Вестник Кольского научного центра РАН № 1, 2025 г.
substations of the Kola-Karelian power transit in northwestern Russia. Considering the significant amount of data accumulated over 13 years of operating the GIC monitoring system, manual analysis becomes impractical. To analyze the constantly growing volume of recorded data effectively, a method for the automatic classification of GICs in autotransformer neutrals was proposed. The method is based on a continuous wavelet transform of the neutral current data combined with a convolutional neural network (CNN) to classify the obtained scalogram images. The classifier's performance is evaluated using accuracy and binary cross-entropy loss metrics. As the result of comparing four CNN architectures, a model that showed high GIC classification performance on the validation set was chosen as the final model. The proposed CNN model, in addition to the main layers, includes pre-processing layers and a dropout layer. Keywords: geomagnetically induced currents, autotransformer, continuous wavelet transform, convolutional neural network, binary classification Введение Во время геомагнитных бурь, являющихся следствием взаимодействия солнечного ветра с магнитосферой Земли, в протяженных элек трических сетях на поверхности Земли начи нают протекать геомагнитно-индуцированные токи (ГИТ) [Boteler, 2001; Erinmez et al., 2002; Liu et al., 2009; Marshall et al., 2012; Pirjola, 2005]. Одним из путей их протекания являются заземленные нейтрали силовых трансформаторов и автотран сформаторов. Даже незначительное отклонение тока в нейтрали от нулевого значения (десятки ампер) приводит к полупериодному насыщению сердечника электротехнического устройства. Это, в свою очередь, становится причиной це лого ряда нарушений в работе электрических сетей. Примерами отрицательных эффектов ГИТ являются генерация четных и нечетных гар моник, увеличение потерь реактивной мощнос ти, появление локальных перегревов обмоток и элементов конструкции трансформатора, ге нерация вибраций сердечника и обмоток транс форматора, и нежелательное срабатывание защитных устройств [Kappenman, 2018; Molinski, 2002; Rajput et al., 2021]. Обычно длительность протекания ГИТ не превышает нескольких ми- 25"E 3(ГЕ 35”E 40°E 45°E Рисунок 1. Карта подстанций на Северо-Западе России, оборудованных устройствами мониторинга ГИТ (пурпурные треугольники), и схематически изображенных линий электропередачи Кольско- Карельского транзита (зеленые линии). Красным обозначены линии электропередачи 110 кВ, в частности линии, подходящие к подстанции RVD 15 Т. В. Аксенович rio.ksc.ru/zhurnaly/vestnik
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz