МЕТОД ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ АВТОМАТИЗОВАНОГО АНАЛІЗУ PQ-ДАНИХ ПОКАЗНИКІВ ЯКОСТІ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ

Authors

  • Oleg Slobodianyk

DOI:

https://doi.org/10.26906/SUNZ.2026.3.031

Keywords:

PQ-дані, показник якості електроенергії, глибинний автоенкодер з кластеризацією ознак, глибоке виявлення аномалій, метод, математична модель, машинне навчання, інтелектуальний аналіз

Abstract

Актуальність. Стрімкий розвиток цифровізації енергетики та зміни характеру навантажень у сучасних енергосистемах призводить до наступних наслідків: зростання обсягів даних, збільшення кількості аномалій, поширення нелінійних навантажень та економічним збиткам. Відомі методи та підходи при аналізі за жорсткими порогами не контролюють складні, комбіновані та динамічні аномалії PQ-даних (Power Quality data) показників якості електроенергії. Таким чином, розробка методу підвищення ефективності автоматизованого аналізу PQ-даних показників якості електроенергії є актуальною науковою задачею. Предметом дослідження в статті є математичні моделі, методи та процедури інтелектуального аналізу великих масивів даних показників якості електроенергії, спрямовані на виявлення відхилень та типових режимів. Метою дослідження є підвищення ефективності автоматизованого аналізу PQ-даних показників якості електроенергії. Завданням дослідження є розробка методу підвищення ефективності автоматизованого аналізу PQ-даних показників якості електроенергії. В ході досліджень використано методи машинного навчання (для класифікації PQ-подій за ознаками), методи інтелектуального аналізу (для PQ Big Data), графові методи (для відображення топології електромережі та просторових взаємозв’язків), а також методи щільності, локальної близькості та кластеризації. Результатами дослідження у статті є розроблений метод підвищення ефективності автоматизованого аналізу PQ-даних показників якості електроенергії на основі інтеграції удосконаленого методу глибинного автоенкодера з кластеризацією ознак для аналізу великих масивів даних показників якості електроенергії та розробленого методу глибокого виявлення аномалій у PQ-даних, зумовлених геофізичними факторами. Висновки. Запропоновано розроблений метод підвищення ефективності автоматизованого аналізу PQ-даних показників якості електроенергії. Представлено два взаємопов’язаних методи (автоенкодер + аномальний моніторинг), які разом підвищують ефективність автоматизованого аналізу PQ-даних показників якості електроенергії. Розроблено узагальнену структурну схему процесу автоматизованого аналізу вимірювальних PQ-даних показників якості електроенергії. Отримані результати можуть бути основою для розширення переліку об’єктів спостереження, підвищення стійкості до зміни конфігурацій мережі та сезоннодобової нестаціонарності, а також розвитоку процедур адаптації моделей та інтеграції аналітики з подіями керування для поглиблення причинно-наслідкової інтерпретації в експлуатаційних умовах.

Downloads

Download data is not yet available.

References

1. Kea, K, Han, Y, and Kim, T-K (2023), “Enhancing anomaly detection in distributed power systems using autoencoder-based federated learning”, PLoS ONE, vol. 18(8), doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0290337 DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0290337

2. Peruman, P.M., and Ayyar, K. (2025), “Power quality disturbance identification using hybrid deep learning in renewable energy systems”, Scientific Reports, vol, 15, 44592, doi: https://doi.org/10.1038/s41598-025-28291-0 DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-28291-0

3. Коломійцев, О.В., & Слободяник О.Ю. (2026), “Аналіз даних показників якості електроенергії в умовах цифровізації енергосистем”, ГРААЛЬ НАУКИ, № 68. С. 1046-1062, doi: https://doi.org/10.36074/grail-of-science DOI: https://doi.org/10.36074/grail-of-science.15.05.2026.117

4. (2015), IEC 61000-4-30:2015. Electromagnetic compatibility (EMC), Testing and measurement techniques – Power quality measurement methods, IEC, 2015, available at: https://webstore.iec.ch/en/publication/21844

5. (2022), EN 50160:2022. Voltage characteristics of electricity supplied by public electricity networks, Brussels, CENELEC, 2022Dugan R. C., McGranaghan M. F., Santoso S., Beaty H. W. Electrical Power Systems Quality. 3rd ed. New York: McGraw-Hill, 2012, available at: https://standards.iteh.ai/catalog/standards

6. Gama, J., Žliobaitė, I., Bifet, A., Pechenizkiy, M., and Bouchachia, A. (2014), “A Survey on Concept Drift Adaptation”, ACM Computing Surveys, vol. 46, no. 4, art. 44, doi: https://doi.org/10.1145/2523813 DOI: https://doi.org/10.1145/2523813

7. Pimentel, M. A. F., Clifton, D. A., Clifton, L., and Tarassenko, L. (2014), “A review of novelty detection”, Signal Processing, vol. 99, pp. 215–249, doi: https://doi.org/10.1016/j.sigpro.2013.12.026 DOI: https://doi.org/10.1016/j.sigpro.2013.12.026

8. Jain, A. K. (2010), “Data clustering: 50 years beyond K-means”, Pattern Recognition Letters, vol. 31, no. 8, pp. 651–666, doi: DOI: https://doi.org/10.1016/j.patrec.2009.09.011

9. Machlev, R., Heistrene, L., Perl, M., Levy, K. Y., Belikov, J., Mannor, S., and Levron, Y. (2022), “Explainable Artificial Intelligence (XAI) techniques for energy and power systems: Review, challenges and opportunities”, Energy and AI, vol. 9, art. 100169, doi: https://doi.org/10.1016/j.egyai.2022.100169 DOI: https://doi.org/10.1016/j.egyai.2022.100169

10. Ribeiro, M. T., Singh, S., and Guestrin, C. (2016), “Why Should I Trust You?”: Explaining the Predictions of Any Classifier”, Proceedings of the 22nd ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining, pp. 1135–1144, doi: https://doi.org/10.1145/2939672.2939778 DOI: https://doi.org/10.1145/2939672.2939778

11. Коломійцев, О.В., & Слободяник, О.Ю. (2026), “Метод підвищення ефективності автоматизованого аналізу вимірювальних даних електроенергії на основі глибинного навчання без вчителя”, Moderní aspekty vědy: LXIX. Díl mezinárodní kolektivní monografie str. 672, doi: https://doi.org/10.52058/69-2026 DOI: https://doi.org/10.52058/69-2026

12. Коломійцев, О.В., & Слободяник, О.Ю. (2026), “Удосконалений метод глибинного навчання для автоматизованого виявлення типових шаблонів у PQ-даних показників якості електроенергії”, ГРААЛЬ НАУКИ, № 69, С. 1163–1181б doi: https://doi.org/10.36074/grail-of-science DOI: https://doi.org/10.36074/grail-of-science.29.05.2026.124

13. Коломійцев, О.В., & Слободяник, О.Ю. (2026), “Метод глибокого виявлення аномалій у вимірювальних PQ-даних (показників якості електроенергії), зумовлених геофізичними факторами”, ГРААЛЬ НАУКИ, № 70, С. 831–850, doi: https://doi.org/10.36074/grail-of-science.31.05.2026 DOI: https://doi.org/10.36074/grail-of-science.31.05.2026.088

14. Mahela, O.P., and Shaik, A.G. (2015), “A critical review of detection and classification of power quality events”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 41, pp. 549–556, doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.08.070 DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.08.070

15. Fedorchenko, V., Yeroshenko, O., Shmatko, O., Kolomiitsev, O., and Omarov, M. (2024), “Password Hashing Methods and Algorithms on the .NET Platform”, Advanced Information Systems, vol. 8, no. 4, pp. 82–92, doi: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2024.4.11 DOI: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2024.4.11

16. Kozina, O. A., Panchenko, V. I., Kolomiitsev, O. V., Usik, V. V., Stratiienko, N. K., Safoshkina, L. V., & Kucherenko, Y. F. (2024), “Data consistency protocol for multicloud systems”, International Journal of Cloud Computing, vol. 13(1), pp. 42–61, doi: https://doi.org/10.1504/IJCC.2024.136284 DOI: https://doi.org/10.1504/IJCC.2024.136284

Downloads

Published

2026-09-18

Most read articles by the same author(s)