автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Контроль и мониторинг эксплуатационного состояния гидроагрегатов на основе теории нечетких множеств



ЖДАНОВИЧ Анастасия Александровна

КОНТРОЛЬ И МОНИТОРИНГ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ ГИДРОАГРЕГАТОВ НА ОСНОВЕ ТЕОРИИ НЕЧЕТКИХ МНОЖЕСТВ

Специальность 05.14.02 - Электрические станции и электроэнергетические

системы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 3 ДЕК 2010

Новосибирск - 2010

004618829

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Новосибирский государственный технический университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Секретарев Юрий Анатольевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Китушин Викентий Георгиевич

Защита состоится: 23 декабря 2010г. в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.173.01 при Новосибирском государственном техническом университете по адресу: 630092, Новосибирск, пр. К. Маркса, 20.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного технического университета.

Автореферат разослан « /У» ноября 2010 г.

доктор технических наук, профессор Пантелеев Василий Иванович

Ведущая организация: ОАО "Сибирский ЭНТЦ'

г. Новосибирск

I"

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

И.П. Тимофеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Бесспорным преимуществом гидроэлектростанций (ГЭС) в энергосистеме является их высокая маневренность. Поэтому ГЭС работают, как правило, в пике графика нагрузки системы. Непрерывный характер изменения ситуаций на ГЭС приводит к необходимости улучшения адаптационных свойств моделей управления. Вопросам повышения эффективности управления режимами работы ГЭС уделяется большое внимание.

Различные способы и средства управления основным оборудованием ГЭС, а также управление режимами работы гидростанций рассмотрены в работах Л.А. Владиславлева, В.М. Горнштейяа, В.Г. Журавлева, М.Д. Кучкина, В.И. Обрезкова, Ю.А. Секретарева, B.C. Серкова, М.Г. Тягунова, В.А. Тиме, Т.А. Филипповой, Е.В. Цветкова и др. Исследования в области совершенствования контроля и систем управления основным оборудованием и режимами работы гидростанций продолжаются и в настоящее время.

Оперативное управление энергетическими объектами и, в частности, ГЭС осуществляется с участием человека (лица, принимающего решение, далее ЛПР). Поэтому, как правило, принятое решение является субъективным и опирается на опыт и интуицию ЛПР. Недооценка одних ситуаций и переоценка других ЛПР может привести к снижению уровня надежности и экономичности работающего оборудования, а в некоторых случаях, к катастрофе. Пример Сая-но-Шушенской ГЭС (СШ ГЭС) в этом случае весьма убедителен. Согласно Акту технического расследования аварии на СШ ГЭС 17 августа 2009 одной га причин аварии названа неверная оценка ситуации дежурным инженером.

Управление режимами и составом работающего на станции оборудования является основной задачей, решаемой оперативным персоналом ГЭС и подразумевает использование комплексной оценки ситуации на гидроагрегате (ГА) в текущий момент времени. Такая оценка может быть получена на основе контроля и мониторинга оборудования и является важным, если не основным, элементом поддержки принятия решений при управлении режимом и составом оборудования (В указанном выше Акте сформированы рекомендации и мероприятия по предупреждению подобных техногенных катастроф (аварий), а именно (п. 6.1.12): разработать проект системы мониторинга режимов работы и состояния гидроагрегата с фиксацией и сохранением параметров).

Создание и использование в АСУ 111 ГЭС подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решения (ИНПОР) на основе расширения информационных возможностей и использования более гибких критериев управления позволит существенно повысить эффективность, безопасность и надежность работы ГЭС. Поэтому разработка программных средств поддержки принятия решения, которые работали бы в режиме «советчика» является актуальной задачей.

Актуальность также подтверждается развитием прикладного использования теории нечетких множеств для управляющих систем в последнее десятилетие, что позволяет сформировать подход к единому описанию информации о контролируемых параметрах.

Целью работы является разработка моделей описания параметров контроля эксплуатационного состояния гидроагрегатов, создание на их основе

информационной базы, адекватно описывающей текущую ситуацию, и разработка принципов построения подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решений оперативного персонала станции.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

1. Проанализировать существующие способы контроля эксплуатационного состояния гидроагрегатов и разработать математическую базу для единого информационного описания многочисленных параметров контроля эксплуатационного состояния гидроагрегатов на основе теории нечетких множеств.

2. Разработать модели сравнения и определения степени значимости параметров при превентивном (предупредительном) управлении гидроагрегатами на основе унифицированного подхода к описанию параметров контроля эксплуатационного состояния оборудования в форме нечетких интервалов.

3. Оценить степень взаимного влияния параметров контроля с целью определения причинно-следственной связи ухудшения эксплуатационного состояния гидроагрегатов.

4. Создать программный комплекс подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решений при превентивном управлении режимами и составом оборудования ГЭС.

5. Проверить достоверность разработанных моделей на конкретных энергетических объектах.

Объект исследования. Система контроля эксплуатационного состояния гидроагрегатов. Расчеты выполнялись для ГА Новосибирской ГЭС, обладающей всеми необходимыми характеристиками.

Предмет исследования. Модели и методы информационного описания эксплуатационного состояния гидроагрегата, а также принципы ситуационного управления гидроагрегатами с учетом текущего состояния.

Методы исследования. Разработанные в диссертации научные положения основаны на принципах ситуационного управления и, в частности, рекомендованы в рамках превентивного управления гидроэлектростанцией. Решение поставленных задач базируется на выводах фундаментальных и прикладных наук, таких как математический анализ, теория надежности, математическое моделирование, теория автоматизированного управления и теория нечетких множеств.

Достоверность и обоснованность основных научных положений и выводов работы подтверждается теоретическими обоснованиями и совпадением результатов проведенных расчетов по оценке важности параметров контроля эксплуатационного состояния гидроагрегатов с оценками, полученными от оперативного персонала Новосибирской ГЭС. Кроме того, обоснованность результатов работы подтверждает практика их успешного использования в АСУТП Новосибирской ГЭС, что нашло отображение в справке о внедрении.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Проведенный анализ существующих систем контроля эксплуатационного состояния основного оборудования ГЭС показал, что при принятии решения в оперативном управлении существуют сложности в оценке параметров

этого контроля, что связано, в частности, с различной размерностью последних. Это доказывает необходимость создания моделей, которые позволяют сформировать единое информационное пространство значений параметров контроля эксплуатационного состояния.

2. Доказана целесообразность использования подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решений в контуре оперативного управления ГЭС. Сформированы принципы построения подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решения при оперативном управлении гидроагрегатами с учетом их эксплуатационного состояния.

3. Обоснована возможность и целесообразность использования теории нечетких множеств для формирования информационной базы подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решений. Предложены модели представления информации о состоянии оборудования гидроагрегата в виде нечетких интервалов. Это позволяет выявить наиболее приоритетные параметры контроля эксплуатационного состояния блока с учетом текущей ситуации.

4. Предложена модель результирующей оценки текущего эксплуатационного состояния гидроагрегата, основанная на учете состояния параметров контроля. Эта модель позволяет решать задачу выбора наилучшего состава работающих агрегатов.

5. Разработана методика определения прогнозной оценки ситуации, позволяющая проследить развитие ухудшения эксплуатационного состояния гидроагрегата.

Практическая ценность и реализация результатов.

Основные практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Все рассмотренные нечеткие интервалы параметров контроля являются безразмерными и дают реальную возможность достаточно просто интерпретировать текущую ситуацию на гидроагрегате для оперативного персонала.

2. Предложенная модель сравнения параметров контроля эксплуатационного состояния гидроагрегата позволяет проранжировать их по степени важности и выявить наиболее приоритетные из них.

3. Принципы получения результирующей оценки состояния гидроагрегата на основе состояния большинства его параметров позволяют оценивать ситуацию на гидроагрегате в кошуре превентивного управления станцией.

4. Впервые для целей управления реализована модель оценки степени взаимного влияния одних параметров контроля на другие, которая позволяет получать прогноз возможного ухудшения состояния гидроагрегата.

5. Разработанные модели были реализованы для параметров контроля эксплуатационного состояния гидроагрегатов Новосибирской ГЭС. Результаты могут быть использованы в качестве фундамента для информационной базы данных подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решений ЛПР в задачах управления режимами ГЭС.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Основные принципы построения подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решений.

2. Модель представления параметров контроля эксплуатационного состояния гидроагрегата в виде нечетких интервалов на основе реальных настроек устройств автоматики на гидроагрегате.

3. Модель определения степени значимости параметров контроля эксплуатационного состояния гидроагрегата, основанная на сравнении нечетких интервалов.

4. Модель получения результирующих оценок текущего эксплуатационного состояния, основанная на учете степени важности контролируемых параметров этого состояния.

5. Модель прогнозной оценки ухудшения состояния гидроагрегата, основанная на оценках степени взаимного влияния параметров контроля эксплуатационного состояния гидроагрегата.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры "Системы электроснабжения предприятий" Новосибирского государственного технического университета (НГТУ), на всероссийской научной конференции молодых ученых "Наука, технологии, инновации" в 2008 и 2009 гг. в г. Новосибирске, на конференции "Современные техника и технологии" (ТПУ, г.Томск, 2009 г.), на Днях Науки НГТУ в 2009, 2010 гг., «Энергетика: экология, надежность, безопасность» (ТПУ, г.Томск, 2009 г.), «Электроснабжение в сельском хозяйстве», 1Р05Т- 2009 и др. Предложенный методический подход использован в учебном процессе: введен в качестве самостоятельного раздела в курс "Выбор и принятие решений", «Гидроэнергетика»; в магистерских диссертациях и бакалаврских работах по направлению 140200 «Электроэнергетика», что подтверждается актом о внедрении.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 11 печатных работ, в том числе 2 научных статьи в рецензируемых изданиях, входящих в перечень рекомендованных ВАК РФ; 9 - статей в материалах международных и всероссийских научных конференций.

Объем и структура работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Основное содержание диссертации изложено на 156 страницах, содержит 28 рисунок и 6 таблиц. Список использованных источников содержит 89 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность проблем, возникающих при оперативном управлении ГЭС и обоснована необходимость их решения; сформулированы цель и задачи исследования, положения научной новизны, отражена практическая ценность результатов, описана структура диссертации в целом.

Впервой главе «Принципы управления гидроэлектростанцией» рассмотрены основные задачи эксплуатации, проблемы, возникающие при реше-

нии этих задач, и пути их решения, а также структура и средства управления режимами гидроэлектростанций.

Проведенные исследования и опыт эксплуатации гидростанций доказали, что довольно высокий уровень эффективности управления достигается за счет объединения отдельных частей производства в единый управляющий комплекс с использованием программно-технических средств и развития автоматизированной системы управления и контроля технологического процесса гидроэлектростанцией — АСУ ТП ГЭС.

В главе представлены основные принципы, лежащие в основе АСУ ТП ГЭС, современные средства и способы реализации этих систем, а также структура управления ГЭС в условиях АСУ. Изучены функции и требования, предъявляемые к программно-техническому комплексу АСУ ТП (ПТК), а также схемы и новейшие разработки таких систем, применяемых в энергетике.

Большой класс задач на гидростанции решается в контуре оперативного управления. Основополагающей для оперативного управления ГЭС является методология ситуационного управления. В этой области человек принимает решения в условиях многоцелевого характера управления, учитывает не только детерминированную и вероятностную информацию, но и неточную, имеющую, как правило, расплывчатый характер, а также оперирует набором альтернатив для выбора определенного решения.

Кроме того, каждый акт процесса управления, начиная от выбора и принятия решения и заканчивая формированием управляющего воздействия на объект управления, требует своего специфического уровня (языка) описания ситуации. Это подразумевает не единый уровень описания, а некоторый кластер этих уровней (рис. 1).

Отображение информации fi (язык I)

Информация, описывающая ситуации

Отображение информации Выбор и Ь ( язык 2)

Отображение \ информации » f3 (язык 3)

АСУ j———Отработка

принятие | решений

Рис.1. Информация при ситуационном управлении ГЭС

решении

Наименее структурированным является язык 1, так как на этапе выбора и принятия решений информация обрабатывается человеком. Это определяет необходимость интерпретации и адаптации информации о текущем состоянии. Упростить решение этой задачи может подсистема интеллектуальной поддержки принятия решений (ИНПОР).

Организовать работу такой подсистемы возможно в контуре превентивного управления, являющегося одним из видов оперативного управления. Этот вид управления подразумевает принятие решения на временном отрезке, когда изменение параметра вышло из номинального диапазона, но не достигло критического значения, при котором происходит аварийное отключение гидроагрегата. В этом контуре процесс принятия и реализации прогнозируемых управ-

ленческих решений направлены на предотвращение аварийной ситуации на станции. В таком управлении важна роль человека, который должен организовать процесс принятия решений..

Основными инструментами превентивного управления являются мониторинг, диагностирование, прогнозирование изменения текущей ситуации на объекте и своевременная реализация управляющих воздействий, направленных на возвращение объекта в нормальное состояние.

Для работы в контуре превентивного управления необходима систематизация информации о показателях эксплуатационного состояния гидроагрегата и оперативная комплексная оценка всех факторов. Причем представление этой информации должно быть понятным для ЛПР. Это доказывает целесообразность создания подсистемы ИНПОР, которая могла бы на базе получаемой информации выдавать «совет» по изменению текущей ситуации на этапе выбора и принятия решений.

Неполнота информации о текущем состоянии гидроагрегата, наличии неточной информации, присутствии субъективной интерпретации информации ЛПР делает необходимым использование не только стохастических и эвристических методов прогнозирования, но и теории нечетких множеств.

На основе проведенного анализа оперативного управления ГЭС сформированы основные принципы построения подсистемы ИНПОР:

1. В основе подсистемы лежит ситуационный подход к управлению.

2. Информация, предоставляемая подсистемой, предназначена для принятия решений в контуре превентивного управления.

3. Построение подсистемы базируется на теории нечетких множеств, что даст возможность единого описания всех эксплуатационных параметров при изменении режима работы станции.

4. Информация, предоставляемая такой подсистемой, должна быть понятной ЛПР, чтобы минимизировать время принятия решения.

5. Реализация программного комплекса подсистемы ИНПОР осуществляется совместно с информационно-технологическим управлением АСУ ТП ГЭС.

Использование такой подсистемы с применением компьютерных технологий сбора и обработки информации обеспечивает непрерывность контроля и мониторинга и дает возможность анализа динамики развития процесса, а также позволяет повысить эффективность оперативного управления за счет принятия решений, полученных при анализе наиболее рациональных вариантов.

Вторая глава «Анализ возможности использования теории нечетких множеств для контроля и мониторинга эксплуатационного состояния гидроагрегата» посвящена способам и средствам получения информации об эксплуатационном состоянии гидроагрегата, а также исследованию применения теории нечетких множеств в системах управления крупными объектами.

Для разрабатываемой подсистемы ИНПОР информационной базой служат данные, получаемые в результате контроля и мониторинга многочисленных параметров эксплуатационного состояния гидроагрегата. По результатам этой информации можно судить о текущем состоянии всего агрегата.

Контроль и мониторинг состояния оборудования ГЭС рассматриваются как самостоятельные задачи технологического управления. Приводится классификация параметров контроля эксплуатационного состояния гидротехнических сооружений, гидроагрегата и режимов станции, обзор современных средств контроля и мониторинга.

Под гидроагрегатом в работе понимается турбина, генератор и блочный трансформатор. Количество параметров контроля эксплуатационного состояния гидроагрегата велико. Получение интегрированной оценки эксплуатационного состояния гидроагрегатов является обязательным условием для создания интеллектуальной поддержки при принятии решений ЛПР об изменении режима работы станции в контексте ситуационного управления.

Информационное пространство параметров контроля эксплуатационного состояния гидроагрегата. Входной информацией для подсистемы ИНПОР агрегата являются получаемые различными методами и средствами контроля данные, среди которых: данные о срабатываниях защит, данные температурного контроля, данные вибрационного контроля, данные других видов контроля, результаты осмотров и испытаний, время эксплуатации; текущий режим гидроагрегата.

Несмотря на то, что процесс контроля параметров оборудования на современных .ГЭС выполняется в рамках АСУ ТП, процесс принятия решения в контуре оперативного управления все же затруднен наличием большого количества информации (около 100 параметров эксплуатационного состояния на каждый ГА), сложностью ее представления и интерпретации для ЛПР, и различной размерностью параметров.

Как правило, задачи контроля соотносят только с видом объекта управления. В этом случае возникает необходимость решения одинаковых задач для контроля состояния генератора и подпятника, подшипников и бьефов, механического оборудования и гидротехнических сооружений. При этом однотипные задачи, решаемые с использованием различных методов и технических средств, нередко дают различные результаты. Существенно правильнее после определения параметров состояния и способов их контроля найти их общность, унифицировать методы и аппаратуру, с помощью которых эти задачи решаются.

Применение теории нечетких множеств для оценки текущего состояния гидроагрегата. В главе проведен анализ практического опыта использования теории нечетких множеств для систем управления. Математический аппарат теории нечетких множеств в настоящее время может быть использован как основной аппарат описания многоуровневых иерархических систем и процессов принятия решений в сложных системах. Существенным недостатком при этом является отсутствие стандартной методики конструирования нечетких систем.

Рассмотрим возможность создания моделей формализации различных видов информации об эксплуатационном состоянии работающих на станции агрегатов (для подсистемы ИНПОР в контуре превентивного управления ГА) на основе теории нечетких множеств.

Пусть X — некоторое множество элементов (в обычном смысле). Нечетким множеством С в X называется совокупность пар вида (х, Цс(х)), где х е X, а

Цс(х) - функция, называемая функцией принадлежности нечеткого множества С, данная функция принимает значения из интервала [0,1].

Функцию принадлежности часто представляют в виде нечеткого интервала. При этом появляется возможность исчислять эти величины и сравнивать их между собой. Последнее обстоятельство является особенно важным для получения оценок эксплуатационного состояния ГА, так как становится возможным проранжировать их, т.е. «взвесить» их по информационной ценности для принятия решения ЛПР.

Наиболее общим является колоколообразный вид нечеткого интервала (рис.2). Параметрическое описание такого интервала при условии его нормировки можно представить в виде четверки следующих параметров:

М = (т, т, а,р), (1)

где т, т - нижнее и верхнее модельное значение нечеткого интервала М соответственно; а, ¡5 - левый и правый коэффициенты нечеткости соответственно.

Для представления параметров контроля текущего эксплуатационного состояния ГА в виде нечетких интервалов можно воспользоваться объективной

информацией, которую дают срабатывания устройств релейной защиты и автоматики.

В общем случае, для учета состояния оборудования в нормальном режиме работы можно ограничиться информацией, получаемой по факту срабатывания предупредительной сигнализации на гидроагрегатах. Поскольку предупредительный сигнал не является аварийным, то управление, направленное на предотвращение возможно аварийной ситуации, является превентивным.

В третьей главе «Разработка модели оценки значимости параметров контроля эксплуатационного состояния гидроагрегатов» предложены модели представления текущей информации о состоянии ГА в виде нечетких интервалов, а также модель оценки важности параметров контроля эксплуатационного состояния.

Текущие ситуации на станции (режим работы) Б3, и в" определяются рядом экономических и надежностных параметров и которые характеризуют фактическое состояние работающего оборудования в момент времени В связи с этим возникает закономерный вопрос о размерности режимных параметров, контроль которых позволяет определить Иэ и Ян и на их основании получить оценки ситуаций и в51,.

Получение экономической оценки ситуации широко описано в литературе и не рассматривается в диссертационной работе.

N0

« « т

Рис.2. Графическая форма представления колоколообразного нечеткого интервала: N0 - ядро нечеткого интервала, 8ц Эц-левый и правый носители нечеткости.

В отличие от экономичности режимные параметры, характеризующие эксплуатационную надежность блока, достаточно многочисленны. Они образуют многомерное пространство вида

(2)

где 11т, Яв, Яэл, Яу, Япр - параметры температурного, вибрационного, электрического состояний, параметры, характеризующие отклонение уровней воды и масла, давления воздуха на контролируемых узлах блока, а также ряд прочих параметров соответственно.

Отсутствие строгих моделей расчета текущего износа энергетического блока делает необходимым косвенный учет эксплуатационной надежности на основе контроля изменения многочисленных параметров в соответствии с (2). Это требует разработки специальных процедур их получения, приведение параметров к единой размерности, а также ранжированию контролируемых параметров, так как степень их информационной ценности для принятия решения в контуре оперативного управления в общем случае различна.

Предлагается методика оценивания контролируемых параметров, характеризующих эксплуатационное состояния ГА, реализация которой подразумевает несколько этапов:

1. Оценка важности контролируемых параметров блока (с точки зрения их информационной ценности для принятия решения) вне зависимости от текущей ситуации, а определяемой только степенью ответственности контроля за отдельным узлом гидроагрегата. Такую оценку можно назвать «базовой»:

= = /,..., л), (3)

где г - номер контролируемого параметра П, определяющего эксплуатационную надежность агрегата Ян.

2. Получение «текущих» оценок, которые характеризуют степень эксплуатационной надежности агрегата в момент принятия решения I. Очевидно, что эти оценки непосредственно определяются текущей ситуацией на станции.

7(я,) = (дл, ./ = ;,...,£), (4)

где ] - номер контролируемого параметра П, значение которого в текущий момент времени I отклоняется (или не отклоняется) от номинального значения.

3. Определение «результирующих» оценок эксплуатационной надежности для каждого работающего в данный момент времени гидроагрегата. Они могут быть получены путем наложения «текущих» оценок контролируемых параметров на их «базовые», в частности, в виде произведения:

У(Я.) = С) X ЦП,),г = 1,..,п). (5)

Это будет означать формирование некоторого уровня описания («языка 1» в соответствии с рис. 1), который является проекцией отображения $ в общем информационном пространстве режимных параметров станции. На основе I (П|) ЛПР может принять решение и также оценить состояние агрегата с целью вывод а или невывода его в ремонт.

Для определения этих оценок целесообразно использовать теорию нечетких множеств. Для такого утверждения есть следующие основания:

1. Единый информационный и методологический подход к определению как базовых, так и текущих оценок эксплуатационной надежности на основе теории нечетких множеств.

2. Объективность получения оценок В(Ц) и Т(П,), так как построение и расчет нечетких интервалов опирается на используемые на станции способы настройки автоматических устройств контроля состояния оборудования. Перенастройка устройств контроля, связанная с изменением номинального диапазона или уставок отключения, приводит к простому пересчету параметров тех нечетких интервалов, для которых она имела место.

3. Отсутствие громоздких расчетов, связанных со статистической обработкой случайных изменений значений контролируемых параметров, простота расчета.

Существующая система контроля эксплуатационной надежности гидроагрегата позволяет получать диагностическую информацию о состоянии оборудования, которая может быть использована при превентивном управлении составом работающего на станции оборудования.

В связи с различной размерностью параметров, образующих информационное пространство контроля, что усложняет процесс адаптации информации для ЛПР, на первый план выходит задача максимального удобства моделей оценки состояния для восприятия. Это позволит сократить время принятия решений в контуре превентивного управления.

Проведенные исследования показали целесообразность использования в моделях расчета базовых показателей эксплуатационной надежности теории нечетких множеств. Это позволяет унифицировать значения параметров и создать единое информационное пространство для их представления.

Построение функций принадлежности параметров контроля эксплуатационного состояния гидроагрегата.

Каждый из контролируемых параметров, образующих можно представить в виде нечетких интервалов по следующим соображениям. Контроль параметра [X <= Дн, как правило, на ГЭС ведется автоматически, причем определенный диапазон изменения параметра характеризует нормальное состояние контролируемого элемента (ядро нечеткого интервала), а ухудшение его значения вплоть до уставки автоматического отключения контролируемого элемента можно интерпретировать как носитель нечеткости этого интервала. Очень важным является тот факт, что используемый при этом способ настройки автоматических датчиков позволяет представить нечеткий интервал в линеаризованном виде, что значительно упрощает расчет нечетких интервалов без снижения качества его описания.

Предупредительная сигнализация охватывает практически все элементы агрегатного блока и его вспомогательного оборудования, следовательно, возможно получить достаточный объем диагностической информации об его работоспособности.

С точки зрения информационной ценности полученных оценок для ЛПР все контролируемые параметры можно представить в виде нечетких интервалов трех типов, изображенных на рис. 3. Цп Цп Цп

О

О

П,

П2 Пз П, П2

П3 П1 П2

Пз в)

Ш

а) б)

Рис.3. Виды нечетких интервалов, описывающие изменение контролируемого параметра Я гидроагрегата: а)- невозрастающий интервал, б)- неубывающий интервал, в) -трапециевидный интервал

Соответствие параметра виду нечеткого интервала определяется в зависимости от того, изменение параметра относительно номинала в сторону увеличения или уменьшения приведет к ухудшению работы оборудования.

Проведенный анализ систем контроля эксплуатационного состояния ГА Новосибирской ГЭС, которые охватывают 83 основных контролируемых параметра, показывает, что процесс контроля его основных узлов можно уверенно представить одним из трех типов нечетких интервалов.

Рассмотрим нечеткий интервал с позиции управления. На рис. 4 смоделированы этапы управления в зависимости от значения функции принадлежности (для неубывающего интервала).

Цп,

Автоматическое отключение

Ухудшение состояния (превентивное управление)

Нормальное эксплуатационное состояние

}

Этапы управления

Рис.4. К моделированию управления процессами в виде нечетких множеств

Для реализации сравнения нечетких интервалов с целью определения их приоритетности, важное значение имеет приведение их к единой шкале, так как каждый из контролируемых параметров имеет как различную размерность, так и различный диапазон изменения значений контролируемого параметра. Для этой цели все нечеткие интервалы можно взвесить и промасштабировать унифицированным образом. Так, для интервалов первого типа (рис. 3,а) параметры его описания могут быть получены следующим образом:

т={П,1П,)-т т = (Я2/Я,)-100 рг = (П1/Щ)-Ж-т (6) Для нечетких интервалов второго типа (рис. 3,6) его параметры рассчитываются как

т =(П2/П})-т т' = (Я3/Я3)-100 а' = т -(Я,/Я3)-100 (7)

Нечеткий интервал третьего типа (рис. 3,в) представляется как совокупность интервалов первого и второго типа. Учитывая обозначения, приведенные на рис.3, формулы унифицированного пересчета для интервала второго типа (рис. 3,6) остаются теми же самыми, а для нечеткого интервала первого типа в выражение (6) вводятся следующие коррективы:

Я,=Я2; Я2=Я3; Я3=Я4. (8)

Рассмотрим пример получение нечеткого интервала и функции принадлежности параметра «Уровень масла в котле маслонапорной установки (МНУ)». При расчете использовались данные карт уставок защит Новосибирской ГЭС.

Отклонение значений этого параметра в сторону увеличения или снижения относительно допустимой величины приведет к ухудшению работы, следовательно, параметр может быть представлен трапециевидным нечетким интервалом. Трапециевидный нечеткий интервал (рис. 3,в) описывается двумя функциями принадлежности.

Номинальные данные параметра «Уровень масла в котле МНУ»: нижнее модальное значение т = 3,8 м 3, верхнее модальное значение т = 7,2 м 3, левый коэффициент нечеткости а = 0,3 м 3, правый коэффициент нечеткости /? = 0,1 м3. Согласно (6)-(8) получаем приведенные безразмерные значения:

т* =52,78; т* = 189,4; а* = 4,17; = 2,63 .

На рис.5 представлены графическая и математическая формы функции принадлежности.

№

0

№

0

3,5 3,8 7,2 7,3 М 48,61 52,78 189,4 192 o.e.

Рис.5. Получение функции принадлежности для параметра «Уровень масла в котле

МНУ»

Важно, что полученные выражения являются безразмерными, что упрощает сравнение между собой для оценки их приоритета.

Получение базовых оценок параметров эксплуатационного состояния гидроагрегата. Базовая оценка определяет уровень значимости параметра состояния, степень его приоритетности в общем пространстве параметров контроля. Чем выше эта оценка, тем опаснее для агрегата отклонение этого параметра от номинального диапазона.

Промасштабированные унифицированным образом нечеткие интервалы позволяют произвести их упорядочение и ранжировку на основе двух численных мер: Pos (Y,>Yi)- мера возможности того, что наибольшие значения параметра Y1 будут по меньшей мере равны наименьшим значениям параметра У? для невозрастающих нечетких интервалов; Pos (¥i>h ) ~ мера возможности того, что наибольшие значения параметра Г; будут больше наибольших значений

параметра Y¿ для неубывающих нечетких интервалов; для трапециевидного интервала рассчитываются обе численные меры. Задача непосредственного вычисления значений этих мер сводится к отысканию точек пересечения соответствующих функций принадлежности.

Базовая оценка i-ro параметра определяется по выражению:

тах(0, min (1, Pos¡.i; Pos¡.2; ...;Pos¡.j,.., Pos ¡_м)), (9) где Pos¡_j определяются путем попарного сравнения параметров друг с другом, N-общее количество параметров контроля.

Определенные таким образом численные меры возможностей позволяют заведомо рассчитать шкалу приоритетности контроля эксплуатационных параметров, то есть получить количественную и объективную оценку информационной важности контролируемых параметров по каждому гидроагрегату.

Тогда множество параметров контроля можно упорядочить по значениям этих показателей:

В(П,)= (Pos61, Pos62,..., PoS6N), где i = 1....N. (10)

Анализ результатов. Для 50 параметров контроля были получены базовые оценки и проведена ранжировка полученных значений. Из результатов расчета следует, что наиболее высокий приоритет имеют параметры контроля исправности работы гидротурбины (расход на смазку турбинного подшипника -Pos6=0,781) и генератора. Например, бой вала нижнего генераторного подшипника, характеризующий вибрационное состояния блока имеет базовую оценку 0,657. Параметры, характеризующие температуру железа и меди статора также имеют высокий приоритет (Poss=0,5).

Среди наименее приоритетных оказались такие параметры как снижение уровней масла в ваннах генераторных подшипников и в сливном баке МНУ. Значение базовой оценки для этих параметров ниже 0,1. Действительно, снижение этих параметров (как правило, незначительное) не приводит к радикальному изменению режима работы, например, к отключению агрегата.

Результаты, полученные на Новосибирской ГЭС, и ранее на таких станциях как Красноярская и Боткинская, позволяют считать предложенную методику универсальной, т.к. она дает возможности учитывать специфические особенности каждой ГЭС.

Эта информация может быть использована ЛПР в контуре превентивного управления. Базовая оценка укажет на те параметры контроля, на которые стоит обратить внимание в первую очередь при их отклонении, потому что чем выше базовая оценка, тем опаснее отклонение этого параметра от номинала.

В четвертой главе «Разработка моделей оценки текущего эксплуатационного состояния гидроагрегата» представлены модель расчета текущих и результирующих оценок параметров ГА, модель определения наилучшего с точки зрения эксплуатационного состояния состава работающего на ГЭС оборудования, предложен подход и методика прогнозирования ухудшения состояния ГА на основе оценок степени взаимного влияния параметров.

Моделирование текущих оценок эксплуатационного состояния оборудования гидроагрегата на станции. Текущие оценки параметров эксплуатацион-

ного состояния ГА могут быть получены на основании расчета текущих оценок по фактическим замерам значений контролируемых параметров, представленных в виде нечетких интервалов.

Так как диапазон изменения контролируемых параметров можно представить в виде нечетких интервалов (рис. 3), то модель получения текущих оценок будут зависеть от его типа. Общим для них является то, что если значение параметра Ц (фактическое значение температуры, давления, амплитуды вибрации и др.) при проведении текущего контроля (замера) находится в номинальном диапазоне, то это означает его попадание в ядро нечеткого множества

о ,

и текущая оценка определяется как Ц ¡= 1.

Если контролируемый параметр представляется нечетким интервалом первого типа (рис.3,а), то при выходе его значения за номинальный диапазон (Ц > П2) величина фактического замера оказывается внутри правого носителя нечеткости Эд. В этом случае, текущая оценка может быть получена как

(II)

где /?*; и т определяются по (6); - (П1 /Пх) ■ 100) причем П, определяется текущим значением замера.

Если контролируемый параметр описывается нечетким интервалом второго типа (рис.3,б), то при выходе фактического замера за номинальный диапазон (П, < Пг) он оказывается внутри области левого носителя нечеткости и его текущая оценка может быть рассчитана следующим образом:

=(П*\-П*\) /а*ь (12)

где а*1 определяется по (7); т =(П1 /#3)-100; т = (Д /77,)-100.

Если контролируемый параметр представляется нечетким интервалом третьего типа (рис.3,в), то фактический замер Ц может оказаться либо в области левого носителя нечеткости Бь либо внутри правого носителя нечеткости Бя , так как одновременное снижение и увеличение значения П, является событием невозможным. Тогда в первом случае текущая оценка определяется как //, по выражению (12), а во втором случае - как /Л, которая рассчитывается по (11) с учетом корректировки обозначений, указанных в (8).

Текущие оценки //, или /Д принимают нулевое значение в том случае, когда ухудшение контролируемого параметра П-, достигает уставки отклонения агрегата, а оценка ¡£,, как уже отмечалось, равна 1 во всем номинальном диапазоне изменения параметра Д. Учитывая единую информационно-диагностическую ценность базовых и текущих оценок, суть которой может быть сформулирована как определение наихудшего режимного параметра с точки зрения эксплуатационной надежности работы агрегата, необходимо осуществить преобразование текущих оценок в виде (1-/4 ). Имея в виду условие нормировки нечетких интервалов, это преобразование является строгим.

Для моделирования «текущих замеров» был использован датчик псевдослучайных чисел по равномерному закону распределения вероятностей случайных величин.

Множество текущих оценок на момент принятия решения ЛПР об изменении (или неизменности) режима работы станции может быть записано следующим образом:

Т(Ц) с ((1- ) и(I- ) и(1-) | V 1 = 1,..., к), (13)

где к - общее число параметров, контроль которых был осуществлен на момент принятия решения.

Модель расчета результирующей оценки эксплуатационного состояния гидроагрегата станции. Результирующая оценка в соответствии с (5) представляет собой произведение базовой оценки на текущую. Поэтому ее получение зависит от используемых процедур (моделей) получения базовых и текущих оценок.

Рассмотрим пример получения результирующих оценок параметра контроля эксплуатационного состояния ГА Новосибирской ГЭС «Уровень масла в котле МНУ», номинальные данные и функции принадлежности которого описаны выше.

Смоделированы шесть случайных значений фактической величины уровня в котле МНУ в м3 в диапазоне, отличном от нормального, три из которых характеризуют отклонение параметра в сторону увеличения, три - в сторону уменьшения относительно номинального диапазона работы. Затем получены текущие оценки Тп по (4) и результирующие оценки .Гц рассчитаны по (5).

Результирующие оценки по каждому параметру ГА станции в сумме образуют результирующую оценку эксплуатационного состояния всего агрегата. Выражение (14) отображает математическую модель получения результирующих оценок эксплуатационного состояния N агрегатов станции.

, ГА, , ГА. , ГА, , Щ =1 ГА'

1 ГА, , ГА, , Т ГА1 , , Г ГЛ> _ Г ГА,

. (И)

, ГА, , ГА„ т ГА„ - ГА, т ГАЫ

Т ГА1

где П, - контролируемый параметр на гидроагрегате, и Я, - результирующая оценка эксплуатационной надежности параметра Г1;, 1...КГ- номера гидроагрегатов на станции, т, к, у, I - количество контролируемых параметров на 1,2, N агрегатах соответственно.

Если параметр не выходит за номинальный диапазон, то результирующая

Г ГА„- гр ГА,;

оценка ^п. будет равна 0, потому что текущая оценка * п, для этой ситуации будет равна 0. Если все параметры контроля эксплуатационного состоя-

ния ГА находятся в номинальном диапазоне, то результирующая оценка по блоку в целом также будет равна 0. В этом случае предпринимать каких-либо действий нет необходимости. Если текущая ситуация на станции приводит к

т ГА„

увеличению «/ ^ , то она будет характеризовать ухудшение эксплуатацион-

т ГА,

ного состояния. Чем ближе ** £ к 1, тем быстрее необходимо выводить агрегат из работы.

г ГАН

Оценка " £ показывает общее состояние гидроагрегата N в реальном масштабе времени. В контуре оперативного управления эта оценка, выдаваемая подсистемой интеллектуальной поддержки принятия решений, позволит ЛПР оценить текущую ситуацию на ГЭС и принять своевременное решение по ряду задач, например, по определению наилучшего состава работающего на станции оборудования. Состав определяется путем сравнения результирующих оценок.

Так, если ^ ^ ^ ^ 2, следовательно, предпочтительнее включить в работу агрегат № 2, так как его результирующая оценка, характеризующая возможность ухудшения эксплуатационного состояния ГА, ниже.

Модель прогноза изменения состояния гидроагрегата. Из-за технологической сложности производственного процесса на ГЭС выход одних параметров за номинальный диапазон зачастую приводит к отклонению других. Так, например, увеличение температуры подпятника генератора повлечет за собой увеличение температуры масла в ванне подпятника. Однако, развитие ситуации не всегда очевидно. Количество параметров контроля эксплуатационного состояния очень велико, и оценить повлечет ли за собой изменение того или иного параметра изменение других, и как следствие, ухудшит общую ситуацию на ГА, бывает весьма сложно. Такая информация могла бы помочь в обеспечении прогноза развития ситуации. Следовательно, при управлении режимами ГЭС в темпе процесса важен учет информации о взаимном влиянии параметров.

Интуитивно опытный специалист при управлении режимами работы ГЭС представляет последствия, которые повлечет за собой отклонение того или иного параметра ГА. Однако в оперативном режиме время на обработку информации и принятие решения ограничено. Все это снижает возможность объективной оценки ситуации и выбора наилучшего решения. Поэтому включение в функции подсистемы ИНПОР задачи учета взаимного влияния параметров и прогноза их воздействие на общую ситуацию на агрегате может предоставлять весьма ценную информацию для оперативного управления.

Для решения этой задачи необходима разработка модели учета взаимного влияния параметров, описывающая цепочку событий, которые могут произойти на ГА при отклонении от номинала значения того или иного параметра и уровня опасности в будущем. Бесспорно, что такая модель должна работать в контуре превентивного управления.

В современной науке используются различные модели и методы прогнозирования. Все они основаны на использовании статистической информации, к

которой предъявляются определенные требования по объему и по качеству данных.

В связи с отсутствием статистических данных по развитию ухудшения эксплуатационного состояния в работе предложен другой путь, а именно: получение информации от экспертов из числа разработчиков, проектировщиков и оперативного персонала гидростанции, в том числе дежурные инженеры станции, а также сотрудники службы технологического управления гидростанцией.

Хотелось бы отметить важную особенность проведения такой экспертизы. Она заключается в том, что весовые оценки, которые должны определить эксперты, представляют собой не числа, а нечеткие суждения. Например, если изменился один из контролируемых параметров, то это может: не повлиять на изменение других; слабо повлиять; сильно повлиять и т.д. Такой способ получения информации весьма целесообразен, т.к. он органически связан со способом человеческого мышления.

Целью экспертизы является выявление наличия и степени взаимовлияния параметров контроля эксплуатационного состояния гидрогенератора.

В качестве экспертов выступили сотрудники Новосибирской ГЭС в количестве 9 человек. Для проверки работоспособности предложенной модели были рассмотрены не все параметры контроля состояния ГА, а только те, которые характеризуют состояние работы гидрогенератора (18 параметров).

Чтобы оценить надежность полученных оценок, по каждому фактору рассчитывался коэффициент согласованности по выражению (14).

ц] = \-а{х])/М{х}), (14)

где ) = (Ху) / п - математическое ожидание оценки .¡-го фактора, х„ -

оценка 1-го эксперта по ^-му фактору, сг(х;) =

Средневзвешенный коэффициент согласованности мнений экспертов равен 0,78. Это позволяет говорить о том, что полученные оценки являются надежными.

Эти значения могут быть использованы при моделировании прогнозной ситуации на генераторе.

Модель определения прогнозного состояния гидроагрегата с учетом взаимного влияния параметров. Как отмечено выше, каждый параметр контроля эксплуатационного состояния ГА характеризуется величиной базовой оценки Вш (3). Кроме этого, если происходит отклонение параметра от номинальных значений, необходимо рассчитать текущую оценку Т^ (4). Таким образом, изменение ситуации будет характеризоваться результирующей оценкой определяемой по (5).

Общий вид такой модели представлен следующим образом:

-к]Л + В2 -к]Л +... + ВгкИ +.... + В» (15)

где - результирующая оценка .¡-го параметра, значение которого вышло за нормальный диапазон, что повлекло за собой появление текущей оценки в настоящий момент времени 1наст; В^-.Вм - базовые оценки параметров, на кото-

рые оказывает влияние отклонившийся ]-й параметр; к,.] - коэффициент, характеризующий степень влияния .¡-го параметра на ¡-й параметр, причем N -общее число параметров; РП] - величина прогнозной оценки возможного ухудшения ситуации при отклонении .¡-го параметра в последующим момент времени гП0сл.

Величина кц, полученная экспертным путем, показывает, насколько повлияет изменение одного параметра на ряд других. В некотором роде его можно назвать нечетким коэффициентом корреляции.

В качестве примера работы модели (15) рассмотрим получение прогноза по изменению состояния гидрогенератора при отклонении параметра «Температура охлаждающего воздуха статора».

Базовые оценки других параметров генератора Вш и Ц^ получены согласно методикам, описанным выше. На рис. 6 отображено моделирование развития ситуации и получения прогнозной оценки.

^НАСТ

*посл

Рцг 1.55

■*-► рис.6. -<-►

Рассчитаем согласно (15) величину прогнозной оценки ситуации на генераторе при таком отклонении этого параметра в момент времени Тпосл:

п

^ +5Х -ки -1,549

/=1

Величина прогнозной оценки составила 1,549, что значительно превышает результирующую оценку Это обусловлено большим влиянием рассмотренного параметра на другие.

Приведем анализ расчетов прогноза, проведенных для 18 параметров генератора. Рассмотренные параметры условно можно разделить на 3 группы:

1. Параметры, базовая оценка которых была низкой, однако за счет сильного влияния этого параметра на другие, прогнозная оценка Еп оказалась довольно высокой.

2. Параметры, базовая оценка которых была высокой, и за счет влияния этого параметра на многие другие, прогнозная оценка Бп значительно возросла.

3. Параметры, базовая оценка которых была высокой, и прогнозная оценка Рп с учетом влияния таких параметров на другие оказалась небольшой.

Рассмотрим ситуацию, когда результат прогноза относится к первой группе. Параметр «Симметричные перегрузки» имеет невысокую результирующую оценку в момент времени (наст, так как его базовая ценность равна 0,03. Однако ввиду значительного влияния этого параметра на другие, в момент времени ¡поел прогнозная оценка Рп равна 1,795. Эта величина говорит о том, что при изменении этого параметра ситуация на генераторе может значительно ухудшится за счет влияния других параметров на эксплуатационную надежность генератора.

Это означает, что ЛПР следует обращать внимание на изменение этих параметров, так как они могут оказать значительное влияние на общее эксплуатационное состояние гидрогенератора.

Очевидно, что такой подход справедлив также и для параметров турбины и блочного трансформатора и дает возможность получить прогноз можно ситуации на всем агрегате при отклонении одного из его параметров.

Предоставление такой информации подсистемой ИНПОР позволит ЛПР наиболее полно представить возможное развитие ухудшения ситуации на агрегате и оценить риски (приоритетность) при выборе того или иного управляющего воздействия.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Основные выводы и результаты работы состоят в следующем.

1. Определены методологические особенности основных задач ситуационного оперативного управления ГЭС.

2. Существенными проблемами задачи контроля состояния ГА являются отсутствие необходимого количества датчиков для качественного изменения параметра, несовершенство, а иногда и отсутствие аппаратуры для сбора, обработки, идентификации и хранения информации. Исследования показывают, что определенную долю информации, необходимой для оперативного управления ГЭС, составляют вероятностно-неопределенные и неопределенные данные. Учет такой информации возможет только при применении соответствующего математического аппарата.

3. Разработаны принципы подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решений. Применение такой подсистемы наиболее эффективно в контуре превентивного управления.

4. Доказана возможность и актуальность использования теории нечетких множеств для формализации информации об эксплуатационном состоянии гидроагрегатов. Разработаны модели представления параметров контроля в виде нечетких интервалов (функций принадлежности) на основе реальных настроек

устройств автоматики на ГЭС, предложена модель оценки степени превосходства одного параметра над другими (приоритетности контроля), а также модель расчета результирующей оценки текущего эксплуатационного состояния агрегата, основанная на учете всех его параметров. Все эти модели могут служить основой для создания «принципиального ядра» подсистемы ИНПОР.

5. Решена важнейшая задача оценки наличия и степени взаимного влияния параметров контроля эксплуатационного состояния гидроагрегата. Это позволяет получить прогнозную оценку возможного ухудшения состояния агрегата при отклонении какого-либо параметра. Эта информация позволяет ЛПР оценить возможную динамику развития ситуации на агрегате.

6. Полученные модели и алгоритмы реализованы в виде программного пакета в среде Delphi и MatLab. Этот пакет может стать основой программного обеспечения для организации информационной базы подсистемы ИЦПОР. Совместно с АСУ ТП такая подсистема значительно увеличит эффективность принимаемых решений как с точки зрения экономичности и надежности, так и с позиции безопасности работы станции в целом.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

Научные статьи в лицензируемых изданиях, рекомендованных ВАК:

1. ЖдановичА.А. Исследование параметров эксплуатационной надежности гидроагрегата с помощью теории нечетких множеств / А. А. Жданович, Ю. А. Секретарев // Научный Вестник Hi ТУ, Новосибирск: Издательство НГТУ, 2010. -№ 1 (38) - С. 145-159 (авт. 0,625 пл.).

2. Жданович A.A. Основные принципы и модели превентивного управления гидроагрегатами с учетом их эксплуатационного состояния 1 А. А. Жданович, Ю. А. Секретарев // Журнал СФУ, г. Красноярск: Издательство СФУ, 2010. - Т. 3. - № 3, С. 322-334 (авт. 0,54 п.л.).

Научные публикации в других изданиях:

1. Zhdanovich A.A. Reception of overall estimates the hydro unit 's operational reliability / A. A. Zhdanovich, U. A. Sekretarev // Energy Industry development and ecology, Ulan-Bator, Mongolia, 2010. - S. 1. - P. 181-184 [Получение результирующих оценок эксплуатационной надежности гидроагрегата] (авт. 0,15 п.л.).

2. Zhdanovich A.A. The control of an operational condition of the hydro unit on the basis of the theory of fuzzy sets / A. A. Zhdanovich, U. A. Sekretarev // INTERNATIONAL FORUM ON STRATEGIC TECHNOLOGIES (IFOST 2009) Ho Chi Minh City, Vietnam, October 21-23 2009.- S. 4,- P .14 - 17 [Контроль эксплуатационного состояния гидроагрегата с помощью теории нечетких множеств] (авт. 0,14 п.л.).

3. Жданович A.A. Применение теории возможностей в условиях превентивного управления ГЭС / А. А. Жданович, Б. Н. Мощкин, Ю. А. Секретарев // Материалы докладов XV Всероссийской научно-технической конференции "Энергетика: экология, надежность", г. Томск: Издательство ТПУ, 9 -11 декабря 2009 года. - С. 40 - 43 (авт. 0,15 пл.).

4. Жданович A.A. Ранжировка параметров эксплуатационной надежности гидроблока при помощи теории нечетких множеств /А. А. Жданович // Материалы всероссийской научной конференции молодых ученых "НТИ-2009", Новосибирск, Издательство НГТУ, 4-5 декабря 2009 года. - Ч. 3.- С. 109 -111.

5. Жданович A.A. Модель оценки и сравнения эксплуатационных параметров состояния гидроагрегата на основе показателей возможности / А. А. Жданович, Ю. А. Секретарей // Электроэнергетика в сельском хозяйстве (материалы Международной научно-практической конференции) Новосибирская обл.: ИИЦ ЦНСХБ СО Россельхозакадемии, 26-20 июня 2009 г.- С. 67 - 71 (авт. 0,2 п.л.).

6. Жданович A.A. Получение функции принадлежности базовых оценок параметров эксплуатационной надежности гидроагрегата / А. А. Жданович // Сборник трудов Международной научно-технической конференции "Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии", г.Тольятти: Изд-во ТГУ, 12-15 мая 2009 года,- 4.2.-С. 155-159.

7. Жданович A.A. Построение функций принадлежности параметров эксплуатационного состояния гидроагрегата и их сравнение / А. А. Жданович // Сборник трудов XV Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Современные техника и технологии -2009", г. Томск: Издательство ТПУ, 4 - 8 мая 2009 г.- Т. 1.- С. 40-42.

8. Жданович A.A. Моделирование эксплуатационного состояния гидроагрегата для оперативного управления ГЭС /А. А. Жданович // Энергетика: экология, надежность, безопасность (сборник трудов XI Всероссийского студенческого научно-технического семинара) г.Томск: Издательство ТПУ, 21-25 апреля 2009 года,- Т. 1.- С. 153 - 157.

9. Жданович A.A. Представление оценок эксплуатационной надежности гидроагрегата Новосибирской ГЭС в виде нечетких интервалов / А. А. Жданович // Материалы всероссийской научной конференции молодых ученых "НТИ-2008", Новосибирск: Издательство НГТУ, 2008.- Ч. 3.- С. 159-161.

Отпечатано в типографии Новосибирского государственного Технического университета 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, тел./факс: (383) 346-08-57 формат 60x84 1\16, объем 1.5 п.л., тираж 100 экз. заказ № 1701 подписано в печать 16.11.10 г.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ПРИНЦИПЫ УПРАВЛЕНИЯ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЕЙ.

1.1. Основные принципы и задачи управления ГЭС.

1.2. Информационное пространство при управлении ГЭС.

1.3. Принципы ситуационного управления гидростанцией.

1.4. Ситуационное оперативное управление нормальными режимами ГЭС.

1.5. Принципы подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решений.

Выводы.

2. АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕОРИИ НЕЧЕТКИХ МНОЖЕСТВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ И МОНИТОРИНГА ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ ГИДРОАГРЕГАТОВ.

2.1. Задачи технологического управления ГЭС.

2.2. Контроль эксплуатационного состояния оборудования ГЭС.

2.3. Информационное пространство параметров контроля.

2.4. Целесообразность использования теории нечетких множеств для оценки эксплуатационного состояния гидроагрегатов.

Выводы.

3. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ОЦЕНКИ ЗНАЧИМОСТИ ПАРАМЕТРОВ КОНТРОЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ ГИДРОАГРЕГАТОВ.

3.1. Общие принципы получения ситуационных оценок эксплуатационного состояния гидроагрегатов.

3.2. Построение функций принадлежности параметров контроля эксплуатационного состояния гидроагрегата.

3.3. Расчет и анализ базовых оценок параметров эксплуатационного состояния гидроагрегата.

Выводы.

4. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ОЦЕНКИ ТЕКУЩЕГО ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ ГИДРОАГРЕГАТА.

4.1. Модель текущей оценки эксплуатационного состояния оборудования гидроагрегатов.

4.2. Модель оценки фактического эксплуатационного состояния гидроагрегатов (результирующая оценка).

4.3. Расчет и анализ результирующих оценок для параметров контроля эксплуатационного состояния.

4.4. Модель прогноза изменения состояния гидроагрегата.

Выводы.

Актуальность работы. Бесспорным преимуществом гидроэлектростанций (ГЭС) в энергосистеме является их способность в минимальные сроки выходить на полную рабочую мощность. Поэтому гидроэлектростанции работают, как правило; в пике: графика нагрузки системы. Непрерывный характер изменения; ситуаций на ГЭС приводит к необходимости повышения адаптационных свойств моделей управления. В процессе управления режимами работы ГЭС необходим синтез экономических и надежностных показателей эксплуатационного состояния агрегатов. Такая задача носит многоцелевой характер, и ее решение требует поиска компромисса. От качества решения этой задачи зависит эффективность работы ГЭС. Поэтому вопросам управления режимами работы гидроэлектростанций уделяется большое внимание:

Различные1 способы«- ш' средства?' управления* основным? оборудованием гидроагрегатов (ГА), а также управление режимами работы, гидростанций рассмотрены в работах JI.A. Владиславлева, Г.В. Глазырина,. В.М. Горнштейна, B.F. Журавлева, М.Д. Кучкина, В.И. Обрезкова, Ю.А. Секретарева, B.C. Серкова, М.Г. Тягунова; В.А. Тиме, Т.А. Филипповой, Е.В. Цветкова и др: Исследования; в области совершенствования контроля и систем; управления; основным оборудованием; и режимами« работы гидроэлектростанций: продолжаются и в настоящее время.

Методология ситуационного* управления является основополагающей для оперативного управления "ГЭС [12,14,20,22,24]. В этой области человек принимает решения? в условиях многоцелевого характера управления, учитывает не только детерминированную и вероятностную информацию, но и качественную; имеющую, как* правила, расплывчатый характер, а также оперирует набором альтернатив для; выбора определенного решения:

Проблема создания управляющих систем исследовалась еще в 70-х годах двадцатого века. Задачи ситуационного анализа решались с использованием эвристических оценок, математические модели чаще всего были упрощенными, корректность решений оставляла желать лучшего. Неоднократно делались попытки разработки режима «советчика» в системах управления технологическими процессами. При этом не были решены вопросы формирования альтернативных решений, формализации методов анализа, учета многокритериальное™ и др.

Оперативное управление энергетическими объектами, и в частности, ГЭС, осуществляется с участием человека (лица, принимающего решение, далее JU.JP). При этом ЛПР должен анализировать, большое количество информации и принимать решение по определенному кругу вопросов, так как управление ведется в изменяющихся условиях работы. Поэтому, как правило, принятое решение является субъективным и опирается на опыт и интуицию ЛПР. Недооценка одних ситуаций и переоценка других ЛПР может привести к снижению уровня надежности и экономичности работающего оборудования, а в некоторых случаях, к катастрофе: Пример Саяно-Шушенской ГЭС (СШ ГЭС) в этом случае весьма убедителен. Согласно Акту технического расследования аварии на СШ ГЭС 17 августа 2009 одной из причин аварии названа неверная о1{енка ситуации дежурным, так как на станции не были установлены критерии выбора приоритетного агрегата и сроки сохранения приоритета.

Таким образом, развитие аварии с гибелью большого количества людей и разрушением технических устройств, эксплуатируемых на СШ ГЭС, явилось следствием несоответствия комплекса защитных мер в отношении оборудования и персонала станции видам опасности [11].

Управление режимами и« составом работающего на станции оборудования является основной задачей, решаемой оперативным персоналом ГЭС и подразумевает использование комплексную оценки ситуации на гидроагрегате в текущий момент времени. Такая оценка может быть получена на основе контроля и мониторинга оборудования и является важным, если не основным, элементом поддержки принятия решений при управлении режимом и составом оборудования. Поэтому разработка программных средств поддержки принятия решения, которые работали бы в режиме «советчика» является актуальной задачей.

Это* положение полностью соответствует документу, опубликованному Ростехнадзором- [11]. В нем сформированы рекомендации и мероприятия по предупреждению подобных техногенных катастроф (аварий), а именно (п. 6.1.12): разработать проект системы мониторинга режимов работы и состояния гидроагрегата с фиксацией и сохранением параметров.

В 80-х годах прошлого века в НЭТИ под руководством проф. Филипповой Т.А., были' разработаны основные положения рационального управления составом агрегатов (РУСА). Эксплуатация этой подсистемы на Красноярской и Боткинской ГЭС выявила существенные недостатки в их работе, ввиду наличия жестких критериев управления. Создание подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решения (ИНПОР) на основе расширения информационных возможностей и использование более гибких критериев управления позволит существенно повысить, эффективность, безопасность и надежность работы ГЭС.

Предполагается, что в основу этой подсистемы, могут быть положены два фундаментальных положения:

1. Использование ЛПР превентивного; управления, позволяющего принимать решение заблаговременно.

2. Построение подсистемы поддержки принятия решений на основе теории нечетких множеств, дающей возможность единого описания всех эксплуатационных параметров при изменении режимов работы станции.

Использование такой подсистемы1 в АСУТП ГЭС с применением-компьютерных технологий- сбора и обработки информации обеспечивает непрерывность контроля и возможность анализа динамики развития процесса, а также позволяет повысить эффективность оперативного управления за счет принятия решений, полученных при анализе наиболее рациональных вариантов [15, 24].

Целью работы является разработка моделей описания параметров контроля эксплуатационного состояния гидроагрегатов, создание на их основе информационной базы, адекватно описывающей текущую ситуацию, и разработка принципов построения подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решений оперативного персонала станции.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

1. Проанализировать существующие способы контроля эксплуатационного состояния гидроагрегатов и разработать математическую базу для единого информационного описания многочисленных параметров контроля эксплуатационного состояния гидроагрегатов на основе теории нечетких множеств.

2. Разработать модели сравнения и определения степени их превосходства при превентивном (предупредительного) управлении ГА на основе унифицированного подхода к описанию параметров контроля эксплуатационного состояния оборудования в форме нечетких интервалов.

3. Оценить степень взаимного влияния одного из параметров на другие с целью определения причинно-следственной связи ухудшения эксплуатационного состояния гидроагрегатов.

4. Создать программный комплекс подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решений при превентивном управлении режимами и составом оборудования ГЭС.

5. Проверить достоверность разработанных моделей на конкретных энергетических объектах.

Объект исследования. Система контроля эксплуатационного состояния гидроагрегатов. Р асчеты выполнялись для ГА Новосибирской ГЭС, обладающей всеми необходимыми характеристиками.

Предмет исследования. Модели и методы информационного описания эксплуатационного состояния гидроагрегата, а также принципы ситуационного управления гидроагрегатами с учетом текущего состояния.

Методы исследования. Разработанные в диссертации научные положения основаны на принципах ситуационного управления и, в частности, рекомендованы в рамках превентивного управления^ гидроэлектростанцией. Временной интервал такого управления ограничен началом ухудшения, эксплуатационного состояния по какому-либо параметру контроля и моментом автоматического отключения гидроагрегата при достижении предельного ухудшения эксплуатационного состояния.

Решение поставленных' задач! базируется на выводах фундаментальных и прикладных наук, таких как математический анализ, теория надежности, математическое моделирование, теория, автоматизированного управления! и теория нечетких множеств.

Достоверность и обоснованность основных научных положений-и выводов работы подтверждается теоретическими обоснованиями и совпадением результатов проведенных расчетов по оценке важности параметров контроля эксплуатационного состояния гидроагрегатов с оценками, полученными от оперативного персонала Новосибирской ГЭС. Кроме того, обоснованность результатов работы подтверждает практика их успешного использования в АСУТП Новосибирской ГЭС, что нашло отображение в справке о внедрении.

Научная новизна

1. Проведенный анализ существующих систем контроля эксплуатационного состояния основного оборудования ГЭС показал, что при принятии решения в оперативном управлении существуют сложности в оценке параметров этого контроля, что связано, в частности, с различной размерностью последних. Это доказывает необходимость создания моделей, которые позволяют сформировать единое информационное пространство значений параметров контроля эксплуатационного состояния.

2. Доказана необходимость использования подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решений в контуре оперативного управления ГЭС. Сформированы, принципы построения подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решения при оперативном управлении гидроагрегатами с учетом их эксплуатационного состояния.

3. Доказана возможность и целесообразность использования теории нечетких множеств для формирования единой информационной базы подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решений. Предложены модели^ представления, информации о состоянии' оборудования гидроагрегата в виде нечетких интервалов. Это позволяет выявить наиболее4 приоритетные параметры контроля-эксплуатационного состоянияблока с учетом текущей ситуации.

4. Предложена модель результирующей оценки текущего эксплуатационного состояния гидроагрегата, основанная на учете состояния всех параметров контроля. Эта модель позволяет решать задачу выбора наилучшего состава работающих агрегатов.

5. Разработана методика определения прогнозной оценки ситуации, позволяющая проследить развитие ухудшения эксплуатационного состояния гидроагрегата.

Практическая ценность и реализация результатов

1. Все рассмотренные нечеткие интервалы параметров контроля имеют одинаковую размерность и дают реальную возможность достаточно просто интерпретировать текущую ситуацию на гидроагрегате для-оперативного персонала.

2. Предложенная модель сравнения параметров контроля эксплуатационного состояния гидроагрегата позволяет проранжировать их по степени важности (ответственности) и выявить наиболее приоритетные из них.

3. Принципы получения результирующей оценки состояния гидроагрегата на основе состояния всех его параметров позволяют оценивать ситуацию на гидроагрегате в контуре превентивного управления станцией.

4. Впервые для целей управления реализована модель оценки степени взаимного влияния одних параметров контроля на другие, которая позволяет получать прогноз возможного ухудшения состояние

• гидроагрегата.

5. Разработанные модели была реализованы для параметров контроля эксплуатационного состояния гидроагрегата Новосибирской ГЭС. Результаты могут быть использованы в качестве фундамента для информационной базы данных подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решений ЛПР в задачах управления режимами ГЭС

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Основные принципы построения подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решений.

2. Модель представления параметров контроля эксплуатационного-состояния гидроагрегата в виде нечетких интервалов на основе реальных настроек устройств автоматики на гидроагрегате.

3. Модель определения степени • важности параметров контроля эксплуатационного состояния гидроагрегата, основанная на сравнении нечетких интервалов.

4. Модель получения результирующих оценок текущего эксплуатационного состояния, основанная на учете степени важности контролируемых параметров этого состояния.

5. Модель оценки степени взаимного влияния параметров контроля эксплуатационного состояния гидроагрегата, позволяющая формировать прогноз его ухудшения.

Апробация работы: Основные положения и результаты диссертационной работы*докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры "Системы электроснабжения предприятий" Новосибирского государственного, технического университета (НГТУ), на всероссийской* научной конференции молодых ученых "Наука, технологии, инновации" в 2008 и 2009 гг. в г. Новосибирске, на конференции "Современные техника' и технологии" (ТПУ, г.Томск, 2009 г.), на Днях Науки НГТУ в 2009, 2010 гг., «Энергетика: экология, надежность, безопасность» (ТПУ, г.Томск, 20094 г.), «Электроснабжение в,сельском хозяйстве», НЮ8Т- 2009'и др. Предложенный, методический подход использован- в учебном процессе: введен в качестве самостоятельного раздела в курс "Выбор и принятие решений", «Гидроэнергетика»; в магистерских диссертациях и инженерных работах по специальности 140200J «Электроэнергетика», что подтверждается актом о внедрении.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 11 печатных работ, в том числе 2 научных статьи в рецензируемых изданиях, входящих в перечень рекомендованных ВАК РФ; 9 - статьи в материалах международных и всероссийских научных конференций.

Объем и структура работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Основное содержание диссертации изложено на 156 страницах, содержит 28 рисунок и 6 таблиц. Список использованных источников' содержит 89 наименований.

Основные выводы и результаты работы состоят в следующем.

1. Определены методологические особенности основных задач ситуационного оперативного управления ГЭС.

2. Исследованы принципы и современные средства и методы контроля и мониторинга параметров контроля эксплуатационного состояния агрегата. Существенными проблемами является отсутствие необходимого количества датчиков для качественного изменения параметра, несовершенство, а иногда и отсутствие аппаратуры для сбора, обработки, идентификации и хранения информации. Исследования показывают, что определенную долю информации, необходимой для оперативного управления ГЭС, составляют вероятностно-неопределенные и неопределенные данные. Учет такой информации возможет только при применении соответствующего математического аппарата.

3. Разработаны принципы подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решений. Применение такой подсистемы наиболее эффективно в контуре превентивного управления.

4. Доказана возможность и актуальность использования теории нечетких множеств для формализации информации об эксплуатационном состоянии гидроагрегатов. Разработаны модели представления параметров контроля в виде нечетких интервалов (функций принадлежности) на основе реальных настроек устройств автоматики на ГЭС, предложена модель оценки степени превосходства одного параметра над другими (приоритетности параметра контроля), а также модель расчета результирующей оценки текущего эксплуатационного состояния агрегата, основанная на учете всех его параметров. Все эти модели могут служить основой для создания информационной базы подсистемы ИНПОР.

5. Решена важнейшая задача оценки наличия и степени взаимного влияния параметров контроля эксплуатационного состояния гидроагрегата. Это позволяет получить прогнозную оценку возможного ухудшения состояния агрегата при отклонении какого-либо параметра. Для этих целей разработана модель расчета прогноза. Эта информация позволяет ЛПР оценить возможную динамику развития ситуации на агрегате.

6. Полученные модели и алгоритмы реализованы в виде программного пакета в среде Delphi и MatLab. Этот пакет может стать основой программного обеспечения для организации информационной базы подсистемы ИНПОР. Совместно с АСУ ТП такая подсистема значительно увеличит эффективность принимаемых решений как с точки зрения экономичности и надежности, так и с позиции безопасности работы станции в целом.

Совершенствование моделей для контура оперативного управления ГЭС является перспективным направлением, так как качественное и своевременное решение поставленных задач на этом этапе способствует, кроме прочего выявлению дефектов на ранней стадии развития и своевременному их устранению, а это, в свою очередь, обеспечивает повышение надежности, снижение затрат на ремонты и времени простоя, продление срока службы, выявление слабых мест в конструкции!'"

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе рассмотрены вопросы повышения эффективности оперативного управления гидроэлектростанцией засчет создания подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решения. Предложены принципы построения такой подсистемы.

1. СТО 17330282.27.140.011 2008. Гидроэлектростанции. Условия создания. Нормы и требования.

2. ГОСТ Р.8.563 — 96 Государственная система обеспечения единства измерений. Методика выполнения измерений.

3. ГОСТ 34.003 90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Термины и определения.

4. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения.

5. СТО 17330282.27.140.010-2008 Автоматизированные системы управления технологическими процессами ГЭС и ГАЭС. Условия создания. Нормы и требования.

6. СТО 17330282.27.140.001 2006 Методика оценки технического состояния оборудования гидроэлектростанций.

7. СТО 17330282.27.140.004 2008 Контрольно-измерительные системы и аппаратура гидротехнических сооружений ГЭС. Условия создания. Нормы и требования.

8. Об электроэнергетике: федеральный закон: принят Гос. Думой 21 февраля 2003 г.: одобр. Советом Федерации 12 марта 2003 г.. [4-е изд.]. - М.: Ось-89, [2003]. - 28 с. - ISBN 5-86894-528-5.

9. Гидроэнергетика России 2009 — 2014 гг. Техническое состояние ГЭС и инвестиционные проекты: обзор отрасли. Отчет /Информационное агентство INFOline http://marketing.rbc.ru/research (2009)

10. Кучкин М.Д. Автоматическое управление и контроль режима работы гидроэлектростанций. М.: «Энергия», 1967. - 240 с.

11. Кумсиашвили П.Г., Серков В.С. и др. Эксплуатация гидроэлектростанций. М.: Издательство «Энергия», 1977. — 304 с.

12. Владиславлев Л.А. Вибрация гидроагрегатов гидроэлектрических станций. -М.: Энергия, 1972. 176 с.

13. Тягунов М.Г. Управление режимами ГЭС / Под ред. Обрезкова В.И.- М.: Изд-во МЭИ, 1984. 168 с.

14. Журавлев В.Г., Обрезков В.И., Филиппова Т.А. Управление режимами гидроэлектростанций в условиях'АСУ. М.: «Энергия», 1978. - 296 с.

15. Гидроэнергетика // Под ред. Обрезкова В.И.- М.: «Энергоиздат», 1981.-608 с.

16. Гидрогенераторы/Глебов И.А., Домбровский В.В., ДукштауА.А. и др. Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1982. - 368 с.

17. Поспелов Д.А. Ситуационное управления. Теория и практика. -М.,1986. 288 с.

18. Веников В.А., Журавлев В.Г., Филиппова Т.А. Оптимизация режимов электростанций и'энергосистем: -М.: «Энергия», 1981.- 464 с.

19. Филиппова Т.А. Энергетические режимы электрических станций и электроэнергетических систем: Учебник. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2005. -300 с.

20. Китушин В.Г. Надежность энергетических систем. Часть 1. Теоретические основы: Учебное пособие. — Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003.256 с.

21. Многоцелевая оптимизация и автоматизированное проектирование управления качеством электроснабжения в электроэнергетических системах: монография / Пантелеев В:И., Поддубных Л.Ф. Красноярск: Изд-во СФУ, 2009. - 194 с.

22. АСУ на промышленном предприятии: методы создания: справочник / Михалев С.Б., Седегов P.C., Гринберг A.C. и др. М.: Энергоатомиздат, 1989. -400с.

23. Ситуационное управление энергетическими объектами и процессами электроэнергетической системы: монография / Секретарев Ю.А., Диденко С.А. и др. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2007. - 308 с.

24. Филиппова Т.А., Секретарев Ю.А., Мошкин Б.Н. Оценка эксплуатационного состояния гидроагрегатов в АСУ ТП ГЭС // Электрические станции. 1988. -№11. - С. 43-46.

25. Кучкин М.Д., Нейштадт Н.С, Урин В.Д. Испытания автооператора на ГЭС // Электрические станции.'- "1961. № 3. - С. 24-30

26. Электрическая часть станций и подстанций / Васильев A.A., Крючков И.П. и др. / Под ред. Васильева A.A. — М.: Энергоатомиздат, 1990. -562 с.

27. Турбинное оборудование гидроэлектростанций/Под ред. А.А.Морозова. М.: Госэнергоиздат, 1958. — 198 с.

28. Андреев В.А. Системы автоматизации ГЭС: разработки и внедрения //Рынок электротехники. 2008 - №3.- С. 34-35

29. Райиес P.JL, Горяинов В. Л. Телеуправление М.: «Энергия», 1965. -180 с.- .

30. Брайцев В., Клабуков В., Красильников А. и др. Автоматизированная система контроля уровней бьефов и расхода воды через агрегаты //Современная технологическая автоматика, 1998. №1 - С. 54-56

31. Самхарадзе Р.Г. Реконструкция системы управления на действующих ГЭС (Сибирский филиал ОАО "ГВЦ энергетики") // НОВОЕ В РОССИЙСКОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ .- 2004 № 9 - С. 25 - 33

32. Глазырин Г.В. Разработка моделей и методов вибрационной диагностики агрегатов гидроэлектростанций // Автореферат на соискание ученой степени к.т.н.,- Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2006 19 с.

33. Алексеев Б.А. Определение состояния (диагностика) крупных гидрогенераторов. -М.: Издательство НЦ "ЭНАС", 1998. 144 с.

34. Богуш Б.Б., Кислицкий Б.В., Можаев Б.И., Таланов А.А. Оценка состояния гидрогенераторов в связи с техническим перевооружением ГЭС // Электрические станции. — 1995. — №8. — С. 22-26.

35. Михайлов А.В. Опыт проведения реконструкции гидроагрегатов Новосибирской ГЭС // Гидротехническое строительство. 2000. — №3. — С. 2325.

36. О. Nilsson, D. Sjelvgren Hydro Unit start-up Costs and Their Impact on the Short Term Scheduling Strategies of Swedish Power Producers, IEEE Transaction on Power Systems. 1997. - Vol. 12. - No.l. - P. 38-44.

37. Chao-an Li, Eric Hsu, Alva J. Svoboda , Chung-li Tseng, Raymond B. Johnson Hydro Unit Commitment in hydro-thermal optimization // IEEE Transaction on Power Systems. 1997. - Vol.12. - No.2. - P. 764-767.

38. R. Naresh, J. Shatma Hydro System Scheduling Using ANN Approach // IEEE Transaction on Power Systems 2000. - Vol.15. - No.l. - P. 387-394.

39. Элькинд Ю.М. Об оценках технического состояния гидрогенераторов // Электрические станции. 1991. - №7. - С. 67-70.

40. Секретарев Ю.А., Мошкин Б.Н. Автоматизированное диспетчерское управление ГЭС на основе ситуационного анализа / Уч.пособие. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1998. - 72 с.

41. Гришин В.А., Сантурян Н.П. и др. Вопросы разработки АСУ ТП электрической части электростанций // Электрические станции. 1998. - №5. -С. 40-48.

42. Секретарев Ю.А., Филиппова Т.А. Учет эксплуатационного состояния при управлении составом агрегатов в АСУ ТП / Известия СОАН СССР. 1977.- №1.- С. 132-136.

43. Гамм А.З., Кучеров Ю.Н., Паламарчук С.И. и др. Методы решения задач реального времени в электроэнергетике. Новосибирск, 1990.-294с.

44. Сотсков Б.С. Основы расчета и проектирования элементов автоматических и телемеханических устройств. — М.: Госэнергоиздат, 1953. -220 с.

45. Михайлов М.Ф. Обзор программно-технических решений системы телемеханики Жигулёвской ГЭС// Control Endineering: Автоматизация в энергетике. 2007. - № 1. - С. 44-52

46. Кофман А., Хил Алуха X. Введение теории нечетких множеств в управление предприятиями. Минск: Высшая школа, 1992. - 216 с.

47. Калужкин JI.A. Элементы теории нечетких множеств и математической логики: пособие для учителей. М.: «Просвещение», 1978. - 88 с.

48. Дюбуа Д., Прад А. Теория возможностей. Приложение к представлению знаний в информатике.- М.: Радио и Связь, 1990. 322 с.

49. Леоненков A.B." Нечеткое' моделирование в среде MatLab и fuzzy TECH. СПб.:БХВ - Петербург, 2005. - 736 е.: ил.

50. Тэрано Т. Прикладные нечеткие системы / Под ред. Т.Тэрано, А. Асаи, М. Сугэно. -М:: Мир, 1993. 368с., ил.

51. Модели и алгоритмы принятия решений в нечетких условиях: монография/ Алтунин А.Е., Семухин М.В.- Тюмень: ТГУ, 2000. 352 с.

52. Нечеткие множества в моделях управления и искусственного интеллекта / Под ред. Д.А. Поспелова. — М.: Наука, 1986. — 311 с.

53. Борисов А.Н., Крумберг O.A., Федоров И.П. Принятие решений на основе нечетких моделей. Примеры моделей."—Рига: Зинатне, 1990.— 184 с.

54. Методы робастного, нейро нечеткого и адаптивного управления/ Под ред. Н.В.Егупова. - М.: Издательство МВТУ им. Баумана, 2002. - 522 с.

55. Штовба С.Д. Проектирование нечетких систем средствами MATLAB. Изд-во: Горячая Линия - Телеком, 2007. - 370с.

56. Калмыков С.А., Шокии Ю.И., Юлдашев З.Х. Методы интервального анализа. Новосибирск: Наука, 1986. - 223 с.

57. Севастьянов П.В., Вальковский В.И. Методика нечетко-интервального имитационного моделирования технико-экономических систем / / Электронное научно-техническое издание «Наука и образование», 2006.- № 4

58. Успенский Б.С, Хейфиц М.И. Электрическая часть гидроэлектростанций, М., «Энергия», 1965. 320 с.

59. Жданович A.A., Секретарев Ю.А. Исследование параметров эксплуатационной надежности гидроагрегата с помощью теории нечетких множеств //Научный Вестник НГТУ. 2010. - №1. - С. 145-159.

60. Ziad К. Shawwash, Thomas К. Siu, S. О. Denis Russel The B.C. Hydro Short Term Hydro Scheduling Optimization Model // IEEE Transaction on Power System. 2000. - Vol.15.-No.3. - P. 1291-1295.

61. Thomas K. Siu, Garth A. Nash, Ziad K. Shawwash A Practical Hydro, Dynamic Unit Commitment and Loading Model // IEEE Transaction on Power System. 2001. - Vol.16. - No 2. - P. 301-306.

62. Higgins S.A., Coetzee G.J., Supendra A., Tarrant D., Machard P., Thiery M., Pienaar W., Mitchell A. The application of Eskom's generator care philosophy to increase generator rileability // CIGRE Session 2002. 11-208

63. Элькинд Ю.М., Неецевский А.Б., Могилев Г.К. Критерииоперативных оценок.технического'1 состояния гидрогенераторов //

64. Электрические станции. 1994. - №2. - С. 23-26.

65. Богомяков П.А., Буймов В.П. и др. Система централизованного контроля температуры турбо- и гидрогенераторов // Электрические станции. -1998. -№Ц. -С. 22-25.

66. Antonio J. Conejo, José Manuel Arroyo, Javier Contreras, Francisco Apolinar Villamor Self-Scheduling of a Hydro Producer in a Pool-Based Electricity Market // IEEE Transaction on Power System. 2002. - Vol.17. - No. 4. - P. 12651272.

67. Брынский E.A., Кичаев B.B. и др. Автоматизированная система технологического контроля и диагностики электрогенераторов // Электрические станций. 20Ô0. — №6. - С. 53-57.

68. Kwang-Ho Kim, Hyoung-Sun Youn, Yong-Cheol Kang Short-Term Load Forecasting for Special Days in Anomalous Load Conditions Using Neural Networks and Fuzzy Inference Method // IEEE Transaction on Power System 2000. -Vol.15.-No. 2.-P. 559-565.

69. Нейман JI.P., Демирчян K.C. Теоретические основы электротехники. Том 1. -M.-JL: "Энергия", 1966. 522 с.

70. Бурматов А.П., Михайлов А.В. Архитектура АСУТП Новосибирской ГЭС и распределенная обработка информации //Распределенная обработка информации. Труды шестого международного семинара СО РАН. 1998. - С. 479-484.

71. Филиппова Т.А., Жирнов В.Л., Секретарев Ю.А. Управление внутристанционными режимами ГЭС в АСУ ТП// Актуальные проблемы автоматики в энергетике: Труды, междун. научн.-техню конф.- Гливице.- ПНР. 1979.- С. 125-131.

72. Секретарев Ю.А. Использование теории возможностей для диагностической оценки эксплуатационного состояния ГЭС // Вестник Хакасского государственного университета.- Абакан: Изд-во ХГУ.- 1998.- В.2.-С. 15-18.

73. Секретарев Ю.А., Диденко С.А. Оценивание эксплуатационных параметров надежности работы агрегатов станции с помощью нечетких интервалов //Сборник научных трудов Новосиб. госуд. техн. универ.- 1998.- № 4.- С. 93-100.

74. Секретарев Ю.А. Многоцелевое управление составом агрегатов на ГЭС с использованием теории возможностей // Экологически перспективные системы и технологии: Межвуз. сб. научн. трудов / Новосиб. электротехн. инт.- Новосибирск.- 1999.- В.З.- С. 47-52

75. Секретарев Ю.А. Оценка надежности режимов работы ГЭС: Учеб. пособие.- Новосибирск: Изд-во НЭТИ, 1983.- 51 с.

76. Секретарев Ю.А., Мошкин Б.Н. Автоматизированное диспетчерское управление ГЭС на основе ситуационного анализа ее режимов: Учеб. пособие.- Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1998.- 72 с.

77. Секретарев Ю.А. Определение и учет весовых показателей при ведении оптимального режима ГЭС / / АСУ энергосистем и электростанций: Межвуз. сб. научн. трудов / Новосиб. электротехн. ин-т.- Новосибирск.- 1975.-С. 50-56

78. Секретарев Ю.А., Мошкин Б.Н. Выбор рационального числа агрегатов при оперативном управлении режимами ГЭС // Электрические станции. 1997.- № 4.- С. 23-27.

79. Получение и использование эвристической информации при принятии решений: Учеб. пособие. / Секретарев Ю.А. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. - 36 с.

80. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Экспертные оценки.- М:: «Наука», 1973.- 160 с.

81. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Математико-статистические методы экспертных оценок.- М. «Наука», 1978.- 162 с.

82. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисление. Для втузов, том 2. М.: "Наука", 1976. - 576 с.

83. СПИСОК ПАРАМЕТРОВ КОНТРОЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ГЭС. ВИДЫ НЕЧЕТКИХ ИНТЕРВАЛОВ ДЛЯ НИХ