Twin Approach for Improving Estimation Accuracy in Dynamic Thermal Rating of Transmission Lines // Energies. 2022. Vol. 15, № 6. P. 2254. DOI: 10.3390/en15062254.Paldino G. M., De Caro F., De Stefani J. [et al.]. A Digital Twin Approach for Improving Estimation Accuracy in Dynamic Thermal Rating of Transmission Lines // Energies. 2022. Vol. 15, no. 6. P. 2254. DOI: 10.3390/en15062254. (In Engl.).Barton T., Musilek P. Day-Ahead Dynamic Thermal Line Rating Using Numerical Weather Prediction // 2019 IEEE Canadian Conference of Electrical and Computer Engineering (CCECE). 2019. P. 1–7. DOI: 10.1109/CCECE.2019.8861883.Barton T., Musilek P. Day-Ahead Dynamic Thermal Line Rating Using Numerical Weather Prediction // 2019 IEEE Canadian Conference of Electrical and Computer Engineering (CCECE). 2019. P. 1–7. DOI: 10.1109/CCECE.2019.8861883. (In Engl.).Liu Z., Deng H., Peng R. [et al.]. An Equivalent Heat Transfer Model Instead of Wind Speed Measuring for Dynamic Thermal Rating of Transmission Lines // Energies. 2020. Vol. 13, № 18. P. 4679. DOI: 10.3390/en13184679.Liu Z., Deng H., Peng R. [et al.]. An Equivalent Heat Transfer Model Instead of Wind Speed Measuring for Dynamic Thermal Rating of Transmission Lines // Energies. 2020. Vol. 13, no. 18. P. 4679. DOI: 10.3390/en13184679. (In Engl.).Barton T. Forecasting of Dynamic Thermal Line Rating Under the Conditions of Temporal Discretization and Correlation: Thesis. Canada, 2021. 127 p. DOI: 10.7939/r3-hjjj-9269.Barton T. Forecasting of Dynamic Thermal Line Rating Under the Conditions of Temporal Discretization and Correlation: Thesis. Canada, 2021. 127 p. DOI: 10.7939/r3-hjjj-9269. (In Engl.).IEEE Standard for Calculating the Current-Temperature Relationship of Bare Overhead Conductors // IEEE. 2013. P. 1–72. DOI: 10.1109/IEEESTD.2013.6692858.IEEE Standard for Calculating the Current-Temperature Relationship of Bare Overhead Conductors // IEEE. 2013. P. 1–72. DOI: 10.1109/IEEESTD.2013.6692858. (In Engl.).Guide for thermal rating calculations of overhead lines // CIGRE. 2014. 95 p.Guide for thermal rating calculations of overhead lines // CIGRE. 2014. 95 p. (In Engl.).СТО 56947007-29.240.55.143-2013. Методика расчета предельных токовых нагрузок по условиям сохранения механической прочности проводов и допустимых габаритов воздушных линий. Стандарт организации. Введ. 2013–02–13. Москва: ОАО ФСК ЕЭС, 2013. 42 с.STO 56947007-29.240.55.143-2013. Metodika rascheta predel’nykh tokovykh nagruzok po usloviyam sokhraneniya mekhanicheskoy prochnosti provodov i dopustimykh gabaritov vozdushnykh liniy: Standart organizatsii [Methodology for calculating maximum current loads under the conditions of maintaining the mechanical strength of wires and permissible dimensions of overhead lines. Organisation Standard]. Moscow, 2013. 42 p. (In Russ.).Morteza A., Sadipour M., Fard R. S. [et al.]. A daggingbased deep learning framework for transmission line flexibility assessment // IET Renewable Power Generation. 2022. Vol. 17. DOI: 10.1049/rpg2.12663.Morteza A., Sadipour M., Fard R. S. [et al.]. A daggingbased deep learning framework for transmission line flexibility assessment // IET Renewable Power Generation. 2022. Vol. 17. DOI: 10.1049/rpg2.12663. (In Engl.).Петрова Е. В. Оценка влияния солнечной радиации на нагрузочные потери активной мощности в высокотемпературных и самонесущих изолированных проводах линий электропередачи // Известия Транссиба. 2019. № 3 (39). С. 134–145. EDN: LDQZUC.Petrova E. V. Otsenka vliyaniya solnechnoy radiatsii na nagruzochnyye poteri aktivnoy moshchnosti v vysoko temperaturnykh i samonesushchikh izolirovannykh provodakh liniy elektroperedachi [Assessment of solar radiation effect on real-power losses under load in high-temperature and selfsupporting insulated wires of power lines] // Izvestiya Transsiba. Journal of Transsib Railway Studies. 2019. No. 3 (39). P. 134–145. EDN: LDQZUC. (In Russ.).Massaro F., Ippolito M. G., Carlini E. M. [et al.]. Maximizing energy transfer and RES integration using dynamic thermal rating: Italian TSO experience // Electric Power Systems Research. 2019. Vol. 174. P. 105864. DOI: 10.1016/j.epsr.2019.105864.Massaro F., Ippolito M. G., Carlini E. M. [et al.]. Maximizing energy transfer and RES integration using dynamic thermal rating: Italian TSO experience // Electric Power Systems Research. 2019. Vol. 174. P. 105864. DOI: 10.1016/j.epsr.2019.105864. (In Engl.).Dabbaghjamanesh M., Kavousi-Fard A., Mehraeen S. Effective Scheduling of Reconfigurable Microgrids with Dynamic Thermal Line Rating // IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2019. Vol. 66, no. 2. P. 1552–1564. DOI: 10.1109/TIE.2018.2827978.Dabbaghjamanesh M., Kavousi-Fard A., Mehraeen S. Effective Scheduling of Reconfigurable Microgrids with Dynamic Thermal Line Rating // IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2019. Vol. 66, no. 2. P. 1552–1564. DOI: 10.1109/TIE.2018.2827978. (In Engl.).Viafora N., Delikaraoglou S., Pinson P. [et al.]. Chanceconstrained optimal power flow with non-parametric probability distributions of dynamic line ratings // International Journal of Electrical Power & Energy Systems. 2020. Vol. 114. P. 105389. DOI: 10.1016/j.ijepes.2019.105389.Viafora N., Delikaraoglou S., Pinson P. [et al.]. Chanceconstrained optimal power flow with non-parametric probability distributions of dynamic line ratings // International Journal of Electrical Power & Energy Systems. 2020. Vol. 114. P. 105389. DOI: 10.1016/j.ijepes.2019.105389. (In Engl.).Bubenchikov K., Gonzalez-Castellanos A., Pozo D. Benefits of Dynamic Line Rating for the Russian Power Corridor between the European and Siberian Zones // 2020 International Youth Conference on Radio Electronics, Electrical and Power Engineering (REEPE). 2020. P. 1–6. DOI: 10.1109/REEPE49198.2020.9059177.Bubenchikov K., Gonzalez-Castellanos A., Pozo D. Benefits of Dynamic Line Rating for the Russian Power Corridor between the European and Siberian Zones // 2020 International Youth Conference on Radio Electronics, Electrical and Power Engineering (REEPE). 2020. P. 1–6. DOI: 10.1109/REEPE49198.2020.9059177. (In Engl.).Bhattarai B. P., Gentle J. P., McJunkin T. [et al.]. Improvement of Transmission Line Ampacity Utilization by Weather-Based Dynamic Line Rating // IEEE Transactions on Power Delivery. 2018. Vol. 33, no. 4. P. 1853–1863. DOI: 10.1109/TPWRD.2018.2798411.Bhattarai B. P., Gentle J. P., McJunkin T. [et al.]. Improvement of Transmission Line Ampacity Utilization by Weather-Based Dynamic Line Rating // IEEE Transactions on Power Delivery. 2018. Vol. 33, no. 4. P. 1853–1863. DOI: 10.1109/TPWRD.2018.2798411. (In Engl.).Karimi S., Musilek P., Knight A. M. Dynamic thermal rating of transmission lines: A review // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2018. Vol. 91. P. 600–612. DOI: 10.1016/j.rser.2018.04.001.Karimi S., Musilek P., Knight A. M. Dynamic thermal rating of transmission lines: A review // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2018. Vol. 91. P. 600–612. DOI: 10.1016/j.rser.2018.04.001. (In Engl.).Abboud A. W., Gentle J. P., McJunkin T. R. [et al.]. Using Computational Fluid Dynamics of Wind Simulations Coupled with Weather Data to Calculate Dynamic Line Ratings // IEEE Transactions on Power Delivery. 2020. Vol. 35, no. 2. P. 745–753. DOI: 10.1109/TPWRD.2019.2925520.Abboud A. W., Gentle J. P., McJunkin T. R. [et al.]. Using Computational Fluid Dynamics of Wind Simulations Coupled with Weather Data to Calculate Dynamic Line Ratings // IEEE Transactions on Power Delivery. 2020. Vol. 35, no. 2. P. 745–753. DOI: 10.1109/TPWRD.2019.2925520. (In Engl.).Положение ПАО «Россети» «О единой технической политике в электросетевом комплексе» (новая редакция) // ПАО «Россети». 2022. URL: https://rosseti-yug.ru/upload/iblock/04b/Положение%20о%20единой%20технической%20политике%20ПАО%20Россети%20(ред.492).pdf (дата обращения: 05.11.2023).Polozheniye PAO «Rosseti» «O edinoy tekhnicheskoy politike v elektrosetevom komplekse» (novaya redaktsiya) [Regulations of PJSC Rosseti «On a unified technical policy in the electric grid complex» (new edition)] // PAO «Rosseti». Public Joint Stock Company «Rosseti». 2022. URL: https://rosseti-yug.ru/upload/iblock/04b/Положение%20о%20единой%20технической%20политике%20ПАО%20Россети%20(ред.492).pdf (accessed: 05.11.2023). (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.