автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Автоматизация диспетчерского управления энергосистемами при их разделнии на несинхронно работающие части

« (г а-и ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИ]! ИНСТИТУТ имени М.И.КАЛИНИНА

На правах рукописи

ВАРЛАМОВА Елена Викторовна

УДК 621.311.001.24

АВТОМАТИЗАЦИЯ ДИСПЕТЧЕРСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГОСИСТЕМАМ ПРИ ИХ РАЗДЕЛЕНИИ НА НЕСИНХРОННО РАБОТАЮЩИЕ ЧАСТИ.

Специальность 05.14.02 - электрические станции (электрическая часть), сети и электроэнергетические системы и управление ими

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ленинград 1990

Работа выполнена на кафедре "Автоматизированные электрические станции, сети и системы и управление ими

Северо-Западного заочного политехнического института

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Рубисов Г.Б.

- доктор технических наук, профессор Гук Ю.Б.

кандидат технических наук Кац П.Я.

Велущая организация - Государственная инспекция по эксплуатавд

электростанций и сетей

Защита состоится " ¿¿¿'О 1990 г. в 10 часов

на заседании специализированного совета К 063.38.24 при Ленинградском ордена Ленина политехническом институте имени М.И.Калинина по адресу: 195251, Ленинград, Политехническая ул., 29, главное здание, ауд.130

С диссертацией можно ознакомится в фундаментальной библиоте института

Автореферат разослан ¿¿¿¿¿¿Я _1990 год

Официальнне ошоненты

*• »у-, - ?

Ученый секретарь специализированного совета, доктор технических наук, доцент.

Корогков Б.А.

" Общая характеристика работы

;.- .л-л __ Актуальность проблемы. Рост в развитие энергосистем, формиро-'хРТ.ёйЙие Единой энергетической системы СССР обеспечивает повышение надежности электроснабжения народного хозяйства и способствует наиболее экономичному использованию энергетических ресурсов страны. Но создание таких систем приводит к усложнению задач управления пмл. Особую актуальность приобрела задача автоматизации утомления энергетикой на основе применения современных научных ме::-;в и средств управления. На настоящем этапе автоматизация коснулась, в основном, систем сбора, хранения и отображения поступавшей информации, что создало необходимые предпосылки для перехода к следующему этапу - автоматизированной системе-советчик диспетчера.

Цель работы. Разработка эффективных методов»определения управляющих воздействий с целью ликвидации аварийного разделения энергосистем на несинхронно работавдяе части и их реализация в программах на ЭВМ.

Методика выполнения исследований. Разработанные математически метода решения поставленных оптимизационных задач базируются на использовании метода вэтвей и границ - одного из основных методов дискретного программирования. Проверка адекватности математической постановки задачи и исследование эффективности разработанных■ методов решения проводились по разработанной для микро-ЭВМ программе .

Научная новизна. Предложена математическая постановка задачи диспетчерского управления в аварийка;, 'чяггу&цвдх,'--характеризующихся разделением объединенных энергосистем на несинхронно работающие части. Разработаны и программно реализованы методы решения рассматриваемой задачи.

Практическая ценность. Разработанный программный комплекс возводящий найти оптимальный вариант ликвидации аварий связанных с разделением объединенной энергосистемы на части, используется для повышения квалификации оперативного персонала в Ленинградском институте повышения квалификации руководящих работников и специалистов Минэнерго СССР (ЛЖКЭн).

Апптюбапия работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на двух совещаниях по диспетчерским тренажерам, организованных ЦДУ ЕЭС СССР в ЛШКЭн, на Всесоюзном совещании "Вопросы устойчивости и надежности энергосистем СССР" .(Душанбе, 1989 г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 7 печатных работ.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 128 стран цах машинописного текста, иллюстрируется рисунками и таблица;.::: ; 9 страницах; состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы, десяти приложений.

При работе над диссертацией автор пользовался научными консультациями к.т.н. Г.Б.Меркурьева.

Математическая постановка задачи диспетчерского управления в аварийных режимах с разделением на несинхронно работающие части.

Противоаварийное управление энергосистемой является одной г; наиболее ответственных задач диспетчерского персонала энергосистем. Необходимость принятия решения в условиях дефицита времени неполноты и частичной недостоверности информации, а также большой ущерб от-ошибок обуславливают сложность задачи диспетчера в таких ситуациях.

Успехи в развитии автоматизированных скстеи диспстчшрсксго управления, широкое использование современной вычислительной те: ники для решения задач управления, опыт эксплуатации комплексов ОИК дает достаточную базу для перехода на более высокую ступещ. автоматизации диспетчерского управления к созданию комплексов советчиков диспетчера по обеспечению надежности и экономичности режимов работы.

Задачей советчиков диспетчера в аварийных ситуациях является построение стратегии управления и действий, необходимых для реализации выбранной стратегии с целью предотвращения развития ава-рии-и,оптимального ведения процесса восстановления режима после аварии.

В случае разделения энергосистемы на части первоочередной задачей диспетчера является предотвращение развития аварии, котор!

заключается:

а) в восстановлении частоты и напряжения;

б)- в подаче напрянения на собственные нувды станции и в первую очередь АХ при вх полном погашении;

в) во включении дополнительной нагрузки на выделившиеся с большим избытком мощности крупные блоки, и в первую очередь блоки АЭС, в связи с их неустойчивой длительной работой при значительном сбросе нагрузки;

г) в ликвидации перегрузок на связях.

Будем считать, что энергосистема перешла в такое состояние, аварийность которого определяется только фактом её разделения, а именно ликвидированы недопустимые перегрузки на связях, недопустимые отклонения частоты и напряжения в отдельных частях. (Выработка рекомендаций в этих ситуациях не рассматривается в диссертации) -.

Таким образом предотвращение развития аварии заключается в выполнении приведенных выше пунктов б) и в).

Для обеспечения питания собственных нувд электростанций и крупных подстанций анализируется все множество путей (одна линия шш несколько последовательных линий), по которым возможна подача напряжения на собственные нувды, т.е. соединявдих отделившуюся погашенную станцию с частью, имеющей напряжение. Затем выбирается один или несколько путей с минимальным временем, необходимым для подготовки их к включению под нагрузку, и обеспечиващих передачу необходимой мощности для питания собственных нузд станции. При необходимости выбирают из нескольких вариантов с близкими временами один вариант, предпочтение отдается тому из них, который приводит к соединению с избыточной или сбалансированной частью.

При выделении крупных блоков с большим избытком мощности анализируется возможность их соединения с частями имеющими дефицит мощности или полностью погашенными, в случае если это невозможно, с избыточными и сбалансированными частями с учетом допустимого времени работы блоков при значительном сбросе нагрузки.

После осуществления указанных мероприятий, при планировании которых обеспечение безопасности является определяющим фактором, система переходит в некоторое состояние, в котором нет угрозы дальнейшего развития аварии, конечно, при условии отсутствия но-

вше дастабилизируисшх факторов.

Все операции, направленные на соединение частей, заключаются либо в изменениях схемы или режима в отдельных частях, при которых о<5щее ■число частей остается прежним, либо в изменении количества частей. Так как с точки зрения ликвидации разделения системы на части действия первого типа можно рассматривать как подготовительный этап для непосредственного соединения частей, то можно считать, что процесс перехода из начального состояния ( ^ к заключительному С выполняется пошагово и при этом каждый шаг заключается в соединении двух частей энергосистемы. Это не нарушает общности рассуждений, так как соединение нескольких частей энергосистемы одновременно эквивалентно последовательности шагов, на каждом из которых соединяются две части.

Если начальному состоянию поставить в соответствие корень некоторого дерева, в котором узлам первого уровня.будут.со ответствовать все возможные варианты выбора двух частей для сое

динения из числа составляющих : , З'о .......... ^о™

затем повторить эту операцию для каждого из построенных узлов первого уровня и т.д. до тех пор, пока это возможно, то получк ся дерево переходов с корнем в 50 и заключительными состояния], типа Эк. •

Путь, соединяющий 2>0 и будем называть траекторией. № жество всех возможных траекторий обозначим через .

Задачу ликвидации аварийного разделения энергосистемы в эти. случае можно- сформулировать как задачу поиска оптимальной трае] тории на множестве траекторий . Если нахождение оптимально} траектории эквивалентно минимизации некоторой целевой функции то задача сводится к нахождению

тггъ Р (ч.) . т

Подводя итог вышесказанному, стратегию ликвидации аварийно разделения мокко записать следующим образом

с А<»4 ГС ^Г(а). ^

оНАЧ - > °гО °кои , где

~ состояние энергосистемы, аварийность которого определяется фактом её"разделения на части;

- часть энергосистемы, в которой нет развития аварии; S кои ~ конечное послеаварийное состояние; А1,А2 - алгоритмы, предотвращающие развитие аварии (подача напряжения на собственные нужды станций, включение дополнительной нагрузки на выделившиеся с избытком мощности крупные блоки); míaF(i)- оптимизационная задача (I).

Выбор целевой функции

С точки зрения стратегии оперативного управления - оптимальным будет тот вариант ликвидации аварийного разделения, при котором ущерб потребителей от недоотпуска электроэнергии в результате аварии будет минимальным, и заключительное состояние энергосистемы - достаточно надежным. Поэтому в качестве целевой функции задачи берется суммарное значение ущерба, который будет нанесен потребителям в результате их отключения с момента возникновения аварии до момента её ликвидации.

В связи с этим возникает вопрос об определении значения ущерба, что достаточно сложно сделать в реальных условиях. Ущерб потребителей от недопуска электроэнергии определяется величиной отключенной нагрузки, временем отключения и удельным ущербом.

Удельный ущерб зависит от типа потребителя, характера погашения (внезапное или после предупреждения). Определение усредненных характеристик удельного ущерба - задача весьма сложная.

Так как в процессе решения поставленной оптимизационной задачи определения стратегии соединения частей не требуется точное вычисление значения ущерба, а требуется критерий для сравнения различных вариантов соединения частей, то для этой цели достаточно условных единиц, отражающих неодинаковый характер потребителей с точки зрения ущерба. Поэтому предлагается следующая модель вычисления целевой функции.

Каждый узел энергосистемы характеризуется величиной потребляемой активной мощности - Р. Потребители электроэнергии разбиваются по ответственности на ряд категорий, для которых один и тот же недоотпуск электроэнергии дает различный ущерб. Это различие в удельном ущербе будем оценивать показателем - ценой

потребителя. Цены потребителям назначаются всходя из имеющихся дянтлг о характере" потребителя. 'Тогда нагрузка каждого узла характеризуется парой векторов '' р'

"5"= (с• г Vе**:). , ,,,<9Ск ,

__к

Р = (Р1 , Р2 » * ' » , Р = 2' Рг .

То есть нагрузка узла разбита на части, имеющие соответствуй пдае цены, что отражает неоднородный характер нагрузки узла в щ лом. :

Определим стоимость нагрузки узла как скалярное произведение векторов с* и: Р, С =<*-Р = •

...... .... I

Будем считать, что уровень потребления в процессе ликвидацш аварии не изменяется и равен доаварийному и, кроме того, при вь числении, ущерба рассматривается лишь время полного погашения пс требителя, не включающее время, необходимое для восстановления уровня потребления доаварийному,

При таких предположениях условный ущерб от погашения потребь теля в узле в течении времени Д"Ь = ( а!^ . , .. . , Д "Ь ^

определяется как У = )

а значение целевой функции" или суммарный ущерб потребителей от недоотпуска электроэнергии: " — -

Ы К А

У=ЕЕ № с^А-ь^ . (2

- г=1 -1=1 °

Значение целевой, функции зависит от выбираемого варианта соединения частей, так как для разных вариантов могут быть различны значения » то есть У = У,(а ) - функция заданная

на множестве траекторий!^ . -......

Так как практически невозмоадо определить для, каздого элеме тарного потребителя. момент.его.включения, тр будем считать, чтс суммарная стоимость погашенных потребителей в течении времени процесса меняется скачками, причем каждый скачок происходит в г. мент, когда после окончания всех необходимых операций соединяют

две какле-лмбо часта. Считаем, что именно в этот момент происходит вкличение всех потребителей, которые могут быть вклшены по условиям соединения частей. Точкам разрыва функции С соответствуют моменты времени к-ТйТТгТи "" время образовау-::-" части к в результате соединения некоторых частей.

Если У^- значение ущерба, полученное к моменту времени Т^ ,

нг Р

то к моменту времени I ущерб увеличится на величину

С,, • (т^- ТкР) , где Су. - значение функции на

промежутке , , то есть У^У^ С* (Г^-Т^).

Таким образом функция ущерба будет кусочно-линейной и монотонно возрастающей, так как А У = С • д-Ь , С^О , > О .

Разработка математических методов решения поставленной задачи.

•

Задача (I) относится к классу комбинаторных задач, решаемых методами дискретного программирования. Действительно, на дискретном множестве траекторий задано значение некоторой функции -полный условный ущерб, нанесенный потребителям в результате аварии и её последующей. ликвидации, и требуется выбрать элемент, на котором значение функции минимально. Характерным является то, что подобные задачи обычно требуют исчерпывающего просмотра всех возможных вариантов. Реализация таких методов на ЭВМ приводит к алгоритмам, время работы которых недопустимо велико. Поэтому построение практически приемлемых алгоритмов для таких задач возможно лишь при условии глубокого анализа структуры задачи с целью уменьшения числа просматриваемых вариантов при цриске оптимального.

С этой целью исследуем более подробно множество траекторий Если первоначально энергосистема была разделена на П частей и число частей на каждом шаге уменьшается на единипу, то любая траектория состоит из -I шага. Будем считать, что в исходном состоянии части энергосистемы занумерованы от I до 11 , а части, получаемой на к -ом шаге, присваивается номер п. + к .

Тогда каждый к -ый шаг траектории одис^шается тройкой чисел С-*1 к > У к > ^ к.) - номерами соединяемых частей и получаемой ча; ти. Будем считать, что • то &сть> 41:0 первая из скле:

ваемых частей имеет меньший номер. Ясно, что В этом случае траектории можно задать матрицей Н, 1с. -ый столбец которой соответствует 1с-ому шагу. ?

Пусть Т"- йВ"от^аУГтраектория из множества Т^ . Рассмотри!.'., как выбранная последовательность действий оудет реализована в виде некоторого протекающего' во времени процесса. £дя этого возьмем произвольный шаг к , у ^ , ) трактории Ч

и определил, в какой момент времени может начаться его выполнение Это зависит от того, являются ли части ССк , исходными, то есть Х, ^ ■ ми результатом соединения на предшеству

щих шагах траектории.

Если к-ый шаг траектории удовлетворяет условгю оск<у\

у^ОТ., то будем называть его параллельным и его выполнение может быть начато в любой момент времени [0, , где -

момент окончания к -I - го шага. Есда к -ый шаг траектории ъ^! таков, что эс.^ = или у^ , то он называется после

довательным и начнется с момента

Во всех остальных случаях шаг называется параллельно-последова тельным и если юг - номер шага, на котором получена часть ос к . % - номер шага, на котором получена часть ^ к , то к: -ый шаг может начаться в любой момент времени в интервале [Тта^т^Д^.

Ясно, что если две траектории отличаются друт от друга лишь пс рядком следования параллельных или параллельно-последовательных шагов, то соответствующие им цроцессы будут представлять по сути дела один процесс, так как одна из траекторий может быть приведен к другой за счет изменения порядка выполнения шагов. Это позволяе определить на множестве траекторий отношение эквивалентности, ощ деляемое как:

Н^ и 1 ^ ^^ эквивалентны, если

Ук а е : = . (I)

е

Число классов эквивалентности при разделении системы на п. частей определяется по рекурентвой формуле

ЕСК*) - • ЕР (к). ЕС* (п - к) .

Так как всем траекториям, входящим в один класс эквивалентно сти, соответствует один процесс, то при решении задачи (I) мозгло ограничиться минимизацией целевой функции не на всем множестве "К. , а на множестве представителей из каждого класса эквивалентности, что существенно снижает размерность задачи. (При П =6 :|Т£| =2700,

Ер (б) =945 ).

Возникал/? вопрос выбора представителя класса эквивалентности. Для этого введено понятие унифицированной траектории, го есть траектории, для которой последовательность тъ—; »

— р ^ I = 4,2 п-1

упорядоченная по возрастанию, где I ^ - время появления части 1 в результате соединения некоторых частей.

Для решения задачи (I) используется идея метода ветвей и границ, при котором исходная задача разбивается на некоторое число подзадач с последующей попыткой разрешить каждую из подзадач. Так как возможно дальнейшее разбиение подзадач на еще более мелкие, то эта операция носит название ветвление, а построение оценок подзадачи с точки зрения существования среди её решении оптимального называется построением границ.

Если рассмотреть все возможные варианты выполнения первого шага и для каждого из этих вариантов считать, что какие-либо две части уже соединены и стоит задача ликвидации разделения системы на И -I часть, то можно перейти от исходной задачи с разделением на частей к подзадаче меньшей размерности. Затем для каждой из построенных подзадач вновь производится деление и т.д. При этом на каждом шаге ветвления к уже зафиксированным шагам траектории добавляется еще один очередной шаг.

Ясно, что если на каждом шаге рассматривать все возможные варианты выбора данного шага, то в результате будет построено все множество траекторий . Однако, исследование свойств множества показало, что достаточно организовать политику ветвления таким образом, чтобы в результате были построены только унифицированные траектории, что сразу сокращает количество подзадач.

В методе ветвей г "раниц каждая из построенных подзадач оценивается с точки зрения "перспек-глвниСТЕ", то есть определяется, мохе г ли решение подзадачи привести к оптимальному решению исходной задачи. Для этой цехи используются значения частичного ущерба, вычисленные для первых уже зафиксированных шагов унифицированных траекторий. Пусть У к. - значение полного ущерба, вычисленное для некоторой траектории (рекордное значение), Ук - оценка некоторой подзадачи, V* - оптимальное решение исходной задачи. Если Ук > Утг. , то среди решений подзадачи не может быть оптимального, так как У£> У^У^Н*! поэтоцу .данная подзадача дальше не ветвится и не исследуется.

Таким образом, ещё до того, как будет производиться ветвление на подзадачи и построение оценок, требуется вычислить значение полного ущерба для некоторой траектории или построить* "рекорд. При этом, чем блике будет рекордное значение к оптимальному, тем большее количество подзадач удастся отсечь, а значит, удастся быстрее'получить рптимальное решение.

. В диссертации предложен способ построения рекордного варианта, реализующий существующие в практике диспетчерского управления метода ликвидации аварий с разделением объединенных энергосистем на несинхронно работащие части.

Математическое моделирование управляющих действий

Ь диссертации не ставилась задача разработки математических моделей поведения объектов энергосистем при реализации тех или иных управляющих действий. Но так как предлагаемый способ решения задачи требует моделирования процесса реализации управляющих действий и построение временных и стоимостных оценок этих действий, то при программной реализации были использованы широко распространенные, достаточно простые модели.

Для генерирующих узлов' определяли!:;,факторами являются регулировочные диапазоны и маневренность энергоблоков.

При анализе поведения нагрузочных узлов используется статическая расчетная модель нагрузки и возможное явление самоотключения потребителей.

Для временной оценки возможности изменения состояния связей (линий и трансформаторов) введено понятие времени готовности связи, то есть времени, по прошествии которого после отдачи команды связь можно считать изменившей свое состояние (включенной или отключенной). Путем экспертного опроса определены соответствующие значения для различных вариантов выполнения действий... ' .. ¡..

При синхронизации частей предлагается допустимую,разность.; частей определять из. условия сохранения запаса статической устойчивости по включаемой линии. Для этого на модели "генератор-шины бесконечной мощности" можно оценить величину энергии, которая будет передана по связи, и проверить, не вызовет ли передача этой энергии нарушения статической устойчивости.

Реализация разработанных методов на ЭВМ.

При реализации разработанных методов на ЭВМ возник целый ряд проблем алгоритмического характера, специфических для задач, решаемых методами дискретного программирования. Рассмотрены различные способы организации ветвления: "вширь" - формулируются все подзадачи одного уровня ветвления; "Вглубь"- на каждом уровне для дальнейшего ветвления выбирается одна из. только что полученных подзадач. Доказано преимущество организации ветвления "вглубь" и приведена соответствующая блок-схема алгоритма.

Полученные результаты легли в основу комплекса программ ПАР (ликвидации.аварийного разделения), разработанного для микро-ЭВМ. При этом оптимальное решение искалосьне на множестве унифицированных траекторий, а на множестве последовательных траекторий. Это позволило,..используя ограниченные ресурсы микро-ЭВМ,-получить работоспособную программу, исследование и анализ которой определил пути её дальнейшего совершенствования.......

Программа ПАР предназначена для выдачи рекомендаций по устранению аварийного разделения энергосистемы на несинхронно работающие части и может использоваться для-решения следующих задач:

1) Управление энергосистемой в аварийных режимах, связанных с разделением на части;............

2) Подготовка и проведение тренировок диспетчерского персонала энергосистем;

3) Анализ отдельных операций и режимов (синхронизация, подача напряжения на погашенный район и т.д.).

А

Применение разработанных. ыатодоь в первой из названных областей возможно лишь в том случае, если имеется достаточно полная и достоверная информация о состоянии энергосистемы. В настоящее время эта проблема еще не решена полностью. «Существующие комплексы ШК, как правило, не имеют всей необходимой информации, особенно о поведении потребителей, характере повреждения оборудования и т.д.

Поэтому цршленение^црохрдафцДАР^в первую очередь, ориенти-. ровано на ■ использование её в качестве тренажера. В этом случае программа позволяет решать широкий круг задач:

1) Обучение методам анализа ситуации;

2) Оценка качества управляющих действий обучаемого на тренажере;

3) Оценка эффективности использования тех или иных решений на

каждом шаге.

В первом случае обучаемому предлагается проанализировать возникшую аварийную ситуацию, задавая машине вопросы, а затем сформулировать обобщенное описание состояния энергосистемы. При этом существенное значение для оценки действий имеет фактор времени.

Обучение проводится на серии аварийных ситуаций, в которой сложность предлагаемых заданий увеличивается в зависимости от результатов выполнения предыдущих заданий.

В качестве заключительного контроля предлагается оценить степень важности той или иной информации для анализа аварийной ситуации и разработать стратегию такого анализа.

Во втором случав предлагаемые действия обучаемого сравниваются с оптимальным путем ликвидации аварийного разделения. Предоставляется необходимая информация для сравнения и анализа предложенного оптимального пути.

В третьем случае, используя имеющиеся в составе ЛАР модели, можно рассмотреть различные варианты выполнения действий, например, синхронизация при различных начальных условиях - частотах, углах и т.п.

Моделирование аварийных ситуаций для проверки работы программы производилось:

а) на энергосистеме "Тренэнерго", схема, режим и параметры оборудования, для которой разработаны сотрудниками ВШШЭ и ЦДУ ЕЭС ССС1

К

Основой анализа ситуации является информация об элементарны: событиях, возникавших в энергосистеме, например, включение или отключение линии, превышение каким-либо параметром предела и т., В свою очередь вывод о том, что данное элементарное событие имв! место можно сделать лишь в том случае, если проанализировать информацию еще более низкого уровня, а именно, поступающую от уст] йств телемеханики. Анализ показывает, что большая часть элемент) ных событий строится на основе телесигналов и представляет co6oi сообщения о включении и отключении элементов схемы. Для элемент; ных событий, построенных на базе телеизмэрений(ТИ), наиболее сут ственными являются события о резком ("скачком") изменении парат.« ров, выход параметров за пределы. Для того, чтобы достоверизова: эти элементарные события, достаточно устранить лишь грубые ошиб: а детального уточнения значений параметров не требуется. Для лях го телеизмерения или телесигнала, который может определять элеме тарное сообщение, есть груша связанных с ним ТИ и ТС, которые i меняются одновременно с контролируемым. В случае, если изменена« контролируемого параметра сопровождается изменением достаточное числа этих параметров, то считается, что данное событие достове] Группу взаимосвязанных параметров будем называть функциональной группой. Пусть V="W u S , где W- множество телеизмеряемых параметров, S? - множество телесигналов. Обозначим через P(V ) "множество всех подоножеств V . Определил отображение F'.Tr-*"P( сопоставляющее каждому элементу "1г множество функционал! связанных с ним параметров - F" (Чг) (функциональную группу Степень "чувствительности" элементов F(Tr) к изменению 1г' моэ быть различна, поэтому для каждого элемента введем коэффициент чувствительности.

После того, как отображение построено и определены коэф$ициен чувствительности, проверка данных на достоверность осуществляете следующим образом. Пусть - множество телеизмерений и телесигн лов, поступивших в момент времени "t и изменивших свое значение. Рассмотрим функциональную группу для 1r е V-t . Найдем

F (чг) О "V-t » то есть определим те элементы функ

циональной группы, которые тоже изменили свое значение. Вычислим

u£ Flu^nVt Р" /2 u£F(7r> f3" " , где J:

- коэффициент чувствительности, Р (fir) -

- функциональная группа.

Горевшем D.E., Луганским Я.Н., Окиныы A.A. для моделирования на тренажере Учебно-тренировочного центра Ленинградского филиала БИПКэнерго.

б) на эквивалентной схеме ЕЭС СССР.

На схемах рассматривались аварии, связанные с разделением на 4-5 частей. В блоке оптимизации генерировались последовательные траектории и строились соответствующие оценки подзадач. Имелась возможность варьщювать стоимость отключенных потребителей, а также временные характеристики выполнения действий по подготовке частей к соединению. Это показало, что модель чувствительна к существенным изменениям исходных данных и в то же время вполне устойчива. ,

Многочисленные экспериментальные расчеты продемонстрировали высокую эффективность предложенных способов отсечения неперспективных • подзадач и организации политики ветвления. Максимальное число просматриваемых до конца вариантов не превышало 3-4 при делении на 5-6 частей. Эффективная организация вычислительного процесса позволяет уделить более пристальное внимание точности моделирования соединения частей.

Использование комплекса программ ЛАР в качестве учебного тренажера на кафедре Диспетчерского управления энергосистемами Ленинградского филиала БИПКэнерго позволяло сравнить полученные по программе рекомендации с предлагаемыми диспетчерским персоналом действиями и показало соответствие рекомендуемого пути оптимальным диспетчерским решения!,I.

Анализ ситуации при аварийном разделении энергосистемы

Немаловажным аспектом разработки советчиков диспетчера в аварийных ситуациях является получение достоверных данных о развивающихся в энергосистеме процессах, анализ возникающих ситуаций, предоставление необходимой информации оперативному персоналу. Комплексы "Оценка состояния", решающие эту задачу, не столь широко внедрены, как хотелось бы, что приводит к необходимости применения более простых и менее надежных методов устранения "грубых" ошибок. С этой целью предлагается использовать следующий метод.

В идеальном случае, если изменение 1г имело место, то к = 1 , иначе к= О . Реально к находится внутри интервала Со • Необходимо выбрать £ £0,-13 так, что если ,

то изменение Яг достоверно,: если 0^к.< к^ , то нет.

Метод проверки по функциональным группам распространяется и на следующий этап - построение из элементарных событий описания ситуации. Действительно, каждая ситуация характеризуется определенным набором элементарных событий. Из-за отказов устройств телемеханика, неполноты информации часть элементарных событий может отсутстг^ поэтому возникает та же проблема определения степени представ!:.'¿ль-ности элементарных событий для данной ситуации. р

Предлагается при определении состава частей классифицировать части с точки зрения следующих критериев: наличие вращающегося резерва генерации, наличие отключенных потребителей, наличие напряжения, величина генерируемой мощности.- Таким образом в результате автоматизированного анализа- ситуации сообщение оперативному персоналу состоит из: графического отображения границ деления системы с указанием типа каждой части, который представляет собой результат балансовых характеристик, информации о балансовых характеристиках каждой части, сообщений об "опасных" факторах, выделенных особо.

Это позволяет более эффективно включиться в процесс поиска оптимальных цутей ликвидации аварийной ситуации.

Выводы

Сформулирована математическая постановка задачи определения стратегии ликвидации аварийного разделения энергосистемы на несинхронно работающие части. Сформулированная задача является задачей дискретного программирования.

Рассмотрены принципы построения целевой функции. Предложено использовать в качестве целевой функции значение ущерба, связанного с погашением потребителей. Разработаны методы вычисления целевой 'функции. Исследовано её поведение и доказан ряд свойств: кусочная линейность, монотонность, выпуклость.

3. Рассмотрено дискретное множество траекторий, на котором производится оптимизация целевой функции. Установлен ряд свойств этого множества, определено отношение эквивалентности траекторий, введено понятие и описан способ построения представителей классов эквивалентности, что дает возможность уменьшить размер дискретного множе-

ства, на котором производится оптимизация.

4. Для решения поставленной задачи использованы идеи метода веа вей и границ. Для построения эффективного алгоритма на основе это! метода были решены следующие проблемы: определена политика е- твлен то есть сформулированы правила перехода от исходной задачи i лодзг

дачам, определен способ построения оценок подзадач, разработан ме ханизм определения перспективности подзадачи.

5. Для микро-ЭВМ разработана программа определения оптималъногс порядка соединения' частей при разделении энергосистемы на части

(ДАР - ликвидация аварийного разделения).

6. Примеры работы программы на различных схемах продемонстрироь ли достаточно высокое качество получаемых решений, их соответствие требованиям диспетчерского управления. *

7. Разработанный комплекс программ используется в качестве учеб ного тренажера на кафедре Диспетчерского управления энергосистема-.1 ЛИПКЭн.

По материала:,i диссертации опубликованы следующие работы:

1. Варламова Е.В., Гисин Б.С., Меркурьев Г.В. Ситуационное уцравле энергосистемой. Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конф ренции "Состояние и перспективы развития электротехнологии", Иваново, 1985, т.2, с.46

2. Варламова Е.В., Меркурьев Г.В. Первичная проверка на достоверно оперативной информации на основе функциональных групп. Сборник"Воп сы устойчивости и надежности энергосистем СССР"-, Ташкент, 1984

3. Варламова Е.В., Меркурьев Г.В., Млхальченко А.П. Определение ст дартннх ситуаций и проверка информации на достоверность.- Энергети и электрификация. Серия"Средства и системы управления в энергетике Экспресс-информация, выл.8. Информэнерго, Москва,1985, с.3-6.

4.Варламова Е.В., Гисин Б.С., Меркурьев Г.В., Михальченко А.П. Стратегия оперативного управления в установившихся послеаварийных режимах. Энергетика и электрификация. Серия"Средства и системы упр, ления в энергетике".Экспресс-информация.,вып.8,1985,с. 10-12.

5. Варламова Е.В., Меркурьев Г.В., Михальченко А.П. Автоматизирова: ный_анализ ситуации в энергосистеме. Энергетика и электрификация. Серия "Средства и системы управления в энергетике". Экспресс-инфор мадия, вып.8, 1985, с.6-7.

6. Варламова Е.З., Гисин B.C., Ммхальченко А.П. Математическое обеспечение тренажера диспетчерского персонала энергосистем. Энергетика и электрификация. Серия "Средства и системы управления в энергетике". Экспресс-информация, вып.8, 1987 г.,с. 5-6

7. Варламова Е.В., Меркурьев Г.В., Окин A.A. Стратеги* оперативного управления при разделении энергосистем на несинхронно рабо-гавдие части. Сборник "Вопросы устойчивости и надежности энергосистем СССР", Душанбе, 1989 г., с. 125-127