автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Анализ и синтез наблюдаемости электроэнергетической системы

Р Г Б ОД

1 !) СЕН Ш';

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ СИБИРСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им. академика Л.А.Молонтьова

На правах рукописи

Голуб Ирииэ Ивановна

УДК 621. ЗЦ; (381.3-518.3

Анализ и синтез наблюдаемости электроэнергетической системы

Специальность 05.13.18 - применение вычислительной техники, математического моделирования и математических катодов в научных исследованиях(энергетика)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

ИРКУТСК 1994'

Работа выполнена в Сибирском энергетическом институте СО РА1 Официальны» оппоненты : доктор -технических паук, просфоссор

вкпдомик Академии инженерных наук Бартоломея П.И.

доктор технических наук, профессор Эпркальцэв В.И.

доктор технических наук, профессор Тятпшшн А.И.

Ведущая организация : АООТ "Сибэноргосетьпроокт"

Защита диссертации состоится

в_час._нин. на заседании сгоциализированного Совета

Д 002.30.01 при Сибирском энергетическом институте СО РАН по адресу: 68403;?, г. Иркутск, ул. Лермонтова. 130, СЭИ СО РАН. Отзывы и замечания в одном экземпляре, заверенном гербовое печатью учреждения, просим направлять по адресу: 6640(33, г.Иркутск-33,-ул. Лермонтова, 130, СЭИ, ученому секретаре Совета, телефон 48-40-19

С диссертацией можно ознакометься в библиотека СЭИ.

Учэпыя секретарь А.М.Клер

специализированного Совета

Д 002.30.01. д.т.н.

1.00шя характеристика работы Актуальность проблемы. Для надежного функционирования автоматизированных систем диспетчерского управления (АСДУ) электроэнергетической системы (ЭЭС) необходима качественная исходная информация. Однако в большинстве энергосистем имеют место недостаточный объем, малая- надежность отдельных аламентов системы сбора данных (ССД), низкая ¡очность телеизмерений, связанная с ошибками датчиков, .юмехами ь телеканалах, сбоями при вводе информации в ЭВМ, с; большими систематическими погрешностями, превышающими г.пасс точности измерительных ¡гриЗоров. Существующие же нормы проектировании информационно-измерительного обеспечения недостачични ориентированы на ноли АСДУ.

('..¡внршонствованио информационно-измерительного обеспечения АСДУ -1 ун быть достигнут совершенствованном чриборноя бч^и, вношлжи^м игпггииаь'х <•{©«. м> ейгра и передачи дчнных, развши^м

с'нчохы могроло! ичоского к01пр!)ля включм юм в состзв нл1 1)|'и1мов

АСДУ подсистемы 'пплизё! исходной информации, результатом рабогм кого|»)и является чостроенио оперативной расчетной модели ЭЭС; рчзрйоткиа методов синтеза ССД, учитывавшей обработку первичной измерительной информачии математическими методами.

Условие существования решения задачи расчета потикор.'-к'преполония ЭЭС по данным телеизмерении, включая дорасчет неизмеренных параметров режима, называется наблюдаемостью. &го вчжнойшое информационное свойство ЭЭС. Наблюдаемость зависит как от состава, расстановки, количества, точности измерений, т.е. от ССД, так и от свойств самой ЭЭС, связанных с ее структурными и пзрэмот; .ичогкими пег Ценностями.

Анализ нчб-'юдаомооги включает проверку усчовий сушэстпоьания решения задаш расчета режима ЭЭС/ по данным измерений и

исследование фчкторов, определяющих эти условия и позволяющих найти состав наиболее информативных параметров режима, выявить слабые элемента схемы сети (слабые места), виновные в наличии в веа сенсоров, параметры режима которых наиболее чувствительны не только к погрешностям измерений, а, как оказалось, и к реальным возмувдэниям в ЭЭС, таким, как изменение нагрузок', изменена© топологии схемы сети при коммутациях.

Синтез наблюдаемости заключается в определении состава, количества, расстановки, точности измерений, обеспечивающих решение задачи построения оперативной расчетной модели ЭЭС, а также в выборе структуры и параметров элементов схемы сети, которые должны улучшить информационные свойства ЭЭС.

Отсюда следует актуальность решения проблемы анализа и синтеза наблюдаемости в условиях неполноты, низкой надежности, болытх погрешностей измерений и неоднородности ЭЭС.

Цель работ заключалась в разработке теоретических основ, методических и алгоритмическое подходов к анализу и синтезу наблюдаемости, обоопочивающих решение перечисленных ниже задач.

1. '. Оценивание состояния ЭЭС в нормальных' условиях функционирования и в условиях сбоев -в ССД, связанных с исчезновением как отдельных измерений, так и целых измерительных блоков, методами решения выроеденной задачи оценивания состояния или формированием расчетной модели неполностью наблюдаемое ЭЭС за счет введения в нее недостающих измерений и эквивалаптироваикл ненаблюдаемых районов.

2. • Идентификация плохих данных и определенна областоа взаимного влияния погрешностей измерения.

3. Минимизация влияния погрешностей в измерениях на точность решения задачи оденивания состояния , усилением ияа

зквивалонтированием слабых мест ЭЭС, порождающих плохую обусловленность, выбором состава, расстановки, количества измерений.

4. Вэшвниа проблемы синтеза ССД на основ© критериев, вытекающих из свойств наблюдаемости

Научная новизна. Проведен всесторонний анализ наблюдаемости, определяющей условия существования решения задачи построения оперативной расчетной модели; найдены критерии и разработаны учитывающие структурные особенности ЭЭС алгоритмы анзяиза и синтеза наблюдаемости, быстродействие которых обеспечивает возможность их использования в реальном времени-, предложены подходы к оцениванию состояния неполностью наблюдаемой ЭЭС; разработаны принципы построения диалоговой системы проектирования ССД для АСДУ ЭЭС; изучена тесно связанная с наблюдаемостью проблема слабых мест ЭЭС, определяющих неодинаковость реакции параметров режима на внешние возмуиэаия, и предложены подхода к построению равнопрочной соти.

На защиту выносятся разработанная методика, алгоритмы и программы исследования наблюдаемости, синтеза ССД, выявления слабых мест в ЭЭС и их усиления, которые включают:

1.Доказательство независимости топологической наблюдаемости, определяющейся топологией схемы сети, составом и размеренном измерений, от формы записи уравнений состояния.

2.Разработку быстродействующих алгоритмов аналгаа топологической наблюдаемости, выделения наблюдаемых и ненаблюдаемых подсистем, построения наблюдаемой расчетной модели; выделения критических и некритических измерений, информация о которых используется ' при построении контрольных уравнв.' ш, при определении областей взэимногг. влияния погрешностей изменений, в

динамическом алгоритме анализа наблюдаемости.

3.Исследования' проблзмы и разработку алгоритмов обеспечения надежности ССД как при выпадении отдельных измерений и их блоков, так и одновременном выпадении нескольких измерительных блоков.

4.Определение взаимосвязи между топологической и линейной наблюдаемостью и разработку методики реиения вырожденной задачи оцэнивзкия состояния в реальном времени.

5.Результаты анализа взаимосвязи показателей количественной одэнки качества наблюдаемости и разработанный быстродействующий алгоритм выбора состава измерения по этому-критерию.

6.Предложенную методику решения задачи синтеза ССД для АСДУ ЭЭС в процэссе диалога с проектировпогком.

7.Проведенный анализ проблемы обнаружения сенсорных и слабых мест в ЭЭС, в том числа и на основе анализа инвариантных к режиму факторов, таких, как топология и параметры элементов схемы сети, разработанные алгоритмы обнаружения сенсорных и слабых каст, результаты исследования взаимосвязи проблемы слабых мест с наблюдаемостью, предложенные метода визуализации -слабых мост и подхода к построению равнопрочной сети.

Практическая ценность.И^пользселеш разработанных методов и алгоритмов позволяет:

1. Решить задачу формирогжгая текущая расчетной модели ЭХ. Разработанная автором прсгрг.;,жз анализа наблюдаемости и определения путей ее обесггяовйч включена в комплекс программ оценивания состояния ЭЭС ••Овэзкг'-.

2. Решить проблему стлчзэа ССД в ЭЭС с помодао диалогового комплекса программ "Расстьк-.гм ти-Д" , разработка которого явилась составной часть? ... .запив по созданию АСДУ нового поколения, проводимых в ОЭК (•"> РАН. Комплекс предятмтон лад

синтеза ссд, обеспечивающей наблюдаемость ЭЭС как при отсутствии, так и при наличии сбоев в системе сбора и передачи данных, наилучшую обусловленность задачи оценивания состояния, идентифицируемость погрешностей в измерениях, повышение экономичности 1](<джтных решений за счет уменьшения числа добавляемых твлаизмвроний и вновь создаваемых телеканалов. Комплокс предназначен для использования в проектных и эксплуатационных энергетических организациях как для развития существующей, так и проектирования новой ССД.

З.Оп} «делить на основа знания слабых узлов и связей, наиболее информативные парам« 14 (и, измерения которых должны в первую очередь включаться в состан измявший при синтезе ССД для ЛСДУ ЭЭС, определить требокшия к проектированию и управлению, способствующие усилению ЭЭС, Разработанные прслраммы анализа сенсорных и слаб!,IX мест включены в состав программ комплекса сдо-н.

Экономический аффект от применения, разработанных методов определяется:

уменьшением ущербов при управлении за счет уменьшения отклонения режима ЭЭС от оптимального из-за погрешностей в информации о текущих параметрах;

умен мнением стоимости проектных решении по синтезу ССД за счет использовании диалогового комплекса программ "Расстановка ТМ-Д" и стоимости самой ССД благодаря минимизации как числа телеизмерений, так и числа телеканалов, при сохранении требований к надежности к ССД.

Разработанные методы и алгоритмы проверены численно при решении практических задач анализа наблюдаемости, синтг.ла ССД, анализа сенсорных и слабых мест для большого числа энергосистем.

ь

Используемый аппарат во многом базируется на результатах в теории оценивания состояния, расчетов режимов ЭЭС, методах теории графов и линейной алгебры.

Апробация работы. Основные положения диссертации и отдельных ее разделов докладывались и обсуждались на всесоюзном семинаре "Обработка оперативной диспетчерской информации" (1984 г., Иркутск), конкурсах теоретических ,работ СЗИ СО РАН (1980, 1984,1985 гг., Иркутск), совещании по вопросам разработки АСДУ (1987. г., Иркутск), семинаре "Информационное обеспечение АСДУ ЭЭС" (1988 г., Паланга), на Первых и Вторых Мелентьевских теоретических чтениях (1990,1992 гг., Москва), на симпозиуме "Современные проблемы системных исследований в энергетике" *(1990г , Иркутск), на X научной конференции "Моделирование ЭЭС" (1991 г., Каунас), русско-китайском семинаре "Метода решения проблем энергетики, развития и управления электрических систем" (1990 г., Пекин, 1992 г..Иркутск).

Публикации. Все содержащиеся в диссертации положения опубликованы в 29 работах, в том числе в четырех коллективных монографиях ("Наука" 1983, 1985, 1990, 1991 хт.), из которых монография "Наблюдаемость электроэнергетических систем" является первой монографией, целиком посвященной вопросам наблюдаемости.

Состояние вопроса. Исследования наблюдаемости как условия существования решения- задачи оценивания состояния ЭХ ведутся уже более 20 лот. Вшрвые понятие топологической наблюдаемости было введено в 1974 Году А.З.Гаммом, позднее с участием автора представляемой работы был вшрвые разработан алгоритм проверки топологической наблюдаемости 11) и введены понятия светлых и темных пятен, соответствующих наблюдаемым и ненаблюдаемом подсистемам, разработаны алгоритмы выделения избыточных к

юдостающих измерения. Проверку топологической наблюдаемости родлагалось проводить независимо дяя активной и реактивной йодолой ЭЭО с использованием методов теории графов. В отличии от иногих появившихся позднее алгоритмов проверки наблюдаемости тредложонныа алгоритм с самого начала не содержал ограничений на число измо[*)нных напряжении.

Коослзбоваюциа интерес к изучению проблемы наблюдлтастл подтверждается большим поречнем работ, приведенным в обзоро ' ei-1-: trans, on powfe syst за lyao г. К сожалению, в обзоре отсу нлвуют рабо.'и на русском языке, публиковавшиеся с 1972 г., в том члсло и работы, выпо^шеныо ^вшром и в соавторстве с А.^.Гаммом , в которых рассмотрены наиболее важные для управления аспекты наблюдаемости, определены криперии наблюдаемости, алгоритмы анализа наблкшзомости по этим критериям, решена проблема синтеза ССД для АСДУ ЭХ.

Из отечествешшу авторов, внесших вклад в исследование проблемы наблюдгюмиоти и синтеза ССД, следует отмотать В.А.Богданова, А.3.Гамма, A.M.Канторовича, М.С.Лисвева, А.М.Маклецова, П. А. Мельникова, К.Г.Митюшкина, В..').1!рихно, И.С.Серову.

Из зарубежных авторов наибольший вклад в изучение наблюдаемости внесла группа авторов, руководимая к. a. taements , их первая работа появилась в 19?Ь г. Интерес к изучению наблюдаемости не угасает, в периодических изданиях появляются все новые и новые алгоритмы решения этой практически важной задачи.

В изучении пробломы слабых мест в ЭЭС следует ответить работы H.A. Абраменковой, Н.И. Ьоропая, Т.Б.Заславской, Т.В.Коло,. лсого, Н.Н.Лизалека, В.Г. Ноуймина, М.11. Рудницкого .и его колпэг, однако

ди

во всех них анализ слабых мест связывается с близостью к пределу статической или динамической устойчивости, а не с чувствительностью параметров режима к внешним возмущениям, как в работах СЭИ и , в частности, в данной работе.

Объем работ. Диссертация изложена яа 384 стр. машинописного текста, иллэструфуется 83 рисунками, содержит 10 табл:, состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы <95 названий), четырех приложения.

Структура изложения материала.

Во введении дается краткий анализ задач, решаемых в прошссе построения оперативной расчетной .модели ЭЭС, обосновывается актуальность исследования проблемы наблюдаемости, определяются цели работы и задачи исследования, научная новизна и практическая ценность предложенных подходов, выносимые на защиту положения. Приводится обзор работ, посвяшвшшх изучению различных аспектов наблюдаемости, а также краткий обзор работ, связанных с определением слабых мест в ЭЭС.

Основное содержание остальных глав совпадает с содержанием следующих низке разделов автореферата.

В заключении сформулированы основные результаты работы и указаны направления дальнейших исследований.

В приложениях для расчетной - схемы Кузбассэнерго и реально имеющихся в ней телеизмерений приводится щшар анализа топологической наблюдаемости, выделения наблодаошх и ненаблюдаемых подсистем, эквивалентирования части ненаблюдаемых узлов и выбора ;ш полученной таким образом расчетной схемы дополнительных . измерений, обеспечивающих ее наблюдаемость, опро деления критических и некритических иьм г^ниа, резервирования как отдельных базисных из» «рения, так и блоков базисных

измерений, пример выбора оптимального базиса.

2■Топологическая наблюдаемость.

Из общая проблемы наблюдаемости как условия, обеспечивающего возможность определения всех параметров режима ЭЭС по данным измерений, может быть выделена проблема линеаризованных систем и тесно связанная с ней проблема топологической наблюдаемости. Необходимым и достаточным условием существования решения линеаризованной системы уравнения, позволяющим рассчитать вектор состояния ЭЭС по данным измерения.

Юм 0хэдх*ку ДУ (I)

является равенство ранга матрицы наблюдаемости Я^/д* числу оцениваемых параметров состояния Дх, где Ду*\7-усхоэ -вектор разностей измеренных и оцененных в точке линеаризации х

-I

параметров режима, а диагональная матрица весов измерений. Проверка указанною условия или эквивалентного ему условия отличия от нуля определителя матрицы наблюдаемости дая достаточно сложных ЭЭС связана с громоздкими численными,расчетами; В то же время ранг матрицы наблюдаемости определяется ее структурой, зависящей от топологии схемы сети и состава используемых телеизмерений. Такая наблюдаемость называется топологической и, как показано в работе, она не зависит от формы записи уравнения состояния. Выступают ли в качестве параметров состояния токи ветвей I*

1 5

н1 i - 1

n2 . о ,

или узловые напряжения и

и у м ■> .а

н, мт

н

и

ЭЭС будет наблюдаемой, если по измерениям на графе сети может быть построено покрывающее дерево измерений, связывающее базисный узел с остальными узлами графэ< ^ - строки матрицы инцвденции м, соответствую!®« измеренным узловым токам(инъекциям) з , к матрица признаков ■ измерения токов ветвей I, ее строки имеют единственную } в столбцах, соответствующих ветвям с измеренными токами, Ни- матрица признаков измеренных напряжения, ее строки имеют единственную 1 в столбцах, соответствующих измеренным напряжениям и, 20= - матрица сопротивлений ветвей, N контурная матрица .

Связям «езду измерениями и ветвями дерева измерений соответствуют сильные пэросочетания Дихроматического графа, узлы одного цвета которого объединены с уравнениями измерения, а другого - с ветвями графа сети. Уравнения второго закона Кирхгофа могут но включаться в бихроматический граф, если при поиске

<и

максимального пэросочетания контролировать ограничение на невключение в паросочетаниэ ветви, образующей контур* с уже включенными в пего ветвями.

Показано, что прй наличии нескольких измерений напряжения ЭЭС будет наблюдаемой, если по измерениям на графе сети ког/т Зыгъ построены подсистемы дерэвьев измерения с измеренными напряжениями в корневых узлах, которые в совокупности покрывают все узлы графа сети. При построении дерева измеропиа в этом случае необходимо контролировать дополнительнее ограничение, не позволяющее бключ.пь в дерево изкерояий вотви, сЯъединлкадк» п-дсистемн деревьев с

и

смеренными напряжениями в корневых узлах- квжсистемные' хорда £ 15*.

Обычно измеряются нэ токи, а перетоки и инъекции активной и »активной мощности, а также напряжения. В разработанном в г X1 шгоришо проверка топологической наблюдаемости призводилась [взависимо для активной и реактивной моделей поиском максимального [аросочетания на бихроматическом графе, узлы одного цвета которого ^ответствуют уравнениям баланса мощности в узлах с измеренными иъекцинми и уравнениям перетокоь мощности, а узлы второго цвета -вретокам мощности и неизмеренным параметрам сост я' я. Одиако з-за большого числа узлов и связей в таком графе п 1ск на нем аксималыюго паросочетания представляет достаточно трудов тую роцрдурУ- Сокращение трудоемкости решения былс. достигнуто пределением ветвей дерева измерений, связанных с гамерешшми еретоками мощности, с помощью графового метода построения аксималыюго покрывающего дерева и определением ве оей де^эва змврений, связанных с измеренными инъекциями, пи г-зкеимальным аросочетаниям бихроматического графа. существенно меньшой азмерносги г 15,1?). Измерения, соответствующие бэт 1 ям дерева змерений, образуют базис, остальные измерения избыток- а.

Если в результате проверки топологической наблюдаемости эрево измерений окажется несвязным или покрывающим га все узлы рафа сети, а в реактивной модели будут выделены подсистемы эревьев, не имеющие измеренного напряжения, - ЭЭС нена-Злюдаема.

Для обеспечения наблюдаемости необходимо ввести измерения или зевдоизмерения, которые породят новые ветви деревя измерений, зязывающие отдельные подсистемы или включающие в дерево не шедшие в него узлы, или зададут корневые узлы а измеренными нтряжениями.

В ненаблюдаемой ЭЭС при невозможности включвши в состав

измерения дополнительных измерений или псевдоизмерения необходимо решить задачу выделения наблюдаемых и ненаблюдаемых подсистем. В наблюдаемых подсистемах все узлы наблюдаемы, а в ненаблюдаемых нвнаблюдаемы. К ненаблюдаемым относятся узлы, вошедшие в подсистему дерева без фиксированной фазы или измеренного модуля напряжения, узлы, не вошедшие в дерево измерений, узлы, вошедшие в дерово измерений с фиксированной фазой или измеренным модулем напряжения, которые смежны узлам с измеренной инъекцией и имеют связи с ненаблюдаемыми узлами. При определении наблюдаемых и ненаблюдаемых подсистем инъекции, включенные в дерево измерений и имеющие связи с ненаблюдаемыми узлами, долины быть исключены из дерева измерения, что приведет к увеличению числа ненаблюдаемых узлов. Игаслюченш узлов ненаблюдаемых подсистем, например методам Гаусса, долгот оставшуюся часть ЭЭС наблюдаемой.

Выбор недостающих измерений при динамической • оценке наблюдаемости, которая должна проводиться перед началом процедуры оценивания состояния или после значительных изменений в топологии сети и составе измерений, имеет свои особенности по сравнению с решением этой задачи при синтезе ССД или статическом оценивании состояния. Первая особенность заключается в том, что в качестве добавляемых измерений выступают псевдоизморения инъекций или номинальные значения напряжений. При наличии информации о псевдоизмерениях для йсех узлов не представляет никакой трудности расширить дерево измерений в случае потери наблюдаемости ЭЭС введением в него ветвей, смешных не вошедшим в дерево узлам трафа сета, и ветвей, объединяющих несвязные подсистемы. Однако при ограниченном объеме псевдоизмероний бозытеративныа подходы к определению соответствия к^-'цу псовдозморшжями и ветвями дерева измерения, в общам случае, не позволит сделать правильного

заключения о возможности обеспечения наблюдаемости, такое заключение можно получить, корректируя бихроматаческий граф с помощью предложенного в работе алгоритма [ 22 з.

Задачи, связанные с топологической наблюдаемость»

Состав выделенных в процессе проверки топологической наблюдаемости базисных и избыточных измерения во многом зависит от последовательности обработки измерений. Однако в совокупности измерения могут быть такие, которые входят в базис, Кс»: бы ни измонялчеь последовательность их обработки, - это критические измерении, названные так потому, что их выпадание приводит к потере наблюдаемости, остальные измерения некритические.

Предложены упрощенные правила выделения груш некритических измерения, имеющих избыточность, равную единице, и алгоритм выделения некритических измерения в процессе анализа' сильных паросочетании бихроматического графа. Группы некритических измерений с избыточностью, равной единице, образуют: I) измерения перетоков мощности с двух концов ветви; 2) измерения инъекции и перетоков смежных ветвей, ветвями без измеренных перетоков при этом могут быть только хорды дерева измерений; 3) измерения, доставленные в соответствие ветвям дерева измерения на контуре, и избыточное измерение мощности в хорде контура или ее узлах; 4)все измерений пути, соединяющего узлы с измеренными напряжениями и проходящего по ветвям, каждой из которых может быть поставлено в соответствие измерение реактивной мощности £21э.

Показано, чтг. анзлиз сильных ребер бихроматического графа попвал"П1' выделить группы некритических измерений с избыточность», ранней единит, такие, что выпадение любого из измерений группы не тфуг.гтл" к лопаре наблюдаичооти. Алгоритм такого выделения

заключается в построении дерева измерении, состоящего из чередующихся цепей и имеющего в качестве корневой вершины избыточное измерение. Г\эбрэ дерева при атом ориентированы от корневой вера1ины. Все связи между корневой вершиной и вершинами первого яруса слабые, второй ярус образуют вершины-уравнения, связанные с первым ярусом вершин сильными связями, третий ярус строится аналогично первому, четвертый аналогично второму и т.д. Если заменой сильных ребер на слабыо в одной из чередующихся далей такого дерова при движении к корневой вершине в направлении, обратном ориентации ребер, путь привода]- к уравнению, связанному с Оазисным узлом или узлом с измеренным напряжением, то все измерения первой цепи образуют группу некритических измерений (171.

РаняироваЕио ижээровиа на критические ¡1 некритические важно для оценки надежноош ССД при выхода та строя отдельных измерения, определения групп измерения, погрешности которых оказывают взаимное влдянкэ на одаики, определения состава измерения, способствующего сокращению такой области, оценивания возможности идентификации погрешностей в измерениях при априорном анализе плохих данных по контрольным уравнениям, предложенным в работах А.З. Гамма, И.Н.Колосок, и при апостериорном анализе плохих данных по остаткам хэ.

Наличие избыточных измерений является необходимым условием, обеспечивающим возможность вдонтификации плохих данных при топологическом анализа их по контрольным уравнениям и анализе» по остаткам. Показано, что для идентификации наличия плохих данных, а не их уточнения необходимо обеспечить избыточность, при которая каждое измерение входит в одну из групп нек^гкческих изменения с избыточностью, равной единица. Для уточнения плохих данных кавд.о

измерение должно входить на менее чем в две такие группы с 21 к

Чем больше группа, тем больше взаимное влияние погрешностей измерений. При пересечении областей влияния погрешностей измерений две группы некритических измерения объединяются в одну. Известно, что если на графе сети выделены компокэнты связности, соответствующие ветвям дерева-схемы, отдельным контурам или системам взаимосвязанных контуров (в работе предлагается алгоритм определения компонент связности, использующий уже имеющуюся информацию о составе ветвей дерева-схемы и ветвях независимых контуров, соответствующих хордам дерева измерений г21з), то наличие в граничном узле между компонентами связности некритической инъекции приводит к распространению влияния ошибок измерений на всю область. В работе показано, что к еще большему распространению влияния плохих данных па остатки приводит наличие некритических измерений модулей напряжений I151. Делается вывод о необходимости в процэссв сиятеза г.од одновременно с выбором избыточных измерения, обвстчиваюших возможность идентификации, плохих данных, следить за локализацией области взаимного влияймя погрешностей измерения.

Текущие изменения топологии .схемы сети и состава телеизмерения не всегда требуют проведения полного анализа наблюдаемости, он может быть заменен упрошенным анализом, если хранить 1Йформацию о дереве измерения и о группах некритических измерений. Разработан алгоритм проверки. топологической наблюдаемости в реальном масптзбе временя, включающий такой анализ 122}. "' - '

Набожность ССД рассматривается как способность обеспечивать наблюдаемость ЭЭС при выходе из строя отдельных ее элементов. Выбор резервных измерений, замещающих выпадание отдельных

критических измерения или блоков измерения, в состав которых входят как критические, так и вся группа некритических измерений, в разработанном алгоритме резервирования наблюдаемости (8,175 осуществляется при однократном просмотре всех узлов и связей ЭЭС. Блок измерений образуют измерения, смежные одному и тому же узлу и передаваемые с помощью одного и того же тшокэнала.' При таком резервировании но учитывается возможность одновременного выпадения нескольких блоков.

Проведен всесторонний анализ проблемы резервирования базисных измерения и разработаны алгоритмы резервирования измерений ветвей дерева-схемы и контуров, состав ветвей которых определяется по хордам дерева измерений. Розорпировагою базисных измерения контуров производатгсп, главным образом, в хордах этих контуров -ветвях, не ватвдтя в дерово измерений, дополнительно резервируется одно га га моря ни;* блоков контура, содержащих два •измерения, резервирование базисных измерений ветвей дерева-схемы • осуществляется на конце всэтви, противоположном базисному измерение.

При резервировании контуров возможна ситуация, когда ветви одного контура полностью входят в состав ветвей другого контура. Контуры как бы вложены один в другой. В эТом случае достаточно ■ решить задачу резервирования только для внешнего контура, оставляя внутренние без рассмотрения. Если в состав ветвей контура входят не все, 'а только часть вэтаоя другого контура, то их резервирование . при рассмотрении одного контура исключает необходимость повторного резервирования при подхода к другому контуру. .

Если в составе измерений имеются избыточные, то они'в первую очередь рассматриваются "как протпндтпи по роно^в^ювяяиэ

измерения, определенных как базисные. При этом проверяется условие нахождения резерпируквдего измерения и резервируемого в разных измерительных блоках. Алгоритм стремится ввести рэзервные измерения п ужо супккггпуюкиа блоки и тем самым сократить число вновь создаваемых толпканалов.

При рп.члрпиртании базисных измерения реактивное модели, содержавши несколько замеров напряжения, используется два подхода.

Первый заключается в резервировании напряжение даретоками мржсистомных хорд, объединяющих отдельные подсистемы, каждая из которых связана с измеренным напряжением, в одну. Все базисные изморония, для которых существует путь по ветвям дерева, проходящий от базисного узла с измеренным напряжением в любой другой узел с измеренным напряжением, могут считаться зарезервированными. Дополнительно резервируется одно из измерений блоков, содержащих два базисных измерения, и входящих в такой путь. Для резервирования измерения 'напряжения базисного узла необходимо изморить напряжение в любом смежном . узле, имеющем измерительный блок. Такой способ резервирования приводит к размазыванию области влияния погрешностей измерения практически на всю сеть.

Второй подход состоит в исключении из графа сети всех межеистемных хорд и г.рог*»дении резервирования измерения каждой из выделенных тяким пбрлзом несвязных подсистем независимо. Однако в этом случае при разрыве коитурюв можот возникнуть большое число ветвей дерева схемы, резервирование которых требует большего числа резервных измерений, чем при резервировании контуров.

Если структура ССД организована таким образом, чтч на диспетчерский пункт передается информация не одного, а нескольких

измерительных блокоя и при этом осуществляется ее ретрансляция п промежуточном диспетчерском пункте, обдединяющем несколько контройых пунктов, то проведенное с помощью рассмотренного алгоритма резервирование может не обеспечить наблюдаемость. Показано, что в этом случат ьозможна ситуация, когда пик-ж^ резервирование, связанное с введенном дополнительных измерения. но обеспечит наблюдаемости и единствеяным способом повышения надежности наблюдаемости будет введение резервного толокзилла. При определении дополнительны^ измерения и ьыяплжии необходимости введения дополнительных телеканалов, резервирующих одновременное выпадение нескольких блоков, связанных общим ретрансляционным пунктом, <1 также при моделировании возможных ситуация одновременного выпадения нескольких блоков измерений, используется алгоритм проверки топологической наблюдаемости .

Анализ топологической наблюдаемости высветил возможность при наличии в Составе измерений избыточных сформировать базис, позволяющий при определенном упорядочении обработки отдельных измерения рассчитать потокораспродолонио всои сети или отдельных ее подсчетом, используя Попеременно законы Омл и Кирхгофа и минуя необходимость решения систем линейных уравнения 1211. Такип подсистемы названы подсистемами первого типа; подсистемы, режим которых может быть рассчитан только в результате решения систем уравнений, названы подсистемами второго типа. В основе алгоритма, позмшгадэго решить указанную задачу, ложит анализ сильных паросочетаний бихрокатического графа .

'4.Наблюдаемость линеаризованной задачи

При проверке топологаческой наблюдаемости анализировался ранг матрицы наблюдаемости <?у/#х в зависимости только от структура

соти, состава и расстановки измерений без учета значения iri(i->M«T[><4i тмпмгипмп гномы corn и параметров режиме, поэтому в принципе »г'зможны ситуации, когда алгоритм анализа топологической наблюдаемоеiи jnrr ошибочное заключение. Так, при отсутствии в <:х«мо ззмотриия сети, состоишпя из одной ветви, измерения тпрнжони.ч и н-иичии измо(яний перетоков роакттной мощности о двух <w Kf>mu>n ^активная модель будет обвалена ненаблюдаемой 1пжп в тпм 1-лучао, когда ранг матрицы наблюдаемости реэкгивпоя модели ло ли отличон от нуля и строки производных ^«J и <ю --л) практически ортогональны, Действительно. топологический анализ фиксирует одно из двух ипморокий пэротпков вотви как избыточное, а отсутствия измортния напряжения как нонабл»д?емость. И процессе изменения режима такие строки могут стать коллиноарными, а определитель <>v.'<?x рапным нулю, что призедет к неняблюдаомости ЭЭС и в линейном смысле. В этом случав недостаток топологического подхода становится его достоинством, так как при подготовке к оцениванию состояния в реальном вромени он требует введения дополнительных измерения.

С другой стортны. возможна ситуация, когда топологически нткУлюлпемяя '.ЮС из пл (-щюдолонпого сочетания параметров элементов схемы сети и параметров режима становится плохо обусловленной или вырожденной 13). В практике расчотоп реальных схем автор ни разу но столкнулся с подобной ситуацией, однако но" считаться с возможностью оо возникновения нельзя. Поэтому в комплзкее алгоритмов оцеииваяия состояния желательно иметь процедуру, регистрирующую в прошссо решения линеаризованной системы уравнении <1) как топологически. обнаруживаемую, так -и пеобнаруживапмую ненаблюдяомость.

Признаком дшойноа ненаблюдаемое™ системы (I) при отсутствии

в составе измерений избыточных будут^ нулевые диагональные элементы, вэзникакцш в ггртюо.со прямого хода метода Гаусса. Нплнп строки, связанные с такими элементами, последними, получаем систему уравнений с траггациевидной матрицей

и

Г AY 1 « Г J i

AX. r

I d

■A",J . *)

(Я)

Параметры состояния, соответствующие дактору Axj, ненаблюдаемые, они связаны с узлами графа сети, не включенными в процессе проверки топологической наблюдаемости в дерево измерения, и с одним иа узлов каждой из подсистем дерева измерений, не

имеющей измеренного напряжения (фиксированной фазы), остальные

«

узлы такой подсистемы соответствуют вектору Ах,. Компоненты вектора Axt наблюдаемы, они связаны с узлами подсистемы до рапа измерения, имеющей измеренное напряжение или фиксированную фазу в корневом узле.

Фиксация компонент вектора Ахв на каком-то значении, например номинальном, обеспечит наблюдаемость системы <?,), при зтом ошибки в задании bxt отразятся на значениях компоненент вектора Axf. Значения m наблюдаемых параметров состояния, соответствующих вектору Ах,, не будут зависеть от такой фиксации. Ошибки в задании компонент вектора Дх, отразятся также на значениях перетоков мощнолти между наблюдаемой и ненаблюдаемыми подсистемами и на оцэнках перетоков в ветвях между ненаблюдаемыми подсистемами.

При наличии избыточных измерений аналогичный анализ может быть проведан применительно к решению нормальной системы уравнения измерения:

t - I - I - •

г (ov-'flxd rv ov/fix 1 -ах- ry av .

Ошибка определения компонент векторов ненаблюдаемых параметров 4х1 и &хв кошт Оать уменьшена, если для них из решения систомы

и.Ах, .иалх,= а,

будет найдено взвешенное обобщенное нормальное решвнив<я.о.н.р), минимизирующее взвешенную норму вектора ненаблюдаемых параметров состояния -

ийпСДХ^^ + ЛХДДХ^, хг ' *э

где *1и ч1 г учитывают физические размерности параметров. Показано, как в процэссе определения в.о.н.р. выделить компоненты векторов Ах1 и

Единственное обобщенное решение дгя компонент вектора ьх1 находится из решения системы

и дх - а .

1 I »

Ситуация вырождения матрицы наблюдаемости, аналогичная рассмотренной, может возникнуть и в случае плохой обусловленности матрицы наблюдаемости, когда в процессе ©о триэнгуляризации

г

ведущий элемент становится практически равным нулю, такая система называется е-ненаблюдаемоя г31, исключений уравнений, связанных с малыш ведущими элементами, делает ее ненаблюдаемой, но приводит к уменьшению влияния погрешностей измерений на погрешности оцэнок.

5. Обусловленность как критерии наблюдаемости. ■ •

Условие равенства ранга матрицы наблюдаемости числу

параметров состояния, обестачшзающэе существование решения задачи

оцэнивания состояния, никак не связано с оценкой влияния \ * * погрекгносгей измерений на точность получаемых решения. ' -Тем не

шноо, по1реш)!ость результатов может быть настолько большой, что

не позволит назвать ЭЭО наблюдаемой. Поэтому можно считать дисперсию оцэнок параметров режима количественной характеристикой наблюдаемости . Обычно используются такие показатели, как максимальная диспорсия и след ковариационной матрицы

т -» -«

Погрешности результатов оценивания зависят как от погрзшностеа измерений, так и от факторов, в совокупности определяющих стошнь влияния погрешности измерений на погрешности результата, какими являются состав измерений, топология, значения параметров элементов схемы сети и параметров режима. Степень влияния погрешностей измерений на погрешности результатов характеризует обусловленность матрицы наблюдаемости, являющаяся харзетористикоя качества 'наблюдаемости.

В качество количоствошюа мэры обусловленности могут выступать: число сбусловлошшсти, опрэделигель информационной матрицы г^1, слод, минимальное» собственное значение ковариационной матрицы рх, ортогональность вектор-сголбцое матрицы

- наблюдаемости из. >

В работе проведено сраыюико выпаленных количественных показателей качества нвблюдаемоегти 1215, позволившее сделать вывод о том, что только при нормировании' столбцов матрицы наблюдаемости вса они одинаково оценивают наблюдаемость, в противном случае более надежным показателем является число обусловленности.

Дая синтеза ССД, обестачивак/шэп наилучшую обусловленность матрицу ваОдадэемости, проведано усовершенствование ранее разработанного г 4) алгоритма, позволившее существенно увеличить . его быстродействие !21), В основе алгоритма лежит коррекция треугольного расоотодая Холоилого матрица наблюдаемости в процессе выбора оптимального базисного состава измерение.

Поскольку изменение определителя Оазисной матрицу в процессе утяжеления режима' происходит в основном не за счет изменения углов между шктор-строками матрицы, а за счет изменения модулей этих векторов, что компенсируется принятой нормировкой, состав измерений, обеспечивающий наилучшую наблюдаемость в нормальном режиме, гарантирует хорошую наблюдаемость во всей области возможного изменения рожима. при этом наилучшую обусловленность имеот матрица наблюдаемости, когда в состав измерения входят в основном перетоки мощности, а наихудшую, когда измеряются инъекции с 4з, т.е. при базисе, типичном для задачи потокораспределония. Поэтому, если обеспечить хорошую обусловленность в базисе из инъекция, то она будет неплохой и в любом другом базисе. ■

Следующая после выбора оптимального состава измерений возможностью улучшения обусловленности яатрицы наблюдаемости является усилэшта элементов сети, порождающих плохую обусловленность, изменением топологии, параггетров элементов схемы соти, выбором управляющих воздействий.

б.Сенсорные и слабые местл о ЭЭС.

Вычислительная проблома улучшения обусловленности тссио взаимосвязана с физической задачей построения равнопрочной соти, в которой отсутствуют так называемые сенсоры с 13,24-293 с ппрпмотрпми режима, в наибольшей степени реагирующие на вноание возмущения. такие, как изменения топологии схемы сети, изменения нагрузок. Наибольшую средаеквадрэтическиз отклонения напряжений сенсорных узлов ли, с одной стороны, определяются сда.нариячи везмугрний Л-1, а с другой - инвариантными к рэжиму факторами, информацию о которых содержит матрица узловых про во дикостей * или обратная ее матрица .узловых сопротивления г (ниже знаяи-я ¡. уктая модули элементов зтея матрицы ).

£6 4 2

Найдено Ч&), что показателями сенсорности узлов может быть максимальный диагональный элемент матрицы узловых сопротивлений, а при значительном отличии минимального собственного значения матрицы узловых проводимостеи от других собственных значений -максимальная компонента собственного вектора, объединенного с минимальным собственным значением. При число минимальных собственных значений г>1 в качестве показателя сенсорности к-го

г Т

узла может выступать выражение Е к-я

I = *

компонента собственного вектора, соответствующего собственному •значению матрицы у.

Проведены многочисленные эксперименты, показавшие, что полученные на основе предложенных критериев оценки сенсорности согласуются со средноквадрзтическими отклонениями напряжений, найденными в результате статистических испытаний.

При переходе от анализа чувствительности по отношению к возмущениям в виде инъекция токов к возмущениям в виде ишекций мощностей для выделения сенсорных мест могут использоваться собственные значения и собственные векторы ужо но матрицы ч, а матрицы Якоби или ее диагональных блоков. Показано, что, несмотря на зависимость элементов матрицы Якоби от режима, выводы о сенсорности, полученные в результате решения собственной проблемы

г

для ее нормализованных диагональных блоков (О р'д й) д Г' в О,

т

(в о/О и) а о/в и, не изменяются в широком диапазоне режимов. -Более того, эти выводы совпадают с выводами, полученными на основе анализа собственных значений и собственных векторов матрицы у и с результатами статистических испытаний.

Проанализированы возможные направления использования информации о сенсорах, включающие определение узлов, допускающих

наименьшие максимально допустимые набросы нагрузок, при которых

наступает нарушение расчетной устойчивости-, определение точек

наиболее вероятного возникновения коллапса напряжения.

Причиной возникновения в ЭЭС сенсоров может быть наличие сильно

отличающихся по величине сопротивлений связей, неоднородность

схемы, наличие емкостных элементов, неудачная схема коммутаций,

неудачный выбор узлов, где напряжение поддеркивается постоянным.

Эти факторы порождают плохую обусловленность матрицы V и матрицы

ЯноОи. Элемента схемы сети, являющиеся причиной сущоствовзггая в

сети сенсорных мест, названы слабыми (19). •

Определены показатели слабости узлов и связей, им

соответствуют максимальная компонента собственного -вектора

такс V ) и рлаксимальныа квадрат разности компонент собственного 2

вектора су^-у^э (1,] - номера узлов по концам ветви), объединенного с минимальным собственным значением А.1 матрицы у.

Главное же, с точки зрения данной работы показано, что параметры режима слабых мест являются наиболее информативными, поскольку включенда их в состав измеряемых параметров обеспечивает наилучшую обусловленность матрицы наблюдаемости.

В работе предложена геометрическая интерпретация критериев слабости узлов и связей, связанная с проектированием узлов и связей графа сети на плоскость, задаваемую парой собственных векторов, объединенных с минимальными собственными значениями матрицы у -А,1и . Выданная на экран дисплея такая проекция позволяет увидеть слабые узлы, максимально отстоящие от начала координат; подсистемы близких по слабости узлов; наиболее длинию - слабые связи, объединяющие такие подсистемы и образующие в большинство случаев слабое сечение ( кроме визуализации слабого сечения для ого выделения используется алгоритм, заключающийся в

2й

- <г

поиске кратчайших путей на графе, ветви которого взвешены по степени их слабости). В качзстве иллюстрации на рис Л приведена проекция графа одной из ЭЭС на плоскость, задаваемую первыми собственными векторами. Анализ проекции позволяет 'определить узел 631, наиболее удаленный от начала координат, как слабый. Разрезание шести слабых связей выделяет три подсистемы узлов(рис.2), обладающих близкой чувствительностью напряжений к изменению нагрузок, зта информация может использоваться при эквивалентироваиии схемы сети. Такая проекция графи сети позволяет следить за динамикой изменения слабости узлоа и связей, визуализировать процесс усиления сети, решать задачу разбивки сети на кластеры близких по свойствам узлов.

Предложены способы усиления' сети, показателем - которого' является увеличение минимального собственного значения матрицы V. К ним относятся увеличение проводимости слабых ветвей; введение емкостных шунтов в слабых узлах; введение дополнительных вотвей, для которых показатель слабости максимален; фиксация напряжения в слабых узлах с помощью свободных источников реактивной мощности.

С вычислительной точки зрения фиксация напряжения может рассматриваться как средство улучшения обусловленности. Она тесно связана с е-эквивалантированием с 71, позволяющим заменить плохо обусловленную систему хорошо обусловленной системой меньшего Порядка. Решение собственной проблемы позволило проанализировать такие возможность улучшения обусловленности матрицы V объединением узлов сильных связей, параметры которых оказывают преимущественное преимущественное влияние ва максимальное собственное значение матрицы V. Поскольку такое объединение приводит к уменьшению максимального собственного значения, [фактически не влияя ва минимальное, происходит уменьшение числа обусловленности и

Рис.?..Граф сети в координатах собственных векторов поело исключении олпбих святая

уменьшение влияния погрешностей исходных данных на погрешности результатов.

Разработана программа анализа сенсорных и слабых мост в информационно взаимоувязанная с программой расчета режимов СД0- В. В ее основе дожат процедуры вычисления собственных векторов и собственных значений исследуемых матриц. Программа ьключет определение сенсорных и слабых узлов, сьнзой, сечений, визуализацию прооюгии графа сети в координатах собственных векторов. Пользователю предоставляется возможность и диалоговом режиме выбрать наиболее аффективный из предлагаемых программой способов усиления сети и способов улучшения обусловленности расчетной схемы, включающих изменение параметров элементов узлов и связей, введение дополнительных ¿визой, фиксацию напряжения в узлах, поиск оптимальной схемы коммутации, агрегирование сильных связей. Полученные с помощью программы результаты для цзлаго ряда схем ЭЭС хорошо согласуются с результатами по определению слабых связей и слабых сечении, полученными на осново длительного опыта эксплуатации.

7.Синтез системы сборы данных

Полученные в работе критерии наблюдаемости положены в основу алгоритмов синтеза ССД, реализованных в диалоговом комплексе программ "Расстановка ТМ-Д" с 201 для персональных компьютера. Диалоговая структура комплекса позволяет сочетать знания и опыт проектировщика о формализованными алгоритмами синтеза ССД, осуадсталять общение пользователя с комплексом в режиме меню и команд; работать в диалоговом и пакетиом режимах, быстро самообучатьоя благодаря заложенным в комплекса инструкциям и наличии в нем подсистемы анализа ошибочных действий, выбирать из

множества предлагаемы* вариантов возможных измерения вариант, наиболее шло сообразный с точки зрения пользователя и наиболее выгодный с точки зрения технической реализации: корректировать состав и последовательность решения задач синтеза; организовать удобную работу с данными.

В состав обслуживающих подсистем комплекса входят монитор, управляющий работой комплекса, подсистема диалогового взаимодействия, подсистема работы с данными, подсистема перехода а пакетный режим, подсистема выдачи справочной информации, подсистема коррекции ошибок пользователя,

К функциональным подсистемам относятся:

1. Подсистема анализа исходной информации.

2. Подсистема анализа топологической наблюдаемости, решающая задачи выделения в ненаблюдаемой ЭХ состава узлов и ветвей наблюдаемых и ненаблюдаемых подсистем, выявления причин ненаблюдаемости, опроделения вариантов недостающих измерений, в том числе и вариантов, позволяющих уменьшить число вновь создаваемых телеканалов, а в наблюдаемой ЭХ определения базисных и избыточных измерения, определения критических и некритических измерения.

3. Подсистема обеспечения надежности ССД при выходе из строп отдельных измерительных блоков, определяющая взаимно однозначное соответствие между базисными ' измерзшими и ветвякй дерева измерения, состав ветвей дерева-схемы я ветвей систевм независимых контуров, задаваемых хордами дерева измерений, вэризнты резервных измерения для контуров и вэтвоп дзрэва-схеш, из которых пользователь может выбрать наиболэо цэ^эсообразньга, с его точки зрения, вариант.

4. Подсистема обеспечения надежнодтп ССД при сложных

неисправностях в ССД, связанных с выпадением телеканалов, объединяющих несколько измерительных блоков, и при одновременном выпадении нескольких измерительных блоков, определяющая варианты резервных измерения и необходимость введения дополнительных телеканалов.

Ь. Подсистема оптимизации Оазисною состава измерения и выбора состава избыточных измерения для обеспечения наилучшего качества наблюдаемости, позволяющая выбирать заменяемые при смене базиса или добавляемые избыточные) измерения из списка предлагаемых программой вариантов измороний.

С помощью 'комплекса пронодрно большое число расчетов по анализу наблюдаемости и выбору составов измерения полого ряда ЭЭС, таких, как ЦДУ, ОДУ Востока, ОДУ Украины, Лвнэнерго, Иркутскэнерго, Читаэиарго, Кузбэссэнерго и других. Результаты анализа показывают, что сушрствуюшре состояние информационно -измерительного обеспечения, как правило, не удовлетворяет ни одному из требовании, предъявляемых к ССД задачами построения оперативной расчетной модели УХ, и практически во всех 8нер1осистемах требуется совершенствование СОД.

в.Основные выводы

I.Определены условия существования решения задачи оценивания состояния, связанные с топологией схемы сети, составом телеизмерений - условия топологической наблюдаемости, и показана независимость топологической наблюдаемости от формы записи уравнения состояния.

2.Разработаны алгоритмы проверки топологической наблюдаемости, выделения наблюдаемых и ненаблюдаемых подсистем, определения недостающих и избыточных измерения, обладающие

достаточным быстродействием для работы в реальном масштабе времени, а на их основе - алгоритмы выделения критических и некритических измерений.

3.Определены направления использования информации о группах некритических измерения с избыточностью, равной единице: для нахождения областей распространения влияния погрешностей в измерениях; формирования контрольных уравнений; для установления необходимости в проведении анализа наблюдаемости при текущих изменениях топологии схемы сети и состава измерения, разработан алгоритм такого анализа.

4.Установлены роль некритических измерений напряжений ш размазыванию погрешностей в измерениях и требования к избыточности измерений, обеспечивающей идентифицируемость погрешностей при априорном и апостериорном анализе плохих данных.

Б.Проанализирована проблема резервирования ССД при выходе из строя блоков телемеханики и разработаны алгоритм определения ьетвей независимых контуров и ветвей дерева-схемы по хордам дерева измерений, а на его основе - алгрритм выделения минимально-взаимосвязанных компонент графа сети; алгоритмы формирования вариантов резервных измерений и резервирования Оазисных измерений реактивной модели, содержащей несколько замеров напряжений; резервирования наблюдаемости при сложных неисправностях в системе сбора и передачи данных.

в.Предложен алгоритм формирования базиса по условию ившимальной трудоемкости решения задачи оценивания состояния, допускающий расчет режима ЭХ боз решения систем уравнений.

7.Показана возможность существования ненаблюдаемости, ре обнаруживаемой на основе топологического подхода, и разработан алгоритм оценивания состояния, не требующий предварительного

анализа наблюдаемости, предложена методика определения областей распространения ошибок напряжений, заданных для обеспечения наблюдаемости в узлах ненаблюдаемых подсистем, на ошибки оцонок параметров состояния.

8.Проанализированы критерии количественной оценки качества наблюдаемости и показана их взаимосвязь, предложены новые модификации алгоритмов оптимизации состава измерений, позволившие существенно ускорить рошенйо этой задачи.

9.Изучены аналитические подходы и разработаны алгоритмы обнаружения сенсорных и слабых мест в аЖ) нз паюео анализа инвариантных к режиму факторов, таких, как топология, значения параметров элементов схемы сети, разработаны методика и алгоритмы усиления сети, алгоритмы визуализации слабых узлов, связей, сечений; алгоригм определения слабых сечений и кластеров наиболее взаимосвязанных между собой узлов и про]рамма выявления и усиления слабых мост.

10.Предложено использовать информацию о сенсорных и слабых местах как наиболее информативных для слежения за режимом УЭо' и определения информативного состава измерении, а также для построения равнопрочной сети, для определения законов регулирования параметров режима ЭЭО, для установления мест возможного возникновения коллапса напряжения.

11.Разработаны принципы создания диалоговой системы проектирования ССД для АСДУ ЭЭС, реализующие предложенные алгоритмы выбора состава измерений и позволяющие сочетать формализованные подхода синтеза с опытом и интуицией проектировщика.

12.Создан уникальный комплекс про1рамм синтеза, позволяющий решать в режиме диалога с пользователем задачу проектирования

новой и развития существующей ССД.

Предлагаемые .подходы могут бьггь использованы и для других объектов, обладающих свойствами, близкими к свойствам ЭЭС, в частности, для трубопроводных систем.

По теме диссертации опубликованы еледувшие работы.

1. Гамм А.З., Голуб И.И., Кесельман Д.Я. Наблюдаемость электроэнергетических систем // Электричество- 1975. №9. С.1-7.

2. Голуб И.И. Методика выбора избыточного состава измерения для АСДУ ✓✓ Алгоритмы обработки данных в электроэнергетике. Иркутск: СЭЙ СО АН СССР, 1983. С.38-47.

3. Гамм А.З., Голуб И.И., Ополвва Г.Н. Расчет е-наблюдаемых электроэнергетических систем ✓✓ Методы оптимизации и их приложения. Иркутск: СЭИ СО АН СССР, 1982. С.161-174.

4. Гамм А.З., Герасимов Л.Н., Голуб И.И. и др. Огониваниэ состояния в электроэнергетике. М. .-Наука, 1883. 320с.

5. Гамм А.З., Голуб И.И. Диалоговая оптимизация систем сбора данных с использованием имитационных моделей ЭЭС ^ Имитационный подход к изучению больших систем энергетики. Ленинград: ЛИ, 1983. С.80-87.

в. Гемм А.З., Голуб И.И., Ополева Г.Н. Некоторые задачи анализа режима электроэнергетических систем по данным измерений " Электричество. 1884. КВ. С.1-8.

7. Гамм А.З., Голуб И.И,, Ополвва Г.Н. Анализ наблюдаемых и плохо наблюдаемых ЭЭС по данным измерении ^ Информационное обесгачение диспетчерского управления в электроэнергетике. НовосиЗирск: Наука, 1985. С.39-52.

8. Голуб И.И. Учет надежности при синтезе систем сбора данных 'V Информационное обеспосченда диспетчерского управления в

JO

электроэнергетике. HQBOcиßvфcк:Наука, 1985. C.I69-.I8U.

9. Голуб й.И. Учет надежности при расстановке измерений Примононио математически* методов и вычислительной техники в задачах функционирования и развития энергосистем. Деп. рукопись К1603-Д84.Нв5.

10. Гамм А.З., Голуб И.И. Синтез систем сбора данных для оценивания' СОСТОЯНИЯ ЭХ • ' Systerny 1 et. 11 . ..-i.ei gt-t yczi.e ecsploalacjj l rozvoj. pi . naui uwt- Ir.st. i.t g, tre t г i l i Pol 1 lechtk 1 Wi ocl awsklej . »i ccbw, 1 USS . ^.i Sb 1-1.-.

11. Гамм А.З., Герасимов Л.П., Голуб И.И. и др. Информационное моделирование при разработке информационного обеспечения АСДУ ЭЭС Системы энергетики: имитационный подход к исследованию систем энергетики. Иркутск:СЭИ СО АН СССР, 1985. 0.68-69.

12. Гамм А.З., Герасимов Л.Н., Голуб И.И. и др. Информационно - измерительное обеспечение в АСДУ ЭЭС ' Системы энергетики: управлению развитием и функционированием. Иркутск:С5И СО АН СССР, 1088. С.84-91.

13. Гамм А.З., Голуб И.И. Контроль качества напряжония и размещение компенсирующих устройств с помощью методов оценивания состояния -''"Мевдунар. симпоз. Качество передачи электрической энергии. Гливкцэ, 1936. С.65-71.

14. Гамм А.З., Герасимов Л.Н., Голуб И.И. и др. Задачи оперативно-вычислительного комплекса АСДУ Вопросы развития автоматизированной системы оперативно-диспетчерского управления электроэнергетическими системами. Иркутск :СЭИ СО АН СССР, I087.C.32-45.

15. Голуб И.И., Бычкова Н.В., Курбацкий В.Г. Некоторые вопросы синтеза информационно- измерительного обеспечения АСДУ

Вопросы развития автоматизированной системы оперативно-диспетчерского управления электроэнергетическими " система;®. Иркутск:СЭИ СО АН СССР, 1987. C.I5&-I68.

18. Войнов С.Л., Гамм А.3., Голуб И.И. и др. Нормирование показателей качества электрической энергии и их оптимизация. Гливиш-Иркутск, 1988. 249с.

17. Голуб И.И. Синтез системы информационно -измерительного обеспечения для АСДУ ЭЭС ✓✓ Изв. АН СССР.Энергетика и транспорт. IS89. fT2. С. 19-27.

18. Голуб ИЛ1., Бычкова Н.В. Диалоговый подход к синтезу информационно - измерительного обеспечения АСДУ ЭЭС ^ Информационное обеспечение в диспетчерском управлении.' Каунас, 1989. 4.2. C.I08-II0.

19. Гзкм А.З., Голуб И.И., Нгуен Тхи-Бак Кшь О проблеме слабых гост в ЭЭС Современные проблемы системных исследований в энергетика. Иркутск; СЭИ СО АН СССР, 1990. С.44-51.

20.Голуб И.И., Бычкова Н.Э. Диалоговый комшззкс программ "Расстановка ТМ-Д" ^ Современные проблемы'системных исследования о энергетика. Иркутск: 'СЭИ СО АН СССР, 1990. С.51-72.

21. Гам?,} А.З., Голуб И.И. Наблюдаемость электроэнергетических лютом. М. : Наука, 1990, 200 с.

22. Гамм А.З., Голуб И.И. и др. Методы решения задач реального времени в электроэнергетике. Новосибирск: Наука, 1991. Î94c. - ' ' ■

23. Га:,да Д.З., Голуб И.И. Наблюдаемость электроэнергетических якяш - фундзгяэнталыюе свойство управления " • Пэрвыэ йлэнтъевскш тосротическга чтения. ,М.:ИНЭИ АН СССР и ГКНТ СССР, :990. С. 43-69. . • ••

24. Ганг* А.З., Голуб И.И. Обнаружение слабых мзст ЭЭС и

синтез равнопрочной схемы " X научн. конфер. Моделирование ЭЭС. Каунас, 1991. С.29-30.

25. Gamm А. 2. , Golub I.I. The problem of "Bottlenecks" In eltctrlc power systems ss EPRlf-SEI Joint seminar On methods for solvlng hte problems systems on energy, power system development and control Bel j ng. China. 1092. p. 32-34.

26.Агарков O.A.. Войтов, О.Н.Гамм A.3.. Голуб' И.И. Метода •ычлиза слабых мест в электроэнергетической системе --'Груда 2-го российско-китайского семинара по 'методическим вопросам ■ineptвтики. Иркутск: СЭИ СО РАН, 1992. С.76-83.

27. Агарков О.А., Воролай Н.И.. Войтов О.Н., Гамм А.3..Голуб И.И. Два подхода к анализу слабых мест ЭЭС Изв. ГА11. Энергетика. i992. N6. С.21-МО.

¿а. Агарков О.А., Воропай Н.И., Ьойтов О.Н., Гамм А.3.,Голуб И.И. и. др. Разработка программного обеспечения нового поколения АСДУ ЭЭС с использованием ПЭВМ Изв. РАН. Энергетика |9У... N4. С.5-12.

28. Гамм А.З., Голуб И.И. Обнаружение слабых мест в электроэнергетической системе Изь. ГАИ. Энергетика IУУЗ. из. С.83-92.