Введение к работе
' -
Актуальность работы. Электроэнергетические системы (ЭЭС) представляют собой сложные многомерные системы, состоящие из элементов, объединенных единым технологическим процессом производства, передачи и распределения энергии. На системы управления ЭЭС возложена задача обеспечивать надежное электроснабжение непрерывно изменяющейся нагрузки потребителей в условиях возникновения различных внешних и внутренних возмущений. Эти функции обеспечиваются главным образом автоматическими устройствами регулирования частоты и мощности, а также устройства противоаварийной автоматики (в основном, локальными) Однако возможности этих систем ограничены. Длительное время наблюдаются две неблагоприятные тенденции в изменений условий работы: первая вызвана абсолютным и относительным увеличением тяжести аварийных возмущений, обусловленных укрупнением единичных мощностей оборудования; вторая - увеличением размерности ЭЭС,- что ухудшает условия синхронной работы электрогенераторов, а тем самым, и общую устойчивость.
Эти особенности обуславливают необходимость организации ' эффективного управления ЭЭС как в нормальных режимах, так и при возникновении аварийной ситуации. Определяющим моментом современней технологии управлеїтя является централизация процессов управления ЭЭС на основе создания эффективных иерархических систем сбора и обработки информащш для оказания помощи диспетчеру.
Известно, что процессы принятия решения в управляемых
системах являются многоэтапными. Здесь- важно иметь множество возможных альтернативных решений и иметь возможность проверки последствий любого ИЗ НИХ.'
Обычно для анализа поведения управляемой системы и проверки-решений системы на предполагаемые реакции используются различные имитационные модели. Модели ЭЭС в большинстве своем достаточно хорошо описаны и могут Оить использованы для поиска области допустимых решений и последующего вывбора среди них предпочтительных. Однако в условиях скоротечности событий и угрозы возникновения аварийных ситуаций(АС) задача оперативного выбора рошений является достаточно сложной.
Вопрос поиска допустимых решений в условиях дефицита времени может быть успешно решен только при ситуационном описании процессов управления, когда область определения модели объекта и область допустимых решений предварительно определены и описаны. Важной чертой в формулировке задачи выбора является ее заблаговремешюсть.
Оперативное принятие решения состоит в последовательном анализе путей достижения желаемой цели. Здесь важно знать множество возмомшх альтернативных решений и иметь возможность прогноза последствий этих решений. В условиях многомерности и неоднозначности модели объекта управления эта задача оказывается достаточно сложной. Действительно, для анализа поведения управляемой системы и на предполагаемые альтернативные решения необходимо иметь строгую математическую модель. Во всех случаях, когда количество данных, описывавших ситуацию, не велико, диспетчер но испытывает особых затруднений в принятии решения. Однако в условиях той многомерности и той неопределенности.
' 5 '
которой уже достигли. современные энергетические комплексы, задача поиска и выбора решений становится неразрешимой без соответствующего машинного сопровождения .интеллектуальной деятельности диспетчера. '
В соответствии с изложенным, исследование и анализ процессов поддержки принимаемых диспетчером решений в АС является актуальной задачей.
Данная работа посвящейв исследованию и разработке алгоритмов оперативного-, распознавания АО и методов, оказания помощи диспетчеру в этих режимах. Определены основные трудности, появляющиеся на пути успешной практической реализаций методов ситуационного управления в реальном масштабе времени.
Тема диссертационной работы входит в план комплексной научно-технической программы "Полет", а также связана с выполнением работ по НИР №$ ИФ-АС-І2-В6-0Г И ИФ-АС-32-9І-0Г (ГР ЛОІ820О72433), проводимых на кафедро АСУ Уфимского государственного авиационного технического университета.
Цель работы. Исследование и разработка алгоритмов оперативного распознавания аварийных ситуаций и принятия решений в электроэнергетических системах.
Методы исследования.В работе использовались математические методы структурных преобразований уравнений установившихся режимов, обращения матриц, оценивания и идентификации, структурно-топологических преобразований, ' математической статистики и обработки экспертной информации.
Научная новизна. Предложена методика логико-алгоритмического синтеза законов управления, . модель ранжирования аварийных ситуаций, разработана структура интеллектуального советчика
диспетчера, Саза данных, система управлешія Оазой дашішс и подтвервздена их работоспособность. Это позволяет оценить аварийность ролашов ЭЭС, предложить способи вывода ЭЗС в нормалышп режим, оценить последствия принимаемых оператіївішм персоналом решений и, витого, уменьшить, вероятность совершения ошибочных действий диспетчером.
Практическая ценность работы заключается в разработке мотодики синтеза алгоритмов оперативного моделирования и проверки применяемых диспетчером рошений.
Разработано программное обеспечение и база данных, которые могут быть использованы в - - энергосистемах для организации автоматизированной работы диспетчера.
Предложен алгоритм расчета роязімов энергосистем, применение которого позволяет сократить время, расходуемое на расчет рекима за счет сокращения числа итераций.
Алгоритмы и программы в настоящее время используются в ЦЦС Баикирэнерго, а таю;;е при проектировании и разработке алгоритмов информационно-управляющих систем городских и районных слукб АО Еіаслсирзнорго.
На защиту выносятся:
I. Структура Советчика диспетчера. . 2. Модель ранжирования типовых ситуаций в ЭЭС.
-
Метод оперативного модолнроваїшя состояния ЗЭС
-
Алгоритм расчета рехаша, который позволяет сократить время, расходуемое на расчет рекимов.
б. Результаты исследования эффективности алгоритмов расчета режимов и алгоритмов управлешія.
Апробация работы. Материалы диссертационной работа
докладавались и обсуждались на . следующих конференциях и семинарах:
V Всесоюзной научно-практической конференции по
безонасности полетов, Ленинград, 1988г.
VI Всесоюзной школе "Расчет и ' управление больших
механических систем", Свердловск-Залещики, 1986г.
VII Всесоюзной школе "Расчет и управление больших
механических систем", Свердловск-Чимган, 1988г.
IX Международной школе "Расчет и -управление больших механических.систем", Екатеринбург-Геленджик, 1992г.
Юбилейной научно-технической конференции УАИ "Актуальные проблемы авиастроения",«Уфа, 1992г.
Региональном постоянно действующем семинаре "Методы использования искусственного интеллекта в автоматизированных системах", Куйбышев, 1990г.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 научных работ, в том числе, получено I авторское свидетельство.
Объем и структура работы. Диссертация содержит 188 страниц машинописного текста и состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 117 наименований и приложения.
