Digitalization and Analytics in Electrical Engineering. Digital Twins of Transformers
Abstract
The problem of combining analytics and digitalization in electrical engineering is considered. It is noted that the genesis of digitalization (the development of modern mathematical modeling methods, construction of computers, and development of information technologies) is associated with the military confrontation of great powers, and its development is associated with business. The individual stages of digitalization in electrical engineering are highlighted, and the features and conditionality of these features are noted. Attention is focused on information technologies, neural networks, digital twins, and artificial intelligence. The computer technology development level in Russia is assessed. The problem of creating digital twins of transformers is specially considered. It is shown that the analytical theory of transformers, in which analytical interrelations are established between the electromagnetic, structural, operating, and circuit parameters of transformers, makes it possible to determine, in a highly accurate manner, the set of the most informative electromagnetic (nameplate) parameters of a transformer based on the measurement of currents and voltages of its windings. Such mapping of measurement data into control data is given. It is noted that analytics is underestimated and has good prospects as a concept of solving problems for creating digital counterparts and for the digitalization process itself.
References
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.
