автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Автоматические устройства и интегрированные информационные системы для контроля, управления и учета энергопотребления в распределительных электросетях

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

На правах рукописи Экз. №

Абрамов Андрей Юрьеви^

АВТОМАТИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА И ИНТЕГРИРОВАННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ, УПРАВЛЕНИЯ И УЧЕТА ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОСЕТЯХ

Специальность 05.13.06- "Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами"

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва -2005 г.

Работа выполнена в Научно-исследовательской лаборатории управляющих информационных систем Московского государственного института электронной техники (технического университета)

Научный руководитель : доктор технических наук , профессор,

Лауреат премии СМ СССР, Заслуженный деятель науки РФ Н.Д. Дубовой

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Л.Г Гагарина

кандидат технических наук Д.А. Дударев

Ведущая организация: НИИ Точного машиностроения (ОАО "НИИТМ")

Защита диссертации состоится "2/ " кSpJ^ 2005 i.

в 4 е/ 30 часов на заседании диссертационного совета Д.212 134.04 при Московском государственном институте электронной 1ехники (техническом университете) по адресу: 124498, Москва, Зеленоград , МИ7Г.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИЭТ Автореферат разослан "_"_2005 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

А.И. Погалов

жн_ ^ wtz 210,10

Общая характеристика работы

Одной из основных составляющих научно- технического прогресса высокоразвитого государства является состояние и перспективы развития электроэнергетики и энергосбережения, которые во многом опреде-I ляются качеством управления, контроля и измерения параметров рас-

пределительных электросетей (РЭС), а также учета энергопотребления. Разработка средств измерения, контроля и управления распределительными электросетями характеризуется созданием на основе элементов и устройств вычислительной техники и микроэлектроники автоматических устройств с программным управлением, решающих в составе информационно-управляющих систем сложные функциональные задачи контроля и управления при большом объеме информации .

Выдающийся вклад в развитие теории управления и создание на их основе информационно-управляющих и измерительных систем, методов повышения достоверности, быстродействия и точности измерений внесли С.Е. Shanon , В.А. Котельников, В.М. Глушков, Б.Н. Петров, С.А. Лебедев, Ю.В. Гуляев, К Б. Карандеев. Принципы построения управляющих вычислительных комплексов, элементов и устройств вычислительной 1ехники и систем управления изложены в работах Ф.Е. Гемникова, A.B. Фремке, П.П. Орнатского, П.В. Новицкого, М.П. Ца-пенко, Ю.М Коршунова, JI.H. Преснухина и др. Вопросами построения сложных агрегатированных каналов связи и цифровых телекоммуникационных сетей, специализированных распределенных микропроцессорных вычислительных систем управления занимаются ученые Рязанской государственной радиотехнической академии под руководством профессора В.П.Корячко.

Основы теории информационно-управляющих систем в различных ограслях промышленности разработаны во Всесоюзном центральном научно- исследовательском институте комплексной автоматизации, в Институте проблем управления РАН, во Всесоюзном научно-исследовательском институте электроэнергетики.

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ I БИБЛИОТЕКА {

о-э щР _J

Распределительные электросети являются ключевым компонентом в процессах производства, транспортировки и распределения электроэнергии. Расширяющийся рынок электроэнергии определяем новые условия для управления энергосистемой. Ранее режимы энергосистем управлялись только автоматическими системами диспетчерского управления (АСДУ). Вместе с тем для устойчивой и эффективной работы энергосистем необходимы с одной стороны жесткий контроль, точность измерений и достоверность управления распределительными электросетями, с другой стороны строгий контроль и учет энергоресурсов. В настоящее время указанные функции выполняются двумя автономными подсистемами АСДУ и коммерческого учета потребления электроэнергии (АСКУЭ). Существенная проблема состоит в том, что, как правило, указанные подсистемы изготовляются разными производителями, использующими различное аппаратно-программное обеспечение, информационные каналы связи и датчики, хотя их функции зачастую дублируются. Все это приводит к возрастанию затрат на обслуживание и эксплуатацию систем, значительных трудностях в получении оперативной информации о состоянии РЭС. Таким образом существующая серьезная проблема в обслуживании распределительных электросетей делает необходимым создание единой интегрированной системы, сочетающей функции диспетчерского управления и учета энергопотребления Проводимые ведущими зарубежными и российскими учеными интенсивные работы по созданию интегрированных систем, однако, пока не позволяют в полной мере реализовать подобную систему. Все это требует разработки новых управляющих устройств, алгоритмов формирования и способов передачи и обмена информации при контроле и управлении распределительными электросетями и учете потребления электроэнергии. Решение указанных задач позволит полностью автоматизировать процесс управления и контроля РЭС, обеспечив при этом высокие динамические характеристики системы- достоверность, быстродействие, точность измерений, тем самым значительно повысив эффективность и

надежность функционирования РЭС.

Поэтому представляются актуальными исследования, направленные на разработку автоматических устройств и интегрированных информационных систем для управления, контроля и учета энергопотребления в распределительных электросетях, определяющиеся необходимостью устойчивого энергообеспечения, достоверного контроля и управления, высокоточного измерения параметров распределительных электросетей.

Цель работы - создание автоматических интегрированных информационных систем с функциями диспетчерского управления, контроля состояния распределительных электросетей и учета потребления энергоресурсов. Указанная цель достигается путем разработки автоматических устройств управления, контроля энергопотребления и измерения электрических параметров, создания новых алгоритмов обработки информации, средств повышения точности измерений и достоверности управления и контроля.

Задачи исследований. Для достижения целей диссертационной работы необходимо решение следующих задач:

разработка структур и алгоритмов работы автоматических устройств и интегрированных информационных систем;

создание новых способов кодирования информационных сигналов и команд управления с целью повышения достоверности информации;

разработка методики и математического аппарата для расчета интенсивности информационных потоков и вычислительной загрузки центров обработки информации;

разработка способов потокообразования и алгоритмов формирования и обработки информационных массивов, обеспечивающих разгрузку информационных каналов и вычислительных ресурсов интегрированных систем;

экспериментальная оценка разработанных теоретических положений, технических решений и методов.

Методы исследования. Основные задачи решены на основе: теории

интегральных и дифференциальных уравнений, теории вероятности, теории массового обслуживания, теории очередей, теории автоматического управления.

Научная новизна. В диссертации содержится решение задачи разработки автоматических устройств и интегрированных информационных систем для контроля, управления и учета энергопотребления в распреде-чительных электросетях, имеющей существенное значение для повышения эффективности процессов распределения и потребления электроэнергии, устойчивости работы распределительных электросетей, повышения точности измерений и достоверности управления и контроля При проведении исследований в рамках данной диссертационной работы получены новые научные результаты:

-создана вероятностная математическая модель каналов управления и контроля в стационарных и аварийных условиях работы; -предложены методики вычисления и способы снижения интенсивности информационных потоков и загрузки центров обработки информации, на основе которых теоретически обоснована возможность создания автоматических интегрированных информационных систем; - разработана обобщенная функциональная схема автоматической интегрированной информационной системы с функциями диспетчерского управления и учета потребления энергоресурсов;

-разрабо)аны усгройство и способы формирования команд управления, в которых за счет разделения формируемой команды на координаты обеспечивается уменьшение ее общей информационной длины более чем в 2 раза ;

-разработаны устройство и способ прямых измерений электрических параметров распределительных электросетей, основанные на аппроксимации выборки фазных токов и напряжений, обеспечивающие существенное снижение погрешности измерений;

-предложены способы двухступенчатого кодирования информационных сигналов в каналах контроля и команд управления, обеспечивающие

высокий уровень достоверности информации,

-разработаны устройство и способ обработки дискретных сигналов состояния распределительных электросетей, обеспечивающие <и»1 мостику работоспособности цепей связи с датчиками и повышение эффект ивно-с I и использования канала связи;

-разработаны устройство и способ потокообразования канала учета потребления электроэнергии с разделением на оперативную и неоперативную составляющие, доказывающие возможность включения подсистемы АСКУЭ в структуру ишегрированной системы;

-разработаны экспериментальные методики ускоренных испытаний, имитирующих работу интегрированных систем в реальных условиях, алюритмы проверки функциональных устройств и технических характеристик систем.

Практическая значимость работы. На основе полученных результатов созданы автоматические _^гройства управления, контроля, прямых измерений интегрированных информационных систем, инженерные методики и математические модели 11аибольшее применение они нашли в системах управления и контроля распределительными электросетями. Гибкость и универсальность разработанных технических решений делает возможным их применение в системах управления и контроля технического состояния энергетических систем; тяговых подстанций элек-фифицированного железнодорожного транспорта; магистральных трубопроводов; авиационных, морских и железнодорожных терминалов, инженерных объектов коммунального хозяйства, метрополитенов и многих других

Резулыагы экспериментальных исследований автора показали, что' -относительная приведенная основная погрешность измерения силы тока и напряжения равна 0,3 %, что как минимум в 2-3 раза ниже погрешности при фадиционных способах измерений; в условиях сильного во*-действия помех (при соотношении сигнал/шум 3/1-8/1) вероятность вывода ложной команды управления сос!авляет 10 и приема ложных

дискретных сигналов - 10"10 ( при требованиях ГОСТ соответственно 1 и I(У1-10"9 для соотношении сигнал/шум не менее 8/1); в нормальных условиях (при соотношении сигнал/шум 8/1) вероятность выполнения ложной команды управления равна 910"18 , а вероятность приема ложных сигналов контроля - 910'13, что как минимум на 2 порядка ниже требований ГОСТ и обеспечиваемых лучшими аналогами.

Соотношения, выведенные для расчета вероятностных характеристик интенсивностей информационных потоков, загрузки центров обработки информации, достоверности сигналов контроля и команд управления проиллюстрированы примерами расчета и подтверждены результатами эксперимента, которые доказывают адекватность предложенных теоретических положений и технических решений реальным процессам, протекающим в системах.

Достоверность научных положений определяется: корректностью полученных математических результатов, хорошим совпадением полученных на практике характеристик автоматических устройств и интегрированных систем с теоретически рассчитанными.

Личный вклад автора. Все основные результаты получены автором лично. Главными из них являются:

-разработка устройства и способов формирования команд управления с возможностью формирования аварийных команд ;

-разработка устройства и способов прямых измерений элекфических параметров распределительных электросетей повышенной точности; -создание способов двухступенчатого кодирования информационных сигналов в каналах контроля и команд управления, обеспечивающие повышенную достоверность информации;

-разрабо1ка устройства и способа обработки дискретных сигналов со-сюяния распределительных электросетей с диагностикой работоспособности цепей связи с да1чиками;

-создание устройства и способа потокообразования канала учета элек-троэнер! ии с разделением на оперативную и неоперативную состав-

ляющие;

-разработка вероятностной математической модели каналов управления и контроля в стационарных и аварийных условиях работ ы; -разработка методики вычислений и способов снижения интенсивности информационных потоков и загрузки центров обработки информации интегрированных сиоем;

-теоретическое обоснование возможности создания интегрированных информационных систем и разработка ее обобщенной функциональной схемы;

-создание экспериментальных методик ускоренных испытаний, имитирующих работу автоматических интегрированных систем в реальных условиях;

-разработка алгоритмов проверки функциональных устройств и технических характеристик интегрированных систем. Внедрение результатов работы.

Результаты теоретических исследований, проведенных в ходе выполнения диссертационной работы, внедрены в следующие объекты и процессы:

- в систему диспетчерского управления энергообъектами ВВЦ России;

- в НИР № ГР 01200207913 (Шифр "405-ГБ-53-Б-УИС " за 2004 г.) и № ГР01200303878 (Шифр " 494-ГБ-53-Гр-НИЛУИС" 2004 г );

-учебный процесс в Московском государственном институте электронной техники (техническом университете) при чтении лекций кафедрой "Информатика и программное обеспечение вычислительных систем".

На защигу выносятся : -устройство, алгоритмы работы и способ формирования команд управления распределительными электросетями;

-устройство и способ прямых измерений электрических параметров распределительных электросетей повышенной точности; -способы двухступенчатого кодирования информационных сигналов каналов контроля и команд управления, обеспечивающие высокий уро-

вень достоверности информации,

-устройство и способ обработки дискрешых сигналов состояния распределительных электросетей, обеспечивающие диагностику работоспособности цепей связи с датчиками и повышение эффективности использования канала связи;

-устройство и способ потокообразования канала учета потребления электроэнергии с разделением на оперативную и неоперативную составляющие и возможностью обработки данных от счетчиков с числоим-пульсными и кодовыми посылками;

-вероятнос I пая математическая модель каналов управления и контроля в стационарных и аварийных условиях рабо1ы;

-методики вычислений и способы снижения интенсивности информационных потоков и загрузки центров обработки информации автоматических интегрированных систем;

-обобщенная функциональная схема интегрированной системы; -результаты экспериментальных исследований достоверности сигналов контроля и команд управления интегрированных систем и проверки точности устройства прямых измерений.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были доложены на 3-й Международной научно-(ехнической конференциия "Электроника и Информатика-ХХТ век" (г Москва, Зеленоград, МИЭТ(ТУ), 2000 год) и 12-й Всероссийской межвузовской научно- технической конференции студен юв и аспирантов "Микроэлектроника и информатика-2005" (г. Москва, Зеленоград, МИЭТ(ТУ), 2005 год).

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 12 работах, в том числе 5 статей в ведущих научных журналах и изданиях, выпускаемых в Российской Федерации и утвержденных ВАК РФ для изложения основных научных результатов диссертации на соискание ученых степеней доктора наук.

Без соавторов опубликовано 5 работ Диссертационная работа прово-

дилась с целью достижения результатов, соответствующих " Приоритетным направлениям развития науки, технологии и техники Российской Федерации " и решению проблем " Критических технологий Российской Федерации ".

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа содержит 152 страницы основного текста, 34 страницы с рисунками и таблицами, список литературы из 111 наименований, приложения на 22 страницах.

Содержание работы Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, формулируются общие проблемы цели и задачи исследования, научное и практическое значение полученных резулыатов, рассматривается структура диссертации и взаимосвязь отдельных глав.

В первой главе обзорного характера проведен анализ современных автоматических информационных систем и их основных функциональных устройств.

Современные распределительные электросети характеризую 1ся сложностью, значительной мощностью и большим количеством различных технологических параметров, повышенными требованиями к безопасности технологии производства, транспортировки и распределения >Hepi о-ресурсов Указанные факторы делают необходимым применение автоматических систем сбора информации о состоянии РЭС, измерения их электрических параметров, нормализации, передачи, обработки и отображения информации и формирования управляющих воздействий, т.е. автоматических информационных систем .

Широкое распространение микроЭВМ, персональных компьютеров и микропроцессоров в качестве обрабатывающей и вычислительной базы современных информационных систем, новые информационные технологии, развитое программное обеспечение обеспечивает в настоящее время возможность применения таких систем для решения задач в раз-

личных областях. В первую очередь для управления и контроля энергопотребления промышленных производств, в корпоративных информационных сетях, региональных и автономных энергосистемах водоснабжении, на транспорте (ж/д и трубопроводном).

В настоящее время для устойчивой и эффективной работы энергосистем необходимы с одной стороны жесткий контроль, точность измерений и достоверное гь управления распределительными электросетями, с другой стороны сгрогий учет энергоресурсов. Другими словами существует острая необходимость в совместной работе на одном объекте двух различных типов автоматических информационных систем- диспетчерского управления (АСДУ) и коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ). Очевидно, что технически и экономически целесообразно создать единую интегрированную информационную систему, сочетающую функции указанных подсистем.

Новые требования выявили и недостатки, присущие современным системам, главными из которых являются: функционирование двух автономных подсистем- АСДУ и АСКУЭ на одном объекте; низкая достоверность контроля и управления распределительными электросетями; недостаточная точность измерений параметров распределительных электросетей; использование промежуточных преобразователей измеряемых физических величин в нормализованные электрические сигналы Совокупность приведенных выше недостатков определяет задачи диссертационных исследований, направленных на разработку новых способов информационных обменов устройств управления, контроля, прямых измерений и учета потребления электроэнергии Решение указанных задач позволит значительно повысить эффективность функционирования распределительных электросетей обеспечив при высокой достоверности информации и точности измерений параметров РЭС.

Во второй главе исследованы и разработаны способы и устройства автоматического управления, измерения и контроля параметров распределительных электросетей и учета потребления электроэнергии.

Распределительные электросети являются сложным объектом управления, содержащим большое число взаимодействующих технических устройств, характеризующихся значительным разнообразием параметров. Процесс управления распределительными электросетями весьма сло-► жен и многопараметричен, что накладывает достаточно жесткие требо-

вания к структуре устройства вывода команд управления (УВКУ), а, именно, разделение процедуры выполнения команды на два этапа -подготовительный и исполни!ельный, причем подготовительный этап используется не только для выбора объекта управления, но и полного контроля исправности всего тракта приема и обработки управляющих команд. С учетом сформулированных требований в диссертационной работе предложены устройство и способ вывода команд управления, в котором используется принцип разделения команды на координаты, определяющие адрес объекта управления, номеров группы и объекта управления в группе, вида команды управления.

Показано, что общее число формируемых координат команды управления для предложенного способа равно

Аку= 2- N,p уС0 + Nrp 0y + Ny(„ f Noy, (1)

где Np ytí) - позиционный кодом координаты номера группы устройств связи с объектом (УСО), NyCo - код номера УСО в группе, /V.,, 0У - код номера группы объектов управления, Nov - код номера объекта управления в группе, NKy- код вида команды управления.

Тогда как для традиционного способа число формируемых координат команды управления составит

А'КУ - N.p veo xAVco + N^ oy + N0y. (2)

Принимая, N,.pj¡v íV7, yco =16, Noy = Nyco =8, получим, что предложенный способ формирования команд управления обеспечивает уменьшение общей длины команд управления более, чем в 2 раза.

Другим принципиальным отличием предложенных автором научно-технических решений являе!ся введение секции авгомашческо!о аварийного управления для автоматической защиты цепей злекфопитания

РЭС.

Повышение достоверности команд управления обеспечивается двухступенчатым кодированием, сочетающим позиционный код дпя выбора объекта управления и циклический код с шестнадцатиразрядным образующим полиномом 215+212+23+1 При указанном способе кодирования вероятность неправильного вывода команды управления состави г

Рку - 2р2нрг р2 (С22нгр 0у+С22цоу)+2р211рг р2 (С22ц^ оу +С2Моу)

р1 С2\гр ОУ +2М0у+32 ^ Р2нрлР2(СН,рОУ + СН„у)- (3)

где р" - вероятность двукратного искажения кода из-за двойной неисправности регистра, р2 -вероятность того, что второе искажение оказывает обратное воздейс!вие на код по сравнению с первым искажением;

С™гр УСО-С™УСО'С2Нгр ОУ С^ОУ ' ЧИСЛ° КОДОВЫХ Комбинаций, КОторые могут быть искажены при формировании адреса объекта управления позиционным кодом; рг вероятность единичного искажения кодового сигнала, рирл - вероятность появления неисправности реле. Принимая во внимание, что в соответствии со справочными данными р„рг = рир, = р2- НТ6, р!= 1(Т3 из (3) имеем рк\л 3-10"16, что на 2 порядка ниже параметров, допускаемых ГОСТ и обеспечиваемых лучшими аналогами. При создании устройств ввода дискретных сигналов (УВДС) для контроля состояния распределительных электросетей одними из основных требований являются: углубленная диагностика работоспособности информационных каналов; регистрация последовательности дискретных событий, т.е. временных сдвигов между любыми изменениями состояний контролируемых объектов; сопровождение передаваемой информации метками времени с дискретностью 2,5 -40 мс.

В диссертации предложены структура и алгоритм работы устройства ввода и обработки дискретных сигналов состояния РЭС, отвечающие указанным требованиям. Новизна предложений состоит в совмещении цепей ввода информации от датчиков с кодером, что позволяет прово-

дить динамический контроль работоспособности аппаратуры и способствует повышению достоверности получаемой информации По аналогии с каналом управления, кодирование дискретных сигналов также двухступенчатое, сочетающее биимпульсный код («прямого» и «инверсного» сигнала состояния датчика) и циклический код Для указанного способа кодирования вероятное1ь приема ложных дискретных сигналов составит

Г. \2

+ 4 щ р1кд р, +р] С11+а2+аз С6аиа2,а}+а4, (4)

Рас = п» р]

^стр

V J

где па - число датчиков ДС, /,„,,,- длительность стробирующего сигнала, tmp- период между смежными циклами опроса состояния датчика; Cj/tU2 + UJ- число возможных комбинаций пар символов в биимпульс-

ном коде; аг разрядное^ кода номера датчика, а2 - разрядность кода первой метки времени события, а3- разрядность кода- состояния датчика; 2га сц - число сочетаний кода, содержащего {ai+a2+a3) - символов биимпульсного кода и а/ - символов циклического кода; р„ка - ве роятность неисправности кодера (декодера). Подсшвляя в (4) среднестатистические для ИУС и РОС значения параметров, например pi= 10 \ Рнкл = Ю 6 ,tcmp 10"6с ; tonp К)"2 с; па =32, а;-5, а,= 10, а3 1 \а4~ ^.получим рд( ~10п, что значительно превосходит самые жесткие нормативные техническим требования, установленные ГОСТ

Используемые в современных информационных системах способы измерения электрических парамефов РОС, основанные на использовании промежуточных преобразователей, не позволяю! зафиксировать всю динамику процесса измерения, чем значительно снижается их точность.

Разработаны устройство и способ прямых измерений, в которых по-I решности вычисления активной P(t) и реактивной мощностей Q(t) уменьшаются за счет использования алгоритма, основанного на аппроксимации /-ой выборки фазных токов и напряжений суммой и разнос 1ью произведений "/-1" и "¡ + 1" выборки соответствующего напряжения (то-

ка).

Р(0~ [ \'mum sin(att) iin(a>t+<p+A(p)dt+ \imum 4m(cot)sm(wt^ip-A<p)dt] (5) t, „ w

- [ jimum sin(wt) sirt(a>t+<p+Aip)dt- \imum nn(ojt) 4in(a>t+<p-A<p)dt], (6) '< о 0

где о) - круговая частота A<p - угловой сдвиг между выборками тока (напряжения) ''/+1" и "/-1" по отношению к моменту "Г выборки напряжения (тока); г„, и,, - амплитудные значения тока и напряжения.

Погрешность аппроксимации дР - для активной мощности по дискретным отсчетам, определяемая cos А<р, может быть представлена, как

др =/- cos Aip ~1 - cos(7)

где в- количество дискретных отсчетов Разложив в ряд Маклорена 2л

cos - ^ получим

2тг (ж\2 ■ др =/- cos— ~2 - (8)

в \в)

Таким образом, при, например, 0>1(Ю погрешнос гь измерения акшв-ной мощности будет составлять Sp ~ 0,2% Аналогично рассчитываем погрешность для реактивной мощности <5g

dQ=A<p- wM^Ap-Api^^^jj , (9)

а при ¿>100 погрешность составит <5q < 0,01%.

В настоящее время основой построения АСКУЭ является электронный счетчик электрической энергии (СЭЭ). Измерение юка и напряжения распределительных электросетей осуществляется с помощью высоколинейных трансформаторов тока и резистивных схем масштабирования напряжения. Далее определяемые величины потребляемой электроэнергии вычисляю)ся путем умножения измеренных напряжений и токов .

В интегрированных системах первостепенное значение приобретает разделение каналов по принадлежности к оперативному и неоперативному контуру, так как при введении новых подсистем существенно увеличивается интенсивность потока заявок на передачу информации

В разработанной структуре подсистемы АСКУЭ- канал ввода число-импульсных сигналов эффективно используется для формировании оперативной информации и построения "профиля мощности" в цепях нагрузки, а канал кодовых сообщений- для итоговых данных по энергопотреблению за определенный период времени с учетом тарифных зон Исключив оперативные данные из кодовых сообщений от счетчиков, можно резко сократить общее число передач, благодаря чему создаются условия для объединения каналов передачи оперативной и коммерческой информации АСКУЭ.

В 1регьей главе проведен анализ возможности создания автоматической интегрированной информационной системы на основе вероятностных информационных потоков.

Для разработки интегрированных систем с высокими динамическими характеристиками актуальной является задача достижения эффективного использования информационных возможностей каналов связи в условиях ограниченных вычислительных мощностей центров обработки информации и пропускной способности каналов связи.

Создана вероятностная матема[ическая модель каналов контроля и управления (КНКУ), позволяю/лая оценить интенсивность информационных потоков интегрированных систем. Согласно разработанной модели вероятность того, что любое сообщение КНКУ будет обслуживаться без задержки, а в центре обработки информации (I ЮИ) УСО не возникнет очереди на ei о обслуживание равна

« J-а, < Яг) г+- ■ (10)

i де Л/ - интенсивность потока данных КНКУ, Л> - интенсивность потока контрольных данных КНКУ (дублирующие посылки по вызову,

страхующие при отсутствии информации из-за неисправности аппаратуры или канала связи), г - время передачи одного информационного сообщения по каналу связи.

Предложены методики расчетов вероятностных информационно- вычислительных ресурсов интегрированных систем.

Анализ вероятностных информационных потоков каналов контроля и управления показал, что в стационарном режиме работы распределительных электросетей средняя загрузка им ЦОИ - ркнку определяется следующей формульной зависимостью

yNOKt,[clc2 + 0,5Робр(с3+с4+с5+0,5с7) + с6\

Ркнку---------------- , (1 I)

пас* цои

где у - среднестатистическая частота переключений одного объекта; Nok- среднее число объектов; YlCK - число секунд в году; к -разрядность входных каналов ЦОИ, tr длительность одного рабочею iaKia ЦОИ ; с,- среднее число тактов, затрачиваемых на реализацию одной команды процедуры ввода и обработки информации; с г- среднее число команд, затрачиваемых ЦОИ для обработки информации; с3 , с4 , с-, с$ -среднее число тактов, затрачиваемых на выполнение команд приостановки, подготовки, анализа и ввода информационного сообщения, соответственно, су - число команд программы обработки информации С учетом требований к информационно-вычислительной мощности ЦОИ, имеем . кцо1! = \6, ti = W7c, cl=102;c2 с3=с4-= с}= с6 =104, cf=I(f , р„6р 0.5, NUK = 200 , 3 IО7 с/год; у= IООО год '. Подставляя приведенные численные значения в (11), получим ркнку ~ ' О"4

Для систем управления распределительными электросетями одним из важнейших показателей эффективности является обслуживание аварийного потока при возникновении нештатных ситуаций Проведенный анализ интенсивности аварийного потока КНКУ и способности центра обработки информации по обслуживанию указанного потока показал, что средняя загрузка ЦОИ аварийным потоком КНКУ равна

NoKt\cic2 + Ojprfp (c3+c4 + c5 + 0,5C7 ) + C6\

где tat¡ - минимальное время регис фации аварийной ситуации. Подставляя числовые значения в (12) и принимая tm-50 мс, получим !' '""'кику >*> 2 5, таким образом, загрузка ЦОИ аварийным потоком КНКУ оказывается выше 100 % и вычислительных ресурсов ЦОИ недостаточно не только для обработки других видов информации, но и для обслуживания только аварийных потоков КНКУ.

Предложен новый способ формирования информационных сообщений аварийного потока канала контроля и управления, основанный на промежуточном хранении данных аварийной ситуации. В предлагаемом способе обработки аварийных сообщений вся хронология аварийного процесса зафиксирована во внутренней буферной памяти устройства ввода, что позволяет вводить информацию в ЦОИ не в режиме реального времени. Поэтому можно резко снизить требования к скорости ввода зарегистрированных событий в ЦОИ. Показано, что средняя загрузка ЦОИ аварийным потоком информации для предложенного способа определяется из выражения

I де !р, - время задержки завершения ввода информации относительно завершения регистрации аварийной информации.

Подставляя в (13) числовые значения и, учитывая, что требования регис фации аварийной информации позволяют установить ¡рг = 20 с, получим р {а'"кнку -0 2, что вполне допустимо. Таким образом благодаря предложенному способу формирования информационных сообщений аварийного потока канала контроля и управления загрузка им центра обработки информации была снижена более, чем в 10 раз.

В предыдущих главах диссертационной работы была научно обоснована необходимость прямых измерений электрических параметров рас-

2nok'i[С!С2 +0.5Робр(с3 +С4+ с5+0,5с7) + с6 j

(13)

пределительных электросетей и предложены новое устройство и алгоритм формирования канала прямых измерений. Разработанное устройство обеспечивает не только прямые измерения параметров, но ч позволяет расширить функциональные возможности систем за счёт снижения избыточности при передаче аварийной информации.

Средняя загрузка ЦОИ стационарным потоком канала прямых измерений - рКпи при использовании разработанного устройства составит

[с Р 2 + °-5Робр( с3 + с4 +С5+ °-5с7 ) +

Рктг=-2------7-------.О4)

' кпи * цои

где кщ - число параметров тока и напряжения, вводимых в ЦОИ; Ыф„ -количество трехфазных присоединений; Л,-число разрядов представления информации, ¡кпи -время ввода информационных сообщений канала прямых измерений в ЦОИ, которое согласно проведенным расчетам, со-ствляег 5,97 с. При подстановке в (14) 1КПИ= 5,97 с, кцои = 16, кщ=6 (три фазных тока и три фазных напряжений); Ыф„ - 50, получим рКПИ -0,48. Как видно, загрузка цен фа обработки информации У СО становится неприемлемо большой с учетом необходимости обработки и других информационных потоков.

Рафаботаны алгоритмы обработки данных канала прямых измерений (КПИ), основанные на разделении информационных потоков на три временных компоненты ввода сигнала прерывания; ввода информационного массива; обработки введенного массива данных. Выведено выражение, которое с учетом предложенного алгоритма определяет относительную загрузку центра обрабо1ки информации потоком канала прямых измерений- р 'кг/и

(с3+с4 + с5 + 0,5с7 ) + ки1к МфП(сА + с,с2)\

Р'кпи■=---т-—--- (15)

Т-кпи к цои

Подставляя числовые значение в (15), получаем: р 'кпи~0>4

Рассмотрим интенсивность потока аварийной информации канала прямых измерений при использовании разработанного устройства Для регистрации аварийных значений сигналов вполне достаточна погреш-

ность представления величин токов и напряжений «1% , что позволяет перейти от 12-ти разрядных кодов kq к 8-ми разрядным кодам kq!. Тогда относительная величина загрузки ЦОИ аварийным потоком КПИ определяется следующим выражением

(ОН n,brfi Ii"ic2 + °-5Робр (с3+с4+с5+ 0,5с7 ) + с6\

р кпи 7~>м~к ' ( }

' цикл™ viк цои

где Nur- количество измеряемых параметров; f-количество отсчетов измеряемых параметров; - время цикла ввода аварийных пара-

метров. Исходя из характеристик разработанного устройства: =2-103 с, в - 128, Nu/ — 32 , с учетом ранее заданных числовых значений, получим р"щкпи -0,24.

С учетом разработанного алгоритма относительная загрузка ЦОИ аварийным потоком канала прямых измерений- р'""' кпи определяется выражением

t,)p.5Po6p( сз + с> +c5+0,5c7) + ku,kqlNli>n( с6 + с,с2)\

f( ™if)KI k

JШ) 1 L 1 inJy' ■> 1 -' ' ' Ч' Ч/"' " ' * ' j /1 -7\

р КПИ 7™Ш~к

<У1У I ¡Kl

Подставляя числовые значение в (17), получаем: р1""' кпи —0,2 Таким образом, благодаря предложенным принципам построения устройства прямых измерений, а также алгоритму ввода и обработки информации в ЦОИ, е( о загрузка стационарным и аварийным потоком канала прямых измерений снижается примерно на 20%.

Как отмечалось выше, информационный поток подсистемы АСКУЭ интегрированной системы, складывается из двух компонентов, полученных по каналам числоимпульсных и кодовых сигналов. Используя методику, примененную при анализе других видов потоков, можно определить среднюю загрузку ЦОИ данными канала учета электроэнергии из выражения

(ij,k,km r)2kK

ркуз---г--

V t„ t„

nJi \ciC2 + 0,5Po6p(c3 +c4+c5+ 0,5c7 ) + c6]

кцои

где к,г разрядность накопителей числа импульсов; кп- число числоим-пульсных каналов одного счетчика; кК- число разрядов кодовой посылки; г]; и г]}- коэффициенты использования производительности канала чис-лоимпульсных и кодовых сигналов соответственно, псч - общее количество счетчиков электроэнергии; л, и г* - времена обработки числоим-пульсных и кодовых данных п,ч счетчиков соответственно. Согласно проведенным в работе численным расчетам имеем п, ч -32; л, - 2,02 с; /„. =490 с; = 16 ; кКЧ _4; кК -=3200; т/, = 0,11; = 0,16. Тогда рку, «011.

Обобщая полученные результаты, выразим среднюю загрузку центра обработки интегрированной системы, включающей каналы контроля и управления, прямых измерений и коммерческого учета электроэнерг ии с возможностью обработки информационных сообщений в стационарном и аварийном режиме работы распределительных электросетей - ршт /;у, Ршт ИУС РКНКУ +рШ КИКУ ^ Р КПП +//"*'' ИПН^РКЯ «0,91. (19) Таким образом загрузка центра обработки информации суммарным информационным потоком не достигает 100 %, что подтверждает возможность его использования для обслуживания любого информационного канала интегрированной системы практически без задержки Проведенный вероятностный анализ информационных потоков почестич 1еоретически обосновать возможность создания автоматической интегрированной информационной системы с функциями контроля, управления, прямых измерений параметров и коммерческого учета энергопотребления в распределительных электросетях.

В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований и испытаний автоматических устройств интегрированных информационных систем

Разработана экспериментальная аппаратура и алгоритм проверки основных технических характеристик интегрированной системы. Испытания проводились на экспериментальной аппаратуре в нормальных условиях эксплуатации системы, а также при имитации основных факторов, влияющих на эффективность информационных обменов: затухания ра-

бочих сигналов в каналах связи; мешающего действия помех в каналах связи и цепях связи УСО с датчиками и исполнительными устройствами. Предложена методика ускоренной экспериментальной проверки достоверности каналов управления и контроля состояния распределительных электросетей.

Экспериментально установлено, что вероятность выполнения ложной команды управления, составляет порядка 910"'8, а вероятность приема ложных сигналов контроля - 9-10"'3, что как минимум на 2 порядка ниже требований ГОСТ и обеспечиваемых лучшими аналогами.

Проведена экспериментальная проверка достоверности каналов контроля и управления в зависимости от уровня помех. На рис. 1 представлены данные эксперимента по проверке достоверности канала управления.

Рис 1 Экспериментальная зависимость вероятности выполнения ложной КУ - Рмж„ ку от соотношения сигнал/шум - е при имитации помех : 1- в цепях связи с исполнительными устройствами; 2- в канале связи.

На рисунке 2 представлены данные эксперимента по проверке достоверности канала контроля состояния распределительных электросетей.

Результаты экспериментальных исследований показали, что в условиях сильного воздействия помех (при соотношении сигнал/шум 3/1-7/1) вероятность вывода ложной команды управления составляет ~10 15 и

приема ложных дискретных сигналов ~ ю-'0 ( при требованиях ГОСТ соответственно 10"'2- 10'14 и Ю-7- 109 для соотношении сигнал/шум не менее 8/1).

Проведена экспериментальная проверка точности устройства прямых измерений, результаты которой показали, что относительная приведенная погрешность измерения силы тока и напряжения составляет 0,3 %, что как минимум в 2-5 раза ниже погрешности при традиционных способах измерений.

Рдожн ДС

Рис 2 Экспериментальная зависимость вероятности приема ложных ДС - Р„,жн дс 01 соотношения сигнал/шум ¡: при имитации помех: 1- в цепях связи с датчиками; 2- в канале связи.

В заключении приведены основные теоретические и практические результаты, полученные в ходе выполнения диссертационной работы В приложениях представлены документы о внедрении результатов диссертационной работы и фрагмент программного обеспечения для проверки работоспособности функциональных модулей.

Основные результаты работы В ходе выполнения диссертационной работы получены следующие основные результаты :

1. Исследованы и разработаны новые автоматические устройства управления, контроля, прямых измерений, коммерческого учета элек-

троэнергии, алгоритмы и способы информационных обменов в автоматических интегрированных информационных системах для распределительных электросетей

2. Создана вероятностная математическая модель и методики вычисления интенсивности потоков в каналах контроля и управления и вероятностных информационно-вычислительных ресурсов интегрированных систем.

3. Исследован и разработан способ прямых измерений электрических параметров распределительных электросетей, основанный на аппроксимации выборки фазных токов и напряжений, обеспечивающий существенное снижение погрешности измерений.

4 Предложены способы двухступенчатого кодирования сигналов в каналах контроля и управления, вычисления уровня достоверности, определяемого вероятностью выполнения ложной команды управления -310 16 и приема ложного сигнала контроля ~Т0"13, что на 2 порядка ниже параметров, допускаемых ГОСТ и обеспечиваемых лучшими аналогами.

5. Разработаны устройство управления и способ формирования его команд, которые за счет рационального выбора структуры управляющих ключей и способов кодирования обеспечивают уменьшение общей информационной длины команд управления более чем в 2 раза.

6. Предложены новые способы формирования информационных сообщений для каналов контроля, управления и прямых измерений , обеспечивающие снижение загрузки вычислительного центра обработки информации аварийным потоком канала контроля и управления в 10 раз и канала прямых измерений на 20%.

7 Проведен анализ интенсивности информационных потоков интегрированных систем и доказана возможность создания автоматической интегрированной информационной системы с функциями контроля, управления и прямых измерений параметров распределительных электросетей, а также коммерческого учета

тросе гей, а также коммерческого учета электроэнергии Разработана обобщенная функциональная схема интегрированной системы

8 Разработаны экспериментальные методики и проведены испытания , на основе которых практически подтверждено повышение достоверности сигналов контроля и команд управления на 2 порядка и снижение погрешности прямых измерений в 2-5 раз

9 Результаты работы внедрены: Управлением эксплуатации Всероссийского выставочного центра России в систему диспетчерского управления энергообъектами ВВЦ; в НИР № ГР 01200207913 (Шифр "405-ГБ-53-Б-УИС " за 2004 г) и № ГР01200303878 (Шифр " 494-ГБ-53-Гр-НИЛУИС" 2004 г.) ; учебный процесс в Московском государственном институте электронной техники (техническом университете).

Результаты диссертации опубликованы в следующих основных работах

1. Абрамов АЮ., Якунин А.II, Цифровые счегчики электрической энергии// Электроника и Информатика-XXI век- III Международная на-уч-техн конференциия. Тез докл - М.'МИЭТ, 2000 - С 285-286

2 Якунин А.Н. Абрамов А.Ю., Применение стандарта IEEE П49 J 1990 (JTAG) для отладки специализированных вычислительных устройств// Электроника и Информатика-XXI век: III Международная науч -техн конференциия' Тез. докл.- М • МИЭТ, 2000 - С. 372-373.

3 Н Д Дубовой, Е.М. Портнов, А.Ю. Абрамов, Организация каналов коммерческого учета электроэнергии в интегрированной АСУ ТП.- Оборонный комплекс- научно-техническому прогрессу России- Межотр. на-уч.-гехн журнал/ВИМИ.-М., 2005.-№3,- С.64-66.

4 Абрамов А Ю , Повышение эффективности обменов данными в информационно-управляющих системах с функциями прямых измерений электрических параметров и учета потребления электроэнергии -Оборонный комплекс- научно-техническому прогрессу России- Межотр науч -техн журнал/В ИМИ -М., 2005 -Х»4 -С. 106-109

5 Абрамов А Ю , Устройство формирования команд управления по-

вышенной достоверности- Оборонный комплекс- научно-техническому прогрессу России' Межотр. науч-техн журнал/ВИМИ.-М., 2005 -№4 -С.82-88

6 Абрамов А Ю., Интегрированные информационно-управляющие системы с функцией учета потребления энергоресурсов// Микроэлектроника и информатика-2005' Всероссийская межвузовская науч-техн конференция студентов и аспирантов- Тез докл -М.' МИОТ. 2005 -С.249.

7 Абрамов А.Ю , Дубовой Н.Д., Портнов Е М., Концепция реализации коммерческого учега электроэнергии в составе многофункциональной информационно-управляющей системы для распределительных электросетей// Известия ВУЗов. Элекгроника.-М.,2005.-№4-5 -С.168-172

8. Абрамов А Ю., Поргнов Е.М., Способ организации канала прямых измерений параметров распределительных электросетей// Известия ВУЗов. Электроника.-М.,2005.

9. Абрамов А Ю , Интегрированные информационно-управляющие системы для распределительных электросетей и учета потребления электроэнергии//Естественные и технические науки.- М, 2005 -№3,-С 162-163.

10. Абрамов А Ю , Интегральный показатель эффективности информационно-управляющих систем//Естественные и технические науки -М., 2005 -№3.-С.151-152

11 Абрамов А.Ю , Технико-экономические аспекты создания автома-1 изированных систем коммерческого учета электроэнергии//Техника и технология,- М., 2005.-№4.-С.32-34.

12. Абрамов А.Ю., Принципы построения устройств контроля состояния распределительных электросетей повышенной достоверности// Техника и технология,- М , 2005 -№4 -С 29-31

Подписано в печать:

Формат 60x84 1/16. Уч.-изд.л.<^.Тираж7 Оэкз. Заказ ^^ Отпечатано в типографии ИПКМИЭТ. 124498, Москва, г.Зеленоград, проезд4806, д.5, стр1, МИЭТ.

\

t

РНБ Русский фонд

2006-4 22670

Введение.

Глава 1. Функциональные возможности и принципы построения автоматических информационных систем для распределительных электросетей.

1.1 Структура и параметры распределительных электросетей.

1.2. Особенности, сферы применения и тенденции развития современных информационных систем.

1.3. Архитектура информационных систем.

1.4. Основные функциональные устройства информационных систем.

1.5. Особенности систем коммерческого учета потребления электроэнергии.

1.5.1 Структура автоматических систем учета электроэнергии.

1.5.2 Принципы работы и обобщенные схемы счетчиков электроэнергии.

1.5.3 Интерфейсы измерительных каналов систем учета электроэнергии.

1.6. Анализ недостатков и разработка требований к интегрированным системам контроля и управления распределительными электросетями и устройствам учета потребления электроэнергии. Постановка задачи диссертации.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Исследование и разработка способов и устройств автоматического управления, измерения и контроля параметров распределительных электросетей и учета потребления электроэнергии.

2.1 Математическая модель процесса управления распределительными электросетями.

2.2. Разработка алгоритма и устройства вывода команд управления.

2.2.1 Схема управления распределительными электросетями.

2.2.2 Структура и алгоритм работы устройства вывода команд управления.

2.2.3 Разработка методики и анализ достоверности команд управления.

2.3 Создание способов и устройств контроля состояния распределительных электросетей.

2.3.1 Алгоритм работы и структура устройства ввода дискретных сигналов.

2.3.2. Разработка методики и анализ достоверности дискретных сигналов состояния контролируемых объектов РЭС.

2.4. Исследование и разработка способов и устройств прямых измерений электрических параметров распределительных электросетей.

2.5 Разработка структуры, устройств и алгоритмов информационных обменов подсистемы учета потребления электроэнергии в интегрированных системах.

Выводы по главе 2.;.

Глава 3. Анализ возможности создания автоматической интегрированной информационной системы на основе анализа вероятностных информационных потоков.

3.1. Структура информационных потоков в интегрированной информационной системе.

3.2. Создание вероятностной математической модели каналов контроля и управления.

3.3.Анализ вероятностных информационных потоков каналов контроля и управления.

3.4. Анализ вероятностных информационных потоков канала прямых измерений и создание способов снижения их интенсивности.

3.5 Способ потокообразования и анализ интенсивности потоков в каналах коммерческого учета потребления электроэнергии в составе интегрированной информационной системы. Суммарный информационный поток интегрированной системы.

3.6 Обобщенная функциональная схема автоматической интегрированной системы для управления, контроля и учета энергопотребления в распределительных электросетях.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Результаты экспериментальных исследований и испытаний каналов контроля, измерения и управления в интегрированных информационных системах для распределительных электросетей.

4.1. Разработка методики и экспериментальной аппаратуры проверки основных технических характеристик системы.

4.2 Методика проверки и результаты экспериментальных исследований достоверности сигналов контроля и команд управления интегрированных систем.

4.2.1 Методика экспериментальной проверки достоверности каналов управления и контроля.

4.2.2 Результаты экспериментальной проверки достоверности канала управления.

4.2.3 Результаты экспериментальной проверки достоверности канала контроля.

4.3. Результаты экспериментальной проверки точности устройства прямых измерений.

Выводы по главе 4.

Одной из основных составляющих научно- технического прогресса высокоразвитого государства является состояние и перспективы развития электроэнергетики и энергосбережения, которые во многом определяются качеством управления, контроля и измерения параметров распределительных электросетей (РЭС), а также учета энергопотребления. Разработка средств измерения, контроля и управления распределительными электросетями характеризуется созданием на основе последних достижений вычислительной техники и мик-# роэлектроники автоматических устройств с программным управлением, решающих в составе информационно-управляющих систем сложные функциональные задачи контроля и управления при большом объеме информации .

Выдающийся вклад в развитие теории управления и создание на их основе информационно-управляющих и измерительных систем, методов повышения достоверности, быстродействия и точности измерений внесли С.Е. Shanon [1], В.А. Котельников [2], В.М. Глушков [3], Б.Н. Петров [4], С.А. Лебедев, Ю.В. Гуляев [5]. Принципы построения управляющих вычислительных комплексов изложены в работах Ф.Е. Темникова [6], A.B. Фремке [7], П.П. Ор-натского [8-9], П.В. Новицкого [10], М.П. Цапенко [11], Ю.М. Коршунова ® [12] , JI.H. Преснухина [13] и др. Известно большое число исследований, посвященных вопросам кодирования и помехозащищенности информации, например, работы Д.Т. Брауна [14], Р.В. Хэмминга, Г.А. Шастовой [15], Э.Н. Гильберта [16], Л.Д. Грэя [17], A.A. Харкевича [18] . Вопросами построения сложных агрегатированных каналов связи и цифровых телекоммуникационных сетей, специализированных распределенных микропроцессорных вычислительных систем управления занимаются ученые Рязанской государственной радиотехнической академии под руководством профессора В.П.Корячко [1921].

Основы теории информационно-управляющих систем в различных отраслях ^ промышленности разработаны во Всесоюзном центральном научно- исследоф вательском институте комплексной автоматизации [22-24], в Институте проблем управления РАН [25], во Всесоюзном научно-исследовательском институте электроэнергетики [26-27]. Большую известность получили исследования ведущих зарубежных фирм: ABB, Nokia, Motorola, Siemens и др [28-30].

Распределительные электросети являются ключевым компонентом в процессах производства, транспортировки и распределения электроэнергии. Ранее режимы энергосистем управлялись только автоматическими системами диспетчерского управления (АСДУ). Вместе с тем для устойчивой и эффек-• тивной работы энергосистем необходимы с одной стороны жесткий контроль, точность измерений и достоверность управления распределительными электросетями, с другой стороны строгий контроль и учет энергоресурсов. В настоящее время указанные функции выполняются двумя автономными подсис-темами-АСДУ и коммерческого учета потребления электроэнергии (АСКУЭ). Существенная проблема состоит в том, что, как правило, указанные подсистемы изготовляются разными производителями, использующими различное аппаратно-программное обеспечение, информационные каналы связи и датчики, хотя их функции зачастую дублируются. Все это приводит к возрастанию затрат на обслуживание и эксплуатацию систем, значительных трудностях в ^ получении оперативной информации о состоянии РЭС. Таким образом существующая серьезная проблема в обслуживании распределительных электросетей делает необходимым создание единой интегрированной системы, сочетающей функции диспетчерского управления и учета энергопотребления. Проводимые ведущими зарубежными и российскими учеными интенсивные работы по созданию интегрированных систем, однако, пока не позволяют в полной мере реализовать подобную систему.

Поэтому представляются актуальными исследования, направленные на разработку автоматических устройств и интегрированных информационных систем для управления, контроля и учета энергопотребления в распределительных электросетях, определяющиеся необходимостью устойчивого энергообеспечения, достоверного контроля и управления, высокоточного измерения параметров распределительных электросетей.

Цель работы - создание автоматических интегрированных информационных систем с функциями диспетчерского управления, контроля состояния распределительных электросетей и учета потребления энергоресурсов. Указанная цель достигается путем разработки автоматических устройств управления, контроля энергопотребления и измерения электрических параметров, создания новых алгоритмов обработки информации, средств повышения точности измерений и достоверности управления и контроля.

Задачи исследований. Для достижения целей диссертационной работы необходимо решение следующих задач: разработка структур и алгоритмов работы автоматических устройств и интегрированных информационных систем; создание новых способов кодирования информационных сигналов и команд управления с целью повышения достоверности информации; разработка методики и математического аппарата для расчета интенсивности информационных потоков и вычислительной загрузки центров обработки информации; разработка способов потокообразования и алгоритмов формирования и обработки информационных массивов, обеспечивающих разгрузку информационных каналов и вычислительных ресурсов интегрированных систем; экспериментальная оценка разработанных теоретических положений, технических решений и методов.

Методы исследования. Основные задачи решены на основе: теории интегральных и дифференциальных уравнений, теории вероятности, теории массового обслуживания, теории очередей, теории автоматического управления.

Научная новизна. В диссертации содержится решение задачи разработки автоматических устройств и интегрированных информационных систем для контроля, управления и учета энергопотребления в распределительных электросетях, имеющей существенное значение для автоматизации и повышения эффективности процессов распределения и потребления электроэнергии, устойчивости работы распределительных электросетей, повышения точности измерений и достоверности управления и контроля. При проведении исследований в рамках данной диссертационной работы получены новые научные результаты:

-создана вероятностная математическая модель каналов управления и контроля в стационарных и аварийных условиях работы;

-предложены методики вычисления и способы снижения интенсивности информационных потоков и загрузки центров обработки информации, на основе которых теоретически обоснована возможность создания автоматических интегрированных информационных систем; - разработана обобщенная функциональная схема автоматической интегрированной информационной системы с функциями диспетчерского управления и учета потребления энергоресурсов;

-разработаны устройство и способы формирования команд управления, в которых за счет разделения формируемой команды на координаты обеспечивается уменьшение ее общей информационной длины более чем в 2 раза ; -разработаны устройство и способ прямых измерений электрических параметров распределительных электросетей, основанные на аппроксимации выборки фазных токов и напряжений, обеспечивающие суммарную погрешность измерений ~ 0,2% ;

-предложены способы двухступенчатого кодирования информационных сигналов в каналах контроля и команд управления, обеспечивающие высокий уровень достоверности информации;

-разработаны устройство и способ обработки дискретных сигналов состояния распределительных электросетей, обеспечивающие диагностику работоспособности цепей связи с датчиками и повышение эффективности использования канала связи;

-разработаны устройство и способ потокообразования канала учета потребления электроэнергии с разделением на оперативную и неоперативную составляющие, доказывающие возможность включения подсистемы АСКУЭ в структуру интегрированной системы;

-разработаны экспериментальные методики ускоренных испытаний, имитирующих работу интегрированных систем в реальных условиях, алгоритмы проверки функциональных устройств и технических характеристик систем.

Практическая значимость работы. На основе полученных результатов созданы автоматические устройства управления, контроля, прямых измерений интегрированных информационных систем, инженерные методики и математические модели. Наибольшее применение они нашли в системах управления и контроля для автоматизации технологических процессов распределительных электросетей. Гибкость и универсальность разработанных технических решений делает возможным их применение в системах управления и контроля : технического состояния энергетических систем; тяговых подстанций электрифицированного железнодорожного транспорта; магистральных трубопроводов; авиационных, морских и железнодорожных терминалов, инженерных объектов коммунального хозяйства, метрополитенов и многих других.

Результаты экспериментальных исследований автора показали, что: -относительная приведенная погрешность измерения силы тока и напряжения равна 0,3 %, что как минимум в 2-3 раза ниже погрешности при традиционных способах измерений; в условиях сильного воздействия помех (при соотношении сигнал/шум 3/1-8/1) вероятность вывода ложной команды управления составляет ~10"15 и приема ложных дискретных сигналов ~ Ю'10 ( при требованиях ГОСТ соответственно и для соотношении сигнал/шум не менее 8/1); в нормальных условиях (при соотношении сигнал/шум 8/1) вероятность выполнения ложной команды управления равна 9-10"18 , а вероятность приема ложных сигналов контроля - 9-10"13, что как минимум на 2 порядка ниже требований ГОСТ и обеспечиваемых лучшими аналогами.

Соотношения, выведенные для расчета вероятностных характеристик ин-тенсивностей информационных потоков, загрузки центров обработки информации, достоверности сигналов контроля и команд управления проиллюстрированы примерами расчета и подтверждены результатами эксперимента, которые доказывают адекватность предложенных теоретических положений и технических решений реальным процессам, протекающим в системах.

Достоверность научных положений определяется: корректностью полученных математических результатов, хорошим совпадением полученных на практике характеристик автоматических устройств и интегрированных систем с теоретически рассчитанными.

Личный вклад автора. Все основные результаты получены автором лично. Главными из них являются:

-разработка устройства и способов формирования команд управления с возможностью формирования аварийных команд;

-разработка устройства и способов прямых измерений электрических параметров распределительных электросетей повышенной точности; -создание способов двухступенчатого кодирования информационных сигналов в каналах контроля и команд управления, обеспечивающие повышенную достоверность информации;

-разработка устройства и способа обработки дискретных сигналов состояния распределительных электросетей с диагностикой работоспособности цепей связи с датчиками;

-создание устройства и способа потокообразования канала учета электроэнергии с разделением на оперативную и неоперативную составляющие; -разработка вероятностной математической модели каналов управления и контроля в стационарных и аварийных условиях работы; -разработка методики вычислений и способов снижения интенсивности информационных потоков и загрузки центров обработки информации интегрированных систем;

-теоретическое обоснование возможности создания интегрированных информационных систем и разработка ее обобщенной функциональной схемы; -создание экспериментальных методик ускоренных испытаний, имитирующих работу автоматических интегрированных систем в реальных условиях; -разработка алгоритмов проверки функциональных устройств и технических характеристик интегрированных систем. Внедрение результатов работы.

Результаты теоретических исследований, проведенных в ходе выполнения диссертационной работы, внедрены в следующие объекты и процессы:

- в систему диспетчерского управления энергообъектами ВВЦ России;

- в НИР № ГР 01200207913 (Шифр "405-ГБ-53-Б-УИС " за 2004 г.) и № ГР01200303878 (Шифр " 494-ГБ-53-Гр-НИЛУИС" 2004 г.);

-учебный процесс в Московском государственном институте электронной техники (техническом университете) при чтении лекций кафедрой "Информатика и программное обеспечение вычислительных систем".

На защиту выносятся : -устройство, алгоритмы работы и способ формирования команд управления распределительными электросетями;

-устройство и способ прямых измерений электрических параметров распределительных электросетей повышенной точности;

-способы двухступенчатого кодирования информационных сигналов каналов контроля и команд управления, обеспечивающие высокий уровень достоверности информации;

-устройство и способ обработки дискретных сигналов состояния распределительных электросетей, обеспечивающие диагностику работоспособности цепей связи с датчиками и повышение эффективности использования канала связи;

-устройство и способ потокообразования канала учета потребления электроэнергии с разделением на оперативную и неоперативную составляющие и возможностью обработки данных от счетчиков с числоимпульсными и кодовыми посылками;

-вероятностная математическая модель каналов управления и контроля в стационарных и аварийных условиях работы;

-методики вычислений и способы снижения интенсивности информационных потоков и загрузки центров обработки информации автоматических интегрированных систем;

-обобщенная функциональная схема интегрированной системы; -результаты экспериментальных исследований достоверности сигналов контроля и команд управления интегрированных систем и проверки точности устройства прямых измерений.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были доложены на 3-й Международной научно-технической конфе-ренциия "Электроника и Информатика-ХХ1 век" (г. Москва, Зеленоград, МИЭТ(ТУ), 2000 год) и 12-й Всероссийской межвузовской научно- технической конференции студентов и аспирантов "Микроэлектроника и информати-ка-2005" (г. Москва, Зеленоград, МИЭТ(ТУ), 2005 год).

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 12 работах, в том числе 5 статей в ведущих научных журналах и изданиях, выпускаемых в Российской Федерации и утвержденных ВАК РФ для изложения основных научных результатов диссертации на соискание ученых степеней доктора наук.

Без соавторов опубликовано 5 работ. Диссертационная работа проводилась с целью достижения результатов, соответствующих " Приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники Российской Федерации " и решению проблем " Критических технологий Российской Федерации ".

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа содержит 152 страницы основного текста, 34 страницы с рисунками и таблицами, список литературы из 111 наименований, приложения на 22 страницах.

9. Результаты работы внедрены: Управлением эксплуатации Всероссийского выставочного центра России в систему диспетчерского управления энергообъектами ВВЦ; в НИР № ГР 01200207913 (Шифр "405-ГБ-53-Б-УИС " за 2004 г.) и № ГР01200303878 (Шифр " 494-ГБ-53-Гр-НИЛУИС" 2004 г.) ; учебный процесс в Московском государственном институте электронной техники (техническом университете).

Заключение

В ходе выполнения диссертационной работы получены следующие основные результаты :

1. Исследованы и разработаны новые автоматические устройства управления, контроля, прямых измерений, коммерческого учета электроэнергии, алгоритмы и способы информационных обменов в автоматических интегрированных информационных системах для распределительных электросетей.

2. Создана вероятностная математическая модель и методики вычисления интенсивности потоков в каналах контроля и управления и вероятностных информационно-вычислительных ресурсов интегрированных систем.

3. Исследован и разработан способ прямых измерений электрических параметров распределительных электросетей, основанные на аппроксимации выборки фазных токов и напряжений, обеспечивающий суммарную погрешность измерений ~ 0,2%, что как минимум в 2-5 раз меньше, чем для традиционного способа измерения.

4. Предложены способы двухступенчатого кодирования сигналов в каналах контроля и управления, вычисления уровня достоверности, определяемого вероятностью выполнения ложной команды управления ~3-10"16 и приема ложного сигнала контроля ~10"13, что на 2 порядка ниже параметров, допускаемых ГОСТ и обеспечиваемых лучшими аналогами.

5. Разработаны устройство управления и способ формирования его команд, которые за счет рационального выбора структуры управляющих ключей и способов кодирования обеспечивают уменьшение общей информационной длины команд управления более чем в 2 раза.

6. Предложены новые способы формирования информационных сообщений для каналов контроля, управления и прямых измерений , обеспечивающие снижение загрузки вычислительного центра обработки информации аварийным потоком канала контроля и управления в 10 раз и канала прямых измерений на 20%.

7. Проведен анализ интенсивности информационных потоков интегрированных систем и доказана возможность создания автоматической интегрированной информационной системы с функциями контроля, управления и прямых измерений параметров распределительных электросетей, а также коммерческого учета электроэнергии. Разработана обобщенная функциональная схема интегрированной системы.

8. Разработаны экспериментальные методики и проведены испытания , на основе которых практически подтверждено повышение достоверности сигналов контроля и команд управления на 2 порядка и снижение погрешности прямых измерений в 2-5 раз.

1. Shanon С.Е., Weaver W. Matematical theory of communication.- Univ. Illinois Press. Urbana , 1949.-121 P.

2. Котельников B.A. Теория потенциальной помехоустойчивости. -M.: Гос-энергоиздат, 1956. -612с.

3. Глушков В.М. Проектирование и внедрение АСУП.- Киев: 1974.-435 с.

4. Петров Б.Н. и др. Принципы построения и проектирования самонастраивающихся систем.- М.: Наука, 1972.- 433 с.

5. Гуляев Ю.В. Информационное обеспечение государственного управления.- М.: Славянский диалог, 2000.- 416 с.

6. Темников Ф.Е., Афонин В.А., Дмитриев В.Ф. Теоретические основы информационной техники. М.: Энергия, 1979.- 598 с.

7. Фремке A.B. Телеизмерительные системы дальнего действия.- М.: Гос-энергоиздат, 1946.- 682 с.

8. Орнатский П.П. Теоретические основы информационно-измерительной техники. Издательское объединение "Вища школа".-Киев, 1976.- 432 с.

9. Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы. Издательское объединение "Вшца школа".-Киев, 1980.- 560 с.

10. Ю.Новицкий П.В. Электрические измерения неэлектрических величин.-М.: Энергия, 1975.- 534 с.

11. П.Цапенко М.П. Измерительные информационные системы.- М.: Энергия, 1974.-483 с.

12. Коршунов Ю.М. Математические основы кибернетики. Учебное пособие для ВУЗов.-М.: Энергоатомиздат, 1987.-496 с.

13. Преснухин Л.Н., Шахнов В.А. Конструирование электронных вычислительных машин и систем. -М.: Высшая школа, 1986.-512 с.

14. Brown D.T., Peterson W.W. Ciclic codes for error detection// Proc. IRE, 49(1961).-71P.

15. Шастова Г.А. Кодирование и помехоустойчивость передачи телемеханической информации.- M.-JI: Энергия, 1966. 494с.

16. Gilbert E.N. A comparison of signalling alfabets// Bell System Tech, 31(1952).-88 P.

17. Grey L.D. Comments on a paper by Wax// IRE Trans. -IT-7 4, 1961.- 270 P.

18. Харкевич А.А. Борьба с помехами .- M.: Физматгиз, 1963.-276 с.

19. Корячко В.П., Шибанов В.А. и др., Модель агрегатированного канала связи со старением информации//Известия Белорусской инженерной академии. 2004, №1-2. Минск. Респ. Беларусь. С. 179-182.

20. Корячко В.П., Скворцов С.В., Телков И.А. Архитектуры многопроцессорных систем и параллельные вычисления.- М.: Высшая школа, 1999.235 с.

21. Корячко В.П. Конструирование микропроцессорных систем контроля радиоэлектронной аппаратуры. М.: Радио и связь, 1987.- 160 с.

22. Пшеничников A.M., Программно-технический комплекс для рассредоточенных систем с телемеханическими и дистанционными связями, Приборы, №2, 2001.

23. Пшеничников A.M., Программно-технический комплекс для рассредоточенных систем с телемеханическими и дистанционными связями, Промышленные контроллеры и АСУ, №1, 1999.

24. Пшеничников A.M., Современная архитектура телемеханических комплексов, Приборы и системы управления, № 5, 2000.

25. Прангишвили И.В. и др. Параллельные вычислительные системы с общим управлением. М.: Энергоатомиздат, 1983.-312 с.

26. Митюшкин К.Г. Телеконтроль и телеуправление в энергосистемах.-М.: Энергоатомиздат, 1990. -288 с.

27. Митюшкин К.Г.и др. Микропроцессорная система телемеханики АИСТ.-М.: Энергетик, 1987.-№ 4,5.- С. 19-21.

28. ABB. S.P.I.D.E.R. Micro SCADA network Control System, 1997. -78 P.

29. Siemens. Simatic S5 — 135U and S5 — 155U multiprocessing Power Packs, 2000.- 42 P.

30. РЕР Modular Computers. Solutions for future. Simpler, Smarter, PEP,1999.-44 P.

31. Алексеев О.П., Козис B.B., Кривенков B.B. и др., Автоматизация электроэнергетических систем. М.: Энергоатомиздат, 1994.

32. Липатов А. О., Решетов В.И., Синявский В.И., Внедрение АСКУЭ ФО-РЭМ в энергосистемах северо-запада России// Журнал «Энергетик»,2000.- выпуск №8.

33. Копсяев A.B., Проблемы энергосбережения при становлении конкурентного рынка//журнал "Энергорынок" , 2004.- № 1.- С.35-38.

34. Алексанов А.И., Автоматизированные системы коммерческого учета энергоресурсов ФСК/Ужурнал "Энергорынок" , 2004 -№ 1.- С. 25-29.

35. Гуртовцев A.JT. и др., Опыт внедрения иерархических сетей контроля и учета энергии//журнал" Промышленная энергетика", 1990.-№ 1.- С. 1116.

36. Лях В.В. Вопросы перспективного развития распределительных электрических сетей напряжением 0,38-154 кВ// журнал "Электрические сети и систем", 2003.- №2.- С.10-15.

37. Квицинский A.A., Керницкий Н.В., Рубан A.B., Шмонин А.В Один из путей решения проблемы улучшения качества балансов электрической энергии// журнал "Электрические сети и систем", 2003.- №2.- С.21-24.

38. Павлов Н.Д., Зацепин A.A., Ананских A.B., Модернизация автоматизированной системы диспетчерского контроля и управления городской электросетыо//журнал "Современные технологии автоматизации",2003.-№1.- С. 16-22.

39. Хронусов Г.А. и др., АС контроля и учета основных показателей режимов электропотребления промышленных предприятий// журнал "Современные технологии автоматизации", 1998.- №1.- С.34-39.

40. Волошко A.B. и др., Система информационных энергосберегающих технологий// журнал "Современные технологии автоматизации", 1997.-№4.-С. 14-20.ф 41.Управляющие вычислительные комплексы : Учеб. пособие/ Под ред.

41. H.J1. Прохорова.- М.: Финансы и статистика, 2003.-352 с.

42. Егоров Г.А., Красовский В.Е., Прохоров H.JL и др. Управляющие ЭВМ: Учеб. пособие.- М.: МИРЭА, 1999.-312 с.

43. Зайцев А. Новый уровень интеграции систем управления производством// Современные технологии автоматизации.- М.: 1997.- №1.-С.32-36.

44. Тутевич В.Н. Телемеханика.- М.: Высшая школа, 1985.-538с.

45. Семенов В.В. Телемеханические комплексы "КОМПАС ТМ 2.0". АОЗТ Ф "Юг-Система'7/ Энергосвязь-2001: Второй специализированный науч.техн. семинар.-М.: 2001 .

46. Вольский Д.Б. Интеграция комплексов телемеханики ТЕЛЕКАНАЛ-М, ТЕЛЕКАНАЛ-М2 с системами АСКУЭ, релейной защиты и автоматики. ЗАО "Системы связи и телемеханики"// Энергосвязь-2001: Второй специализированный научн.- техн. семинар. -М.: 2001 .

47. Булаев Ю.В., Табаков В.А., Еськин В.В. Комплексная автоматизация департамента энергоснабжения предприятия//Журнал "Промышленные АСУ и контроллеры", 2003.- №4.-С.24-28.

48. Щекотихин В.М. и др. Основы построения систем и сетей передачи ин-ф формации: Учебное пособие для вузов.-М.: Горячая линия-Телеком,2005.- 382 с.

49. ГОСТ 24402-88. Телеобработка данных и вычислительные сети. Термины и определения.

50. Мячев A.A. и др. Интерфейсы систем обработки данных: Справочник.-М.: Радио и связь, 1989. -415с.

51. Дженингс. Ф. Практическая передача данных. Модемы, сети и протоко-лы.-М.: Мир, 1989.-267с.

52. Лазарев. В.Г. Интеллектуальные цифровые сети: Справочник/ Под ред. академика H.A. Кузнецова.-М.: Финансы и статистика, 1996.-224 с.

53. Бартсекас Д., Галлагер Р. Сети передачи данных.-М.: Мир, 1989. -544с.

54. Developmentsir Concurrency and Communication/ Hoare C.A.R., edit.- USA: Addison-Wesley Publishing Company, 1990.- 335 P.

55. Прокис Дж. Цифровая связь.- M.: Радио и связь, 2000. 800с.

56. Funk G. Data integrity and efficiency of single parity chec product codes. NTZ Archiv. Band 7.- H.4.- 1985.-P.73-78.

57. Гуртовцев А.Д., Комплексная автоматизация энергоучета на промышленных предприятиях и хозяйственных объектах// журнал "Современные технологии автоматизации", 1999.- №3.- С.18-30.

58. Мишель Ж. Программируемые контроллеры. Архитектура и применение. М.: Машиностроение, 1990, 320с.

59. А.З. Полторакин, В.А.Перетятько Опыт эксплуатации микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики// журнал "Электрические сети и систем", 2004.- №1-2.- С.67-72.

60. Дорф Д., Бишоп Р. Современные системы управления. Издательство Лаборатория Базовых Знаний.-М., 2002.-833 с.

61. Лыкин А.В. Электрические системы и сети. Издательство НГТУ.- Новосибирск, 2002.-248 с.

62. Козлов В.Б., Ковалев В.Д. Состояние и перспективы развития высоковольтного электротехнического оборудования// Электротехника -научно-технический журнал.-М.: 2001.-№9.- С. 1-4.

63. Pluhar К. Introducing four more new integrated distributed con trol systems. — Control Engng., 1980, vol. 27, № 8, p. 45—51.

64. Dobrowolski M. Guide to selecting distributed control systems.— Instrument. Technol., 1981, vol. 28, № 6, p. 45—52.

65. Zimmermann H. OSI Reference Model — the ISO model of archi tecture for open systems interconnection. — IEEE Trans. Communs, 1980, vol. 28, № 4, p. 425—432.

66. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах/ Под ред. Нефедова.В.А.- М.: Высшая школа, 2001,- 376 с.

67. Тартаковский Д.Ф., Ястребов A.C. Метрология, стандартизация и технические средства измерений.- М.: Высшая школа, 2001.- 206 с.

68. Евтихиев H.H. Измерение электрических и неэлектрических величин.-М.: Энергоатомиздат , 1990. -371с.

69. Клаассен К. Основы измерений. Электронные методы и приборы в измерительной технике. Издательство "Постмаркет",- М., 1999.- 352 с.

70. Раннев Г.Г., Тарасенко А.П. Методы и средства измерений. Издательство "Академия".- М., 2003.-331 с.

71. Шаркшанэ A.C. и др. Оценка характеристик сложных автоматизированных систем.- М.: Машиностроение, 1993.- 271 с.

72. Локотков А. Интерфейсы последовательной передачи данных. Стандарты EIA RS-422A/RS-485 // Современные технологии автоматизации (СТА). — 1997. —№3.-С.15-18.

73. Дубовой Н.Д. и др. Автоматизация измерений и контроля электрических и неэлектрических величин.-М.:Стандарты, 1987.- 356 с.

74. Абрамов А.Ю., Устройство формирования команд управления повышенной достоверности- Оборонный комплекс- научно-техническому прогрессу России: Межотр. науч.-техн. журнал/ВИМИ.-М., 2005.-№4.-С.82-88.

75. Абрамов А.Ю., Интегральный показатель эффективности информационно-управляющих систем//Естественные и технические науки.- М., 2005.-№3.-С.151-152.

76. Панасюк В.И., Ковалевский В.Б., Политыко Э.Д. Оптимальное управление в технических системах, Минск.: Наука и техника, 1990.-272с

77. Кузьмин АБ, Шишкин В.Ю., Синтез системы управления параметрами технического объекта при его эксплуатации// Информационно-измерительные и управляющие системы, выпуск № 5-6 , т.1, 2003.

78. Квицинський А., и др. Пути улучшения метрологических характеристик измерительных комплексов / Энергетика и электрификация. — 2003. — №6. —С. 36-42.

79. Панфилов Д.И. и др. Цифровые счетчики электрической энергии/Журнал Chipnews, 2000.- №2.- С.45-52.

80. Рожнов Е.А., Электронные счётчики электроэнергии бытового и промышленного назначения // ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес.-1998.-№ 1.-С. 29-32.

81. Рожнов Е.А., Новые электронные средства для учёта электроэнергии // ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес. -1999.- № 1.-С. 42^13.

82. Абрамов А.Ю., Якунин А.Н. Цифровые счетчики электрической энергии// Электроника и Информатика-XXI век: III Международная науч.-техн. конференциия: Тез. докл.- М.гМИЭТ, 2000.- С. 285-286.

83. Якунин А.Н. Абрамов А.Ю., Применение стандарта IEEE 1149.1 1990 (JTAG) для отладки специализированных вычислительных устройств// Электроника и Информатика-XXI век: III Международная науч.-техн. конференциия: Тез. докл.- М.: МИЭТ, 2000.- С. 372-373.

84. Панфилов Д.И. и др. Коммуникационные контроллеры фирмы Motorola.-БХВ-Петербург, 2001.-560 с.

85. Локотков А. Что должна уметь система SCAD А// Современные технологии автоматизации.- М.: 1998.- №3.

86. Матвейкин В.Г., Фролов C.B., Шехтман М.Б. Применение SCADA-систем при автоматизации технологических процессов.- М.: Машиностроение, 2000.- 176 с.

87. Абрамов А.Ю., Портнов Е.М. Способ организации канала прямых измерений параметров распределительных электросетей// Известия ВУЗов. Электроника.-М.,2005.

88. Абрамов А.Ю. Технико-экономические аспекты создания автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии//Техника и технология.- М., 2005. -№4.-С.32-34.

89. Звенигородский И.С. Каналы связи для телемеханики.-М.: Госэнергоиз-дат, 1960.-268 с.

90. Воронов A.A. Основы теории автоматического управления. М.: Наука, 1980.- 532 с.

91. Краус М., Кучбах Э., Вошин О.-Г. Сбор данных в управляющих вычислительных системах: Пер. с нем.- М.:Мир, 1987.-294 с.

92. Щукин А.Н. Теория вероятностей и ее применение в инженерно-технических расчетах.-М.: Советское радио, 1974 .- 424 с.

93. Абрамов А.Ю. Интегрированные информационно-управляющие системы для распределительных электросетей и учета потребления электро-энергии//Естественные и технические науки.- М., 2005.-№3.-С. 162-163.

94. Мак-Вильямс Ф.Дж., Слоэн Н.Дж. Теория кодов, исправляющих ошибки. -М.: Связь, 1979. -744с.

95. Кларк Дж., Кейн Дж. Кодирование с исправлением ошибок в системах цифровой связи. -М.: Радио и связь, 1987. 391с.

96. Абрамов А.Ю. Принципы построения устройств контроля состояния распределительных электросетей повышенной достоверности// Техника и технология.- М., 2005.-№4.-С.29-31.

97. Купер Д.ж., Макгиллем К. Вероятные методы анализа сигналов и систем.- М.: Мир, 1989.-376 с.

98. Уолрэнд Дж. Введение в теорию сетей массового обслуживания.-М.: Мир, 1993.-335 с.

99. Новиков O.A., Петухов С.И. Прикладные вопросы теории массового обслуживания.-М.: Советское радио, 1969.- 400 с.

100. Кокс Д.Р., Смит У.Л. Теория очередей.- М.: Мир, 1966.-218 с.

101. Крылов В.И., Бобков В.В., Монастырный П.И. Вычислительные методы." М.: Наука, 1976, т. 1.-303 с.

102. В.Г. Олифер, H.A. Олифер. Сетевые операционные системы. Учебник для Вузов.-СПб.: Питер, 2003.-539 с.

103. Вострокнутов H.H. Цифровые измерительные устройства: Теория погрешностей, испытания, поверка.-М.: Энергоатомиздат,1990.-208с.

104. Н.Д. Дубовой, Е.М. Портнов, А.Ю. Абрамов Организация каналов коммерческого учета электроэнергии в интегрированной АСУ ТП.- Оборонный комплекс- научно-техническому прогрессу России: Межотр. науч.-техн. журнал/ВИМИ.-М., 2005.-№3.- С.64-66.

105. Раскин Д. Интерфейс: новые направления в проектировании компьютерных систем. Издательство "Символ-Плюс".-М., 2003.-272 с.