автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Методы и алгоритмы контроля достоверности и повышения точности измерений на электрических станциях и подстанциях

БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

ЗДК 621.311

АНИЩЕНКО Вадим Андреевич

МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ КОНТРОЛЯ ДОСТОВЕРНОСТИ И ПОВЫШЕНИЯ

ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ . НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЯХ И ПОДСТАНЦИЯХ

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

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Минск 1996

Работа выполнена политехнической академии

в Белорусской государственно! 1г. Минск)

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Праховник А. В. доктор технических наук,

профессор Герасимович А. Н. , /доктор технических наук, старшие научный сотрудник Забелло Е. П. ,

Оппонирующая организация:

)

Институт технической кибернетики Академии наук Беларуси.

Защита состоится 11 октября 1996г. в 10 часов на заседании Совета по заяите диссертаций Д-02. 05. 02 в Белорусской государственной политехнической академии по адресу: 220027, Г. Минск, пр-т Ф. Скорины, 65, корп. 2, ауд. 201.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белорусской государственной политехнической академии..

Автореферат разослан 1996 года.

Ученым секретарь Совета по эавмте диссертаций

Я. т. н. , профессор И. А. Нороткевич

ОБЩАЯ ХЛРЛНТЕРИСТИНЛ РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Начество и надежность работы электрических станций и подстанций супестввнно зависят от достоверности И точности измерительной информации, характеризующая их состояние. Рост единичных устанавливаемых мощностей, номинальных значений технологических переменных усложнил системы контроля ■ управления производственными процессами на станциях и подстанциях. Это привело к увеличению уверба от возможных аварий и неэкономичного ведения режимов из-за недостоверной информации о происходящих процессах.

Основные усилия в обеспечении достоверности измерений направляются на надежность и эффективность технических средств систем контроля и управления. Проблема достоверности и точности получаемых данных прй этой решается путей соверпенствования измерительных приборов, аппаратурного контроля информационных Каналов а вычислительных комплексов, собирающих а обрабатывающих результаты измерений.'

В наетояиай диссертации исследуются программно-логические методы контроля достоверности я статистические методы повышения точности измерений, богатые потенциальные возможности которых недостаточно используется при автоматизации станций и подстанций. В их основе, в отличие от методов аппаратурного контроля, лежит использование семантического, т.е. смыслового онвчения измеряемых данных, ах логичности, технологической непротиворечивости и согласованности! а . такие априорной информации' об и* вероятностных характеристиках. При таком подходе опиб*и измерений эквивалентны семантическому шуму, приводящему к неправильной интерпретации получаемых данных.

Программно-логические методы основаны на использовании избыточной технологической информации и программно реализуются в вычислительных комплексах автоматизированных систем управления электростанциями (подстанциями). Результаты измерений, необходимые для управления объектами, одновременно могут испольюваться для повышения вероятности обнаружения их грубых и систематических ошибок. Естественным продолжением контроля достоверности является расчётное уточнение успевно прошедших контроль результатов измерений аналоговых технологических переменных путом их статистического оценивания, что фактически приводит к повышению точности установленной измерительной

аппаратуры. Дополнение аппаратурного контроля п рог ра кинологическими и статистически*:; методами обработки измерительное технологическое информации повышает ее достоверность и точность.

Связь работы с крупными научный» программами, темами. Работа выполнялась в соответствии с всесоюзными м республиканскими планами и программами научно-исследовательских работ, в т.ч. ТЕ 86-29 'Разработка математическом модели для. исследования режимов работы электрооборудования и устройств автоматизации энергосистем*, ГБ ЫЗ-2Э 'Разработка научных основ создания республиканского мониторинга малозатратного электросбережения*.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационном работы являются оптимизация - суяествуюцих и разработка новых программно-логических методов ^контроля достоверности- И статистических методов повывания точности измерений аналоговых и сигнализации положения дискретных технологических переменных, характеризующих состояние электрических станций и подстанций в нормальном режиме работы.

Достижение отой цели связано с ревением следу»«их задач:

- разработкой методов фильтрации контролируемых аналоговых переменных; -

- разработкой методов оптимизации контроля достоверности измерен«! аналоговых переменных;

- разработкой методов комбинированного контроля достоверности сигнализации положения дискретных и измерений аналоговых . переменных;

- адаптацией методов статистического оценивания аналоговых переменных к отклонениям исходной математическом модели.

Научная новизна подученных результатов.

Предложены и обоснованы с технологическом .точки зрения методы фильтрации и временном дискретизации процессов изменений аналоговых переменных, характеризуемых состояние; электростанций I подстанций).

Разработаны методы оптимального обнаружения, локализации и. коррекции недостоверных данных с учетом точности измерен«! и диапазонов изменений аналоговых переменных в нормальных режимах работы, влияния ошибок распознавания разных родов на цену принимаемого решения, экстраполированных значений переменных и взаимных связей между аналоговыми и дискретными переменными.;

Предложен и разработан метод синтеза многопризнакового контроля достоверности аналоговых переменных, л°вывавций

вероятность правильного распоанавания недостоверных намерения путей совместной обработка результатов контроля по равным диагностически* признакам.

Разработаны методы повыэвния точности намерений взаимосвязанных аналоговых переменных путем статистического оценивания с автоконтролем отклонении математической модели измерении в овмвок уравнений связи.

Достоверности) полученных автором результатов

обеспечивается: |

- корректным применением методов математического анализа, теорий вероятностей и математической статистики, линейной алгебры, теория исследования операций;

- совпадением результатов моделирования на ЭВМ и результатов применения методов контроля на паВствукяях электростанциях и подстанциях с теоретически ожидаемыми.

Практическая значимость полученных результатов. • Разработанные методы позволяет повысить надежность измерительной информации оа счет умёньоания вероятностей неправильного распознавания и пропуска грубых я систематических ошибок измерений аналоговых и сигнализации полоаения дискретных переменных, уменьшения времени поиска неисправных информационно-измерительных каналов я оптимальной коррекции результатов намерений.

Результаты диссертации внедрены как составная часть работ по создание автоматизированных систем управления технологическими процессами на тепловых я атомных электростанциях Беларуси, России, Молдовы, Казахстана: Лухомльской ГРЭС, Гомельской ТЭЦ-2, ТЭЦ-21 Мосэнерго, НурскоЭ АЭС, Смоленской АЭС, Якутской ГРЭС, Молдавской ГРЭС, Эхибастуоской ГРЭС-2.

. Часть рэоультатоэ вовла в 'Типовой алгоритм расчета ТЭП мойных отопительных ТЭЦ" Соизтехэнерго а 'Специализированный отраслевой фоня алгоритмов й программ* Выэаего Министерства приборостроения, средств автоматизации н систем управления.

Результаты диссертации используются автором в учебном процессе подготовки студентов Белорусской государственной политехнической академии в рамках дисциплин 'Надежность систем элехтроснаО«ения*| 'Штвматичзские задачи энергетики", 'Автоматизированные системы упр&ления электроснабжением*.

Экономическая значимость получанных- разудьтзтов. Разработанные методы, алгоритмы и программу испояьяуются как

коммерческий продукт для электрически* станций и подстанции.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

- методы технологически обоснованной фильтрации аналоговых переменных состояния электростанций (подстанций) и выбора оптимальных интервалов их временной дискретизации;

методы оптимизации контроля . достоверности измерений аналоговых переменных по предельным значениям, с помощью экстраполирующих фильтров и путем использования взаимных связей между переменными;

' - методы локализации и коррекции грубых и систематических опибок измерений взаимосвязанных аналоговых переменных;

методы оценки влияния информационной избыточности на достоверность намерений аналоговых переменных и идентификации взаимных связей иежцу ними;

- методы комбинированного контроля достоверности сигнализации положения дискретных и измерений аналоговых переменных;

метод синтеза иногоприанакового контроля достоверности измерений аналоговых переменных;

- адаптивные методы статистического оценивания аналоговых переменных с автоконтролем отклонений исходной математической модели измерений и описания уравнений связи;

метод статистического оценивания энергетических характеристик агрегатов электрических станций (подстанций!.

Личный вклад соискателя. Основные положения, выносимые на защиту, разработаны лично соискателей. В. совместных публикациях соискателю принадлежат постановка, задач, идеи методов и алгоритмы их реализации.

• Апробация результатов диссертации. Основные теоретические и практические результаты диссертационных исследований докладывались и обсуждались . на следующих всесоюзных и республиканских конференциях, совещаниях и семинарах:

- Q республиканской НТК " Современные проблемы энергетики" ( Ниев, 1976г.);

НТС "Научно-технические проблемы развития и совершенствования автоматизации управления в . Белорусской энергосистеме* (Минск, 1977г. );

- НТС 'Повышение пропускной способности и эффективности электрических сетей в Белорусской энергосистеме" (Минск, 1978г. I; ,

- всесоюзной НТК,'Опыт разработки и внедрения интегрированных

систем управления тепловыми электростанциями* (Москва, 1978г. >;

'* Ш республиканской НТИ "Современные проблемы в энергетике* (Ниев, 1378г. );

- всесоюзной НТС 'Опыт внедрения и эксплуатации АСУ ТП тепловых электростанций" (Ладыжин, 1982г.);

- всесоюзном НТИ 'Повыщение эффективности и качества электроснабжения* (Мариуполь, 1990г. >;

- всесоюзной НТН "Разработка методов и средств экономии электроэнергии а электрических системах и системах электроснабжения промышленности и транспорта* (Днепропетровск, 1990г. >1

- НТК профессорско-преподавательского состава Белорусской государственной политехническом академии и работников промышленности IМинск, 198Э-1999Г. г. ).

Опубликованность реаультатов. За 1973-1996 г. Г. во всесоюзных в республиканских изданиях автором опубликована 51 научная работа по теме диссертации.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, об не И характеристики работы, основной части в четырех главах, выводов, списка использованных источников а приложений. Полный объем составляет 275 с., иа них 1в таблиц, 45.-. иллюстраций, список .. использованных источников I196 наименований), 8 приложений занимают 78 с.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАбОТЫ

8 первой глава диссертации дается обцая оценка состояния проблемы и формулируются пути соверивкствования и развития расчетных методов контроля и повывания точности.

Несмотря на относительно высокую надежность отдельно взятых измерительных каналов на электростанциях (подстанциях), в целом достоверность ' получаемой информации нельзя признать удовлетворительной. Больное количество измеряемых контролируемых переменных приводит к тому, что а любой момент времени имеют . место недостоверные результаты иоморенийи сигнализации.

Исходя ио технологической суоности, контролируемые переменные разделяются иа Две группы:

- аналоговые переменные, практически непрерывно изменяющиеся во времени (напряжения, токи, активные и реактивные мощности,. расходу активной и реактивной электрической онерг ии, давления,

температуры, расходы и количества пара, воды, газа);

- дискретные переменные, характеризующие состояние коммутационной и запорной аппаратуры (автоматических выключателей, разъединителей, заземляющих новей, клапанов, аадвииек, вентилей) и принимающие в отличив от аналоговых переменных бинарные значения (логический нуль или логическую единицу).

Ошибки измерений аналоговых переменных могут Сыть: 1) негрубые; 2) грубые (промахи); 3) систематические.

Ошибки сигнализации дискретных л ременных подраадеЛяются на ояибки типа •обрыв* ("отключено*) и типа "замыкание* . ('включено').

Теоретической предпосылкой выявления грубых !систематических) ошибок и повышения точности измерений является наличие информационной избыточности. Основу информационной базы составляют результаты прямых измерений »налоговых и сигнализации положения дискретных технологических переменных. Дополнительная информация, обеспечивающая избыточность, делится на априорную и апостериорную.

Априорная информация представляет собой статистические ретроспективные данные, накапливаемые а. промессе работы электростанции.

Апостериорная - информация подразделяется на:

1) структурную (аппаратурную); 2) временную; 3) функциональную (топологическую).

Наиболее распространенной апостериорной информацией на . электростанциях и подстанциях является функциональная избыточная ' информация, обусловленная взаимными связями между переменными, отражающими топологию размещения измерительных приборов. Уравнения связи между аналоговыми переменными позволяют, наряду с контролем достоверности, повышать расчетным путем точность измерений при одной и той . ив установленной измерительной аппаратуре. Последняя задача решается методами статистического^ оценивания, в результате которого определяются оптимальные оценки переменных с дисперсиями, меньвими дисперсий ошибок измерений. На рис. 1 приведена схема информационных потоков на электростанции (подстанции). Общая структура организации контроля достоверности и повышения точности измерения взаимосвязанных аналоговых переменных представлена на рис- 2.

Нонтроль достоверности писк речных технологических переменных, т. е сигнализации ни докипи и коммутационной и запорной

Рис. 1. Схема информационных потоков.

аппаратуры на электростанциях менее изучен по сравнен«« с контролем аналоговых намерении. В связи с этим возникает потребность в разработке математической модели я соответствующих методов контроля достоверности сигнализация, основанных на совместном анализе дискретных и функционально связанных с ними аналоговых переменных.

¡Во второй глава рассматриваются тесно связанные с контролен достоверности задачи сглаживания в экстраполяции измеряемых процессов и выбор интервалов их времанной дискретизация.

С информационной точки, оренил измеряемая аналоговая переменная рассматривается - как сумма низкочастотной составляющей, несучаЯ полезную информацию о состоянии электростанции {подстанции), и высокочастотной составляющей. Информация, содержащаяся в последней, практически не может использоваться для управления технологическими процессами в нормальном режиме работы, что дает основание рассматривать ее как субъективный яуи. Это обусловлено следуюНиин причинами:

- инерционностью системы управления я объекта в целом, суиаюцей диапазон частот воспринимаемых входных возмущений;

-целесообразностью зхстраполяцьи низкочастотных составляющих для поаыоения эффективности как управления технологическими процессами, так и контроля достоверности измерений;

: - технологической необходимостью использовать при решении ряда задач осреднемные значения переменных.

Одновременно с предварительным сглаживанием измеряемого процесса удаляется определенная часть грубых и систематических ошибок намерений.-0(1тэвииеся невылвлвнныки оиий'ки обнаруживайте^

а

Рис. 2. ОС пап структура контроля достоверности и повышения точности измерение взаимосвязанных аналоговых переменных; . 1 -ввод дисперсий ошибок измерений и дисперсий изменений переменных; 2 - расчет весовых коэффициентов оценивания а их коррекция; 3 - определение границ применимости оценивания при грубых и систематических ошибках; 4 - определение вероятностных характеристик измеряемых переменных; 5 - имеется ли грубая ошибка?; 6 -имеются ли недопустимые систематические оиибкиТ; 7 - локализована ли грубая ошибка?; 8 - выбор заменяющего значения; 9 -локализована ли систематическая ошибка?; 10 - , коррекция систематической ошибки; 11 - эффективно ли оценивание при динамических связях?; 12 - оценивание измеряемых переменных.

рассматриваемыми в следующей главе методами контроля.

Фильтрация аналоговой переменной осуществляется программами цифрового рекуррентного сглаживания и экстраполяции, разработанными на основе фильтров Баттерворта нижних и верхних частот. Первый из них позволяет выделить полезную низкочастотную составляющую процесса с амплитудно-частотной характеристикой, приближающейся в задаваемой степени к физически нереализуемой идеальной прямоугольной характеристике. Наиболее целесообразно производить сглаживание фильтром 1-го порядка, самым простым в реализации, достаточно полно выделяющим низкочастотную, в значительной степени подавляющим высокочастотную составляющие и обладающим минимальным временем запаздывания.

При цифровой фильтрации на осмосе ЭВМ возникают методические погреиности, обусловленные представлением непрерывно изменяющихся процессов в виде последовательностей дискретных отсчетов. Значительная неопределэнность требований, Предъявляемая в настоящее время к нормировке осреднения переменных состояния электростанций и подстанций, по существу предполагает, что часть содержащейся в переменных информации с технологической точки зрения не представляет ценности в нормальных режимах работы и поэтому можэт не учитываться.

При фильтрации с помощь» субоптимальных фильтров, относительно непродолжительных интервалах осреднения и определенных соотношениях мояяу автокорреляционными функциями низкочастотной и высокочастотной составляющих чрезмерно' частые измерения увеличивают овабкя фильтрации. Разработанный автором метод позволяет оптимизировать интервалы временной дискретизации, в частности, при осреднении получасовых активных нагрузок промышленных предприятий. Зависимости дисперсий ошибок фильтрации от этих интервалов представлены на рис. 3.

В третьей главе излагаются разработанные автором способы оптимизации кв'Годов и алгоритмов выявления грубых (систематических) ошибок измерений аналоговых технологических переменных й ошибок синализапии положения коммутационной и запорной аппаратуры.

Эффективность наиболее простого и распространенного метода контроля по предельным значениям зависит от обоснованного сужения диапазона допустимых значений аналоговой переменной. Условие достоверности результата измерения х записывается в видга (см. рис. 4)

Рис. Э. Зависимости дисперсий овибох фильтрации получасовой . осредненной нагрузки моторного завода (кривая 1) й автомобильного завода (кривая 2) от интевалов временной дискретизации.

Рис. 4. Зависимости вероятностей ошибок 1-го и 2-го рода, от границы принятия реаения о-достоверности измерений. ..',

2г0 - 1 * х * 1,

(1)

где у и (2у0-?) - верхняя н нижняя границы принятия решения о достоверности измерения ; к - квантиль, характе-

ризующий уровень значимости разброса достоверных значений; о^ -среднеквадратичное отклонение контролируемой переменной г (при отсутствии грубой и систематической ошибок ух) от среднего значения у^

Оптимизация границы принятия решения производится на основе теории статистических решений по критерию минимума средней цены многократного распознавания грубых оаибок измерений .

сср " <1"Р>С1Р1 + рсггг " т1п' (2)

где р - априорная вероятность грубой ошибки; с, - цена ооибки 1-го рода (ложной тревоги); с2 - цена ошибки 2-го рода (пропуска оаибки); г я тг - вероятности описок 1-га и 2-го родов.

Вероятности ? , определяются по формулам

О у «

к, « 2 |г(у)ак, в2 « г |г(1)ах, <з)

* "о

где Г{V) и {(¡с) - плотности распределения измеренных переменных V и 5 без грубых и с грубыми ояибкамй (с учетом предварительного обнаружения последних по условию (1) при к«3).

Критерию (2) соответствуют оптимальные значения квантиля к и границы принятия райения Автором разработан технологически обоснованный способ оптимизации коэффициентов с,, сг, учитывающий неодинаковое влияние оиибск разного рода на точность ресаёйьрс на основания измеряемых данных задач. Цена ошибка 1-го рода измеряется величиной дисперсии этой ошибки

о »

г (у)дх, (4)

где { (V) - закон распределения {(у), нормированная из условия равенства единице интеграла от плотности вероятности на интервале (Т,*0+3.®у) ;

.„.90, , *0*за

Г'(у) » 2Г(у) Г(г)<3х/ Г(у)ах. (5)

К

Цена ошибки второго рода средневзвеоенной дисперсии оаибки

измеряется

Т-»

о ' о

о

г

величиной

(б)

где разброс равномерно распределенных значений ошибки относительно переменной V характеризуется дисперсией

"I " Т + <7>

На рис. Б представлены зависимости, .цен .ошибок от границы принятия решения, полученные для наиболее типичного случая, когда достоверные значения н их негрубые овибки подчиняются гауссовскому, а грубые оаибк« - равномерном)' закону распределения. Граница принятия решения в зависисмости от вероятности грубой оаибки представлена на рис. в.

При выявлении систематических ошибок измерений контролируются осреднеиные на достаточно продолжительном интервале времени значения технологических переменных.

Эффективность контроля достоверности по первому приращению контролируемой переменной повышается при . применении разработанного автором нелинейного экстраполирующего фильтра вида

у_т ■ хи-м * х *(1-ы - *<»-2ь)

(8)

г»е УЭН) - экстраполированное в предыдущий момент времени (1-Й на текущий момент I значение переменной (Ь - интервал временной дискретизации процесса); х(1-Ь) и х(1-2Ь) - результаты измерений переменной; X - бинарный коэффициент при первой Приращении; принимающий значения

если

О,

х(1-|>)-х(1-2П| хи-Ь)-х(1-2Ь)

» О;

* О.

19)

Условие отсутствия грубой ошибки измерения в данном случае выглядит следующим образом:

|уэ<0 - 5<1)| * Г,

(10)

с

уст,

За,1

У

о.

2а»

За,

Рис. 5. Зависимость цен оиибок 1-го и 2-го родов от границы .принятия решения о достоверности измерения аналоговой переменной.

у-Ъ

1

*

V -- \

0.0

0.2

0.

1.0

Рис. 6. Зависимость границы принятия решения о достоверности изнервния аналоговой переменной от

априорной вероятности грубой ошибки.

где граница принятия решения у оптимизируется по критерию 12).

Оптимальное значение коэффициенте XQnT определяется в результате ретроспективного вероятностного анализа

контролируемого процесса по критерию минимума среднеквадратичной ошибки экстраполяции. При этом из рассмотрения исключаются первые приранения, соответствующие нижнему условию а выражении (9), что предотвращает большие ошибки экстраполяции при перемене знака первого прираяения и существенно повывает правильность распознавания грубых ошибок намерений.

Критерия типа (21 и разработанный автором оптимальный способ задания коэффициентов цен ошибок принятия решения используются также при контроле достоверности взаимосвязанных аналоговым переменных (топологический метод). Условие отсутствия грубых ошибок измерений принимает в этом случае вид

l«jl * «jej j-l,I,...,rt <ll)

где - неаязка J-го уравнения связи, определяемая подстановкой результатов измерений переменных; д«р^<»( в^) - допустимая невязка уравнений связи; р^ - квантиль, характериэуюяий уровень значимости допустимой невязки ; oii^) среднеквадратично« отклонение невязки при отсутствии грубых ошибок измерений; г -число уравнений связи.

Невыполнение условия (11) приводит к . нескольким подозреваемым • недостоверности измерениям. Возникает необходимость их локализации и обоснованного выбора заменяющих значений. Локализация производится на основе ранжирования подозреваемых данных по мере убывания вероятностей грубых (систематических) оаибок. Она позволяет однозначно определить недостоверно намеренные переменные с целью ах автоматической замены наиболее вероятными значениями и уменьшения времена поиска и устранения неисправностей измерительной аппаратуры эксплуатационно-ремонтным персоналом электростанции.

Поиск заменявших ошибочные измерения значений сводится к задаче линейного программирования, для решения которой а случае невозможности совместной коррекции результатов измерений применен разработанный автором алгоритм чебышявсКого приближения, обеспечивавший минимум максимального уклонения невязок уравнений связи от ограничений

L » «in тек 1^1 - 6JJ().

lijir

гее оптимальный весовой коэффициент р учитывает возможный § '

технологическим у верб от использования недостоверных данных.

При возможности совместной коррекции измерений алгоритм обеспечивает ввод невяаок ш допустимые границы.

На стадии проектирования важно оценить возможное повышение достцверносги измерена! с ростом информационной избыточности. Автором разработан метод анализа влияния прямого (аппаратного) и косвенного (эа счет взаимных связей) резервирования ни достоверность измерений взаимосвязанных переменных. Показано, что эффективность косвенного резервирования повышается с уменьвэннем числа переменных в уравнениях связи.

Взаимные связи между аналоговыми переменными обусловлены конфигурацией схемы электрических соединений, которая изменяется по режимным соображениям и при еывосе оборудования в ремонт. Автором разработан . алгоритм, оперативно идентифицирующий существующий в данный момент времени вариант схемы соединений и соответствующую ему систему уравнений связи в функции положения коммутационных аппаратов.

Контроль достоверности дискретны» технологических переменных сводится к определению правильности работы системы сигнализации о лолояоннр коммутационной и запорной аппаратуры на основе первичной информации о состоянии дзухпозиционных датчиков, контролирующих положение соответствуюцих аппаратов.

Надовключение илм недовиклечение вспомогательных блок-контактов коммутационных аппаратов приводит к ошибкам сигнализации полошания аппаратов И обусловленными ими неверный действиям оперативного диспетчерского персонала электростанций (подстанций). ■

Информационная избыточность, требуемая для контроля достоверности дискретных переменных, достигается совместный рассмотрением результатов сигнализации их положения и измерений связанных с ними аналоговых переменных. Здесь возможны два подхода. При двухступенчатом иерархическом контроле вначале проверяется достоверность измерений аналоговых переменных, и затем соспоставляются результаты сигнализации с достоверными аналоговыми - переменными. По наличию технологической противоречивости этих данных определяется недостоверная информация о положении коммутационной и запорной аппаратуры. При комбинированном контроле одновременно обнаруживаются как ошибки сигнализации, так и грубые овибки измерений аналоговых

переменных четырех типов:

- ошибки сигнализации типа 'отключено*, когда сигнализация показывает отключенное положение при фактически включенном аппарате;

ошибки сигнализации типа 'включено*, когда сигнализация показывает включенное положение при фактически отключенном аппарате;

- ошибки измерения аналоговой переменной типа 'отключено*, когда результат намерения соответствует логическому нулю, т. е. сигнал якобы отсутствуем, а фактически имеет место;

. - ошибки измерения аналоговой переменной типа 'включено*, когда результат измерения соответствует логической единице, т. е. сигнал якобы присутствует, а фактически - нет.

Выявление перечисленных типов ошибок при комбинированном контроле производится на основе логики высказываний и аппарата булевой алгебры. Положение аппарата D и результат измерения аналоговой переменной I описываются следующим образом:

{D а 0, если аппарат отключен,

0*1, если аппарат включен;

( > (13)

Jl « О, если isa,

11 = 1. если X » <ч

где a - коэффициент нечувствительности, позволяющий отстроиться от помех.

Общее число возможных сочетаний бинарных результатов сигнализации и измерений

N = 2 " 1 , (14)

где п„ ■ - число дискретных переменных, п, - число аналоговых переменных.

Нножество N разбивается на подмножество истинных, т. е. технологически непротиворечивых сочетание, и подмножество опибочных (противоречивых) сочетаний. Первое из них образует таблицу истинности, второе - таблицу ошибок. В терминах технической диагностики сигнализация положения представляет собой дискретный комбинационный объект диагноза, особенностью которого является включение в состав координат объекта аналоговых переменных.

Выявление ошибок сигнализации и измерений производится с

помощью функционального диагностирования по результата* рабочих воздействий, присущих нормальному режиму работы электростанции. В процессе диагностических операций результаты сигнализации и измерений сопоставляется с значениями переменных, входящих в таблицу истинности или овибок. Результаты данной процедуры является диагностическими признаками, по который осуществляется контроль достоверности. На рис. 7 представлена укрупненная блок-схема алгоритма комбинированного выявления ошибок сигнализации положения коммутационных аппаратов и грубых овшбок измерений аналоговых переменных, основанная на использовании таблицы истинности.

Полное, в результата поэлементного сравнения, совпадение сочетаний результатов сигнализации в измерений с одним из табличных сочетаний означает отсутствие овибок. В противном случае формируется массив подозреваемых в недостоверности порайонных С последующей их локализацией. Последняя заключается в нахождении табличных сочетаний переменных, в минимальной степени отличавшихся от измеренного. Оаибочнынк принимаются значчния переменных, неодинаковые в выделенных таким путем сочетаниях.

Если локализованных оанбок несколько, осуществляется их стратификация путем ранжирования по критерию приведенной

вероятности ошибки измерения (сигнализации) 1-ой переменной

Р; - <13»

где аТ| - относительный вес 1-ой переменной, характеризующие ее важность с технологической точки зрения; р( - априорная ошибка грубой ошибки измерения (сигнализации).

Такой подход повышает надежность измерительной информации зз счет верного распознавания овибок и сокращает врэмя поиска и устранения неисправностей-

Стохастическая природа возникновения оанбок приводит к неизбежности как необоснованных ранений о наличии оанбок, так и пропуска последних. Ни один из методов не гарантирует полностью выявление недостоверных данных. О связи с этим автором предложена и разработана идея организации нногопризнакового контроля достоверности, суть которого заключается в достижении максимальной ' достоверности распознавания овибок путем одновременного контроля различными методами, т.е. на основания

Ло

Ряс. 7. Укрупненная блок-схема алгоритма комбинированного выявления оаибок сигнализации положения коммутационных аппаратов в грубых ошибок измерения аналоговых переменных; 1 - начало; 2 -автоматически! ввод результатов сигнализации и измерении; 3 - ■ есть ли сигнал 'обрыв цепи*?; 4 - вывод информации о блокировке контроля достоверности; Я - сравнение измеренного и табличных сочетания аргументов; 6 - совпали л» сочетания а рту ментов Г; 7 -формирование массива подозреваемых в недостоверности аргументов; в - закончено ли сравнение сочетания?; 9 - локализация недостоверных аргументов; 10 - стратификация недостоверных аргументов; 11 - выбор заменившего значения; 12 - вывод недостоверных результатов сигнализации в намерения; 13 - конец.

»

нескольких диагностических признаков.

Повышение результирующей вероятности правильного распознавания ошибок достигается, во-первых, путей синтеза оптимально! структуры совместно» обработки результате« контроля различными методам« (логические схемы *»', *■»«*, мажоритарные схемы! и, во-вторых, оптимизацией границ принятия решения с учетом различных логических структур обработки результатов контроля.

В качестве критерия эффективности многопризнакового контроля достоверности принят минимум средне! цени многократно принимаемого решения о наличии или отсутствии ошибок измерения и сигнализации. Ори этом средняя цена является функцией асах границ принятия решения и структуры обработки результатов контроля.

Показано, что оптимальной структурой двухпряанакояьсх методов контроля достоверности по предельный значениям ш невязке уравнения связи, а такав по предельный значениям а первому приращению является логическая схем* 'или*. В таблиц* I приведены результаты синтеза контроля по предельным амаченияи и невязке уравнения связи.

Таблица 1

М---,------—

Метод контроля достоверности ДвухпрязнаковыЖ по схем« 'или* ! Пвухпрязмяковый по схем» *п* Одноприанакояый по предельным амаченияи

Оптимальные границы принятия решений . 9 оггг 0 57 Зг * • ■ »

.3.0 1.0 0.0 1.6 2.3

Отношение цен сср/с, 0.24 0.44 0.»»

Результаты синтеза двухпризнакоиого контроля достоверности по предельным значениям и первому прараяенвв представлены на Рмс. 8 и 9.

Характерно, что оптимальные границы принятия решений а многопризнакоеом я я отдельно рассматриваемых методах контроля существенно различаются, что указывает на эффективность

Сср/С,

1.00.80.60.40.2 • 0.0-

2

/ 1

//

/

и 1 : I 1 ■ ■4-

рС2

(1-р)с,

Рис. 8. Средняя иена многое ратного распознавания грубо» оаибки «а мерз ни я при паухприэнаковои контроае достоверности измерений несвязанных аналоговых .переменных по схеие (кривая 1) а схема *м* (кривая 21.

7>-Уо. Ъ-

о-

'А?

~—л

рС2

(1-р)С

1

Рис. Э. Оптииавьныа границы принятая решения о грубоЯ опибке по первому признаку(кривая 1) и ро второму признаку ¡кривая 2) при двухлризнаковом контроле, достоверности намерении несвязанных аналоговых переменных.

а

многоприэнэкового контроля.

В четвертой глава исследуется применение методов статистического оценивания взаимосвязанных аналоговых переменных на электростанциях (подстанциях) с учетом ошибок исходной математической модели.

Сложность и стоимость измерительной аппаратуры резко возрастает с повышенном точности получаемых результатов измерений. Поэтому большой интерес вызывают методы статистического оценивания, позволяющие расчетным ' путем корректировать показания приборов. Основой для такой постановки задачи являетя информационная избыточность, обеспечиваемая, наряду с результатами прямых измерений, учетом взаимных связей между переменными.

Расчетные методы повышения точности измерений тем. более привлекательны, что для их реализации достаточно использовать уже известные апостериорную информацию (уравнения связи) и априорную информацию (ретроспективные данные, точность измерительной аппаратуры), используемые при выявлении грубых и систематических ошибок измерений.

В результате статистического оценивания формируются уточненные значения (оценки) переменных, эффективность и оптимальность которых гарантируются при соответствии принятой математической модели оценивания реальным условиям измерений на электрических станциях (подстанциях). Однако неучет ряда факторов и практически неизбежно возникающие и накапливающиеся отклонения от исходной модели снижают эффективность оценивания. При достоточно большой несоответствии модели фактическим условиям дисперсии получаемых оценок могут превзойти дисперсии ошибок измерений. В связи с этим автором поставлены и решены две основные задачи:

- определение предельно допустимых границ отклонений исходной математической модели оценивания, при выходе за которые статистическое оценивание не имеет смысла;

- разработка адаптивных методов статистического оценивания, в которых осуществляется оперативная коррекция параметров математической модели на основе накапливаемой ретроспективной информации о результатах измерения и оценивания.

Одной из особенностей оценивания переменных состояния электростанции (подстанций) является присутствие а ряде случаев в системе уравнений связи

к

Е

ЬЛ11 ♦•,■»« >1,3,... ,г (»6)

I*1

достаточно значительных по величина свободных членов с^, объединяющих те из переменных которые по каким-либо причинам Не оцениваются и принимаются константами <Ь)( - коэффициенты при переменных, )с - число' оцениваемых переменных, г - число уравнения связи). Если при этом точность измерений различных переменных сильно различается, оценивание по методу наииеньяих взвешенных квадратов попет дать физически невозможные отрицательные значения оценок переменных. Разработанный автором метод гарантирует получение положительных оценок. Оценка 1-ой переменной будет всегда неотрицательна, если результат ее измерения 1( удовлетворяет условию

1 и

* *,! 1-1.2.....к| (17)

где * - элементы матрицы, характеризующей математическую модель и не содержавгой результаты измерений.

При несоблюдении условия (17) можно ввести ограничение х(»0 и свости процедуру получения оценок к задаче линейного программирования или включить переменные, для которых это условие не выполняется, в свободные члены уравнений связи.

Один из постулатов, на которых обычно строится статистическое оценивание, предполагает отсутствие

систематических овиЗок измерений переменных и методических овибок в описании уравнений связи, обусловленных приближенным описанием функциональных зависимостей между переменными. С течением времени эти овибки накапливаются, что снижает точность оценок. Разработанный автором способ выявляет граничные условия, в рамках которых оценивание методом наименьоих взвешенных квадратов позволяет получать эффективные оценки. Он основан на анализе остатков оценивания переменных. Граничные условия применимости оценивания Д«я нелинейной системы уравнений связи имеиг вид

1-1,1,.. . ,к( >1,3.....г.

(18)

где $(Н) - статистическая оценка 1-й переменной; -

дисперсия

ошибки 1-го измерения; 9* - дисперсия оценки 1-й переменной.

Если условия |1В) удовлетворяются дяя 1-0 переменно* при всех коэффициентах Ь^ а системе уравнений связи, то ее оценка точнее результата измерения. Проверка условий целесообразности оценивания для случая линейной системы уравнений связи сводится к аатоконтролю математических отданий невязок уравнении Н(8^):

I _____

|м(»1)| « £ |Ь„| - 6* ', • ¡4,2.....г. . (19)

Вьйор продолжительности интервала осреднения производится путем минимизации функционала, состояиего из суммы ошибки определения математического оямдания, обусловленной ограниченность» интервала осреднения, ш ошибка запаздывания информация об изменении математического ожидания. Оптимальная величина интервала осреднения 1-ой переменной, входящей в нелинейную систему уравнений связи:

в/з

(•1,1, ...'«к» (20)

гае (а - квантиль, соответствую«** уровню значимости в интервала осреднения; Ъ - интервал временной дискретизации; к( - угловой коэффициент линейного тренда' матвм«тич«ского отдания остатка оценивания 1-ой переменной. **

Оптимальная величина интервала осреднения для линейно! системы уравнений:

Топт," ['«"<у ¡4,2,....XI (21)

где p^6^ - среднеквадратичное отклонения невязка ,|-го уравнения связи; К) - угловой коэффициент линейного тренда математического ожидания невязки ,)-го уравнения.

Автором разработана также методика автоконтроля дисперсий случайных ошибок измерений переменных, а функции которых определяются дисперсии невязок уравнений связи, используемые при выявлении грубых /и систематических оиибок измерений, и в соответствии с которыми назначаются веса целевой функции при статистическом оценивании. Она заключается в рекуррентной процедуре проверки- гипотезы, равенства дисперсий невяао*

•опт»

к

уравнений связи на смежных временных интервалах с последующим определением апостериорных дисперсий ошибок измерений ^П0СТ1> функционально связанных ' с апостериорными дисперсиями невязок уравнений °аП0СТ'по критерию

* = Я 5апост. - 5апр1 Е^кпост1 V ' Й' ' ь 1«!

о2 апост1

(22)

гДе - априорная дисперсия ошибок измерений; у - число

уравнений, для которых в последнем цикле осреднения гипотеза о равенстве дисперсий невязок была отвергнута; з - число переменных, входящих в у уравнения и не входящих в (г-у) уравнения; Х^ - неопределенны!) множитель Лагранжа.

Точность статистического оценивания, как и правильность обнаружения грубых и систематических ошибок измерений, снижается гакжэ ио-эа неучета динамических связей несинхронно изменяющихся переменных и обусловленных ими случайных ошибок описания уравнений связи. Это характерно для многих взаимосвязанных переменных (температур, давлений, различных теплоносителей), характеризующих тепооонаргатические процессы. Разработанная автором методика оценивания содержат автоконтроль допустимых случайных ошибок описания уравнений связи, который сводится к проверке условия

5*, <5*; 1 = 1,2... .^к! (23)

где о* - дисперсия оценки, определенная с учетом интервала осреднения, дисперсий изменений и быстроты затухания автокорреляционных функций технологических переменных, а также постоянных времени, характеризующих динамические каналы между этими переменными.

При несоблюдении условия (23) работу алгоритма оценивания блокируется, в исходной информацией для решения задач АСУ ТП электростанции остаются показания измерительных приборов.

Если имеется достоверная априорная информация о дисперсии случайных динамических ошибок описания уравнений связи, ее учет при формировании критерия оценивания повышает эффективность оценок. Для этого в фундаментальную систему уравнений дополнительно включается нулевые 'псевдоизмерения*, характеризующие невязки неточны;: уравнений связи при отсутствии ошибок намерений, с весами, обусловленными случайными

динамическими овибками описания уравнений. Автором показано, что в такой ' постановке аапача оптимального статистического оценивания имеет два решения, что объясняется неоднозначностью решения переопределенной системы линейных уравнений. Приведены рекомендации по выбору оптимального с инженерной точки зрения вариант* оценок.

Рассмотрены технологические особенности применения алгоритмов статистического оценивания на электрических станциях и подстанциях для повышения точности измерений расходов электрической энергии, пара, воды, газа, тепла.

Наряду с оцениванием от дельных технологических переменных, актуальна, задача уточнейия характеристик, являющихся функциями нескольких переменных. УЦтором разработаны методика и алгоритм статистического оценивания энергетических (расходных) характеристик отдельных энергоблоков н электрической станции в целом. Наблюдаемые энергетические характеристики рассматриваются как аддитивная смесь.полезного сигнала (истинной характеристики) и помехи, обусловленной погрешностями расчета характеристики й измерительной аппаратуры. Ранение задачи получено при отсутствии вероятностных характеристик . изменений во времени истинйой характеристики и помехи на основе теории статистической проверки гипотез.

выводы

1. Предложен и обоснован метод фильтрации (сглаживания и экстраполяции) аналоговых переменных, позволяющий выделить низкочастотные составляющие, изменений переменных, несущие полезную информацию о состоянии электростанций (подстанций) в нормальных режимах работы. Фильтрация осуществляется с помощью алгоритмов и - программ,, разработанных на основе фильтров Баттерворта.- Разработан: метод выбора оптимальных интервалов временной дискретизации контролируемых процессов, позволяющий обосновать , частоту опроса измерительной информации и требования к информационно-вычислительным комплексам.

2. Предложены, обоснованы и разработаны методы оптимизации двухальтернативного контроля достоверности измерений аналоговых переменных по их предельным значениям, с помощью нелинейных экстраполирующих фильтров и путем использования взаимных связей между переменными. Методы минимизируют среднюю цену неверного

распознавания грубых и систематических ошибок иэмеренцй благодаря учету технологического ущерба от ошибок распознавания разных родов, экстраполяции значений переменных в зависимости от знаков их первых приращения .и оптимизации допустимых значений невязок уравнений связи. Вероятность правильного распознавания ошибок возрастает при этом до 1.6 раз.

3. Разработаны Метод и алгоритм локализации грубых и систематических овибок измерений взаимосвязанных аналоговых переменных, . выявляющие наиболее недостоверные результаты измерений. Разработаны мвуад и алгоритм коррекции 'Недостоверных данных, в соответствии с которыми вь£ор достоверных заменяющих значения производится при невозможности совместной коррекции по минимуму максимального уклонения невязок уравнений связи ,

4. Разработан метод проектное оценки влияния информационной избыточности разных ' видов . на достоверность - измерений взаимосвязанных аналоговых переменных, Показано, что эффективность резервирования путв^ учета взаимных' связей

, возрастает с уменьшением числа переменных в уравнениях связи. Разработан метод Идентификации ¡взаимных связей, обусловленных топологией главной схемы Электрических соединений станции (подстанции), позволяющий учесть оЛаративныэ изменения главной схемы в результате производимых переключений. .

5. Предложены, обоснованы Ц разработаны методы в алгоритмы комбинированного контроля достоверности сигнализации положения коммутационных аппаратов и функционально связанных 6 ними измерений аналоговых переменных С последующее локализацией недостоверных данных, Методы основаны на сравнение результатов сигнализации и измерений* с, нх истинными или ошибочными табличным» сочетаниями и . выявлении технологической противоречивости Информации,

6. Предложен, обоснован и> разработан метод синтеза многопризнакового контроля достоверности измерений аналоговых переменных по нескольким диагностический признакам, заключающийся в совместной. логической - обработке результатов контроля различными' методами и повышающий вероятность правильного распознавания .грубых и систематических овибок намерения до 1. 5-2 рав.

7, Разработаны адаптивные методы и алгоритмы статистического оценивания взаимосвязанных аналоговых переменных, гарантирующие эффективность оценок переменных путем

определения граничных, условий применимости оценивания и автоконтроля отклонений исходной математической модели измерений и ошибок описания уравнений связи, позволяющего оперативно корректировать эти отклонения. Точность получаемых оценок превышает при этом точность результатов измерений примерно в 1. 5 раза. Показана двойственность решения задачи статистического оценивания инерционных переменных и даны рекомендации по выбору варианта оценок.

8. Разработаны метод и алгоритм статистического оценивания энергетических характеристик агрегатов электрических станций, позволяющие оперативно - уточнять наблюдаемые энергетические характеристика с учетом точности методики их расчете и измерительной аппаратуры.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННОЙ РАБОТ СОИСКАТЕЛЯ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Анализ несовместного режима энергосистемы как задача чебыоевского приближения системы линейных уравнения и неравенств / а а Петров, а А. Анищенко, Р. И. Белоусова, Т. Н. Решетникова // Автоматические . и автоматизированные системы управления в энергетике: ТРУПЫ ' энергетического института им. Г. И. Кржижановского: Вып. 37 . - к , 1Э75. - С. 179-184.

2. Анияенко В. А. Фильтрация ¿' экстраполяция колебаний мощности межсистемной электропередачи '(7 Известия АН СССР, Энергетика и транспорт. - 1978, 9 3; - С. 74-80.

3. Ацивенко в! А. Выявление, ошибок сигнализации положения коммутирующей аппаратуры при помощи ЭВМ // Известия ВУЗов. Энергетика. - 1982, >9.-0. 24-26«

4. Анивенко В. А. Контроль достоверности входной информация // Типовой алгоритм расчета ТЭП мощных отопительных ТЭЦ. Ч. I. Организационно-технологическая сущность- расчетов.- Н.: Союэтехэнерго,. 1Э83. - С. 30-31.

5. Анивенко В-А. бценка состояния энергетического объекта при наличии'динамически* связей.// Известия АН СССР. Энергетика и транспорт, - 1985, I 4. - С. 147-149.

6. Анииенко а А. И задаче контроля достоверности в АСУ ТП электростанций // Известия ВУЗов.- Энергетика,- 1985, • 8.-

с. 16-го. ■ '

7. . Анияенко а А. Критерий экстраполяции входного сигнала в системе автоматического ограничения перетока активной мощности

// Известия Б/Зов. Энергетика. - 1936, # 3. - С. 17-21.

8. Анииенко ЕЛ. Оптимизация оперативного ограничения максимума получасовой нагрузки предприятия // Известия ВУЗов. Электромеханика. - 1986, i 12. г С. 13-14.

9. ' Лнияенко ЕЛ. Оперативное управление электропотреблением с учетом характера его изменений // Известия ВУЗов. Энергетика. -1987, # 8. - С. 12-15. 1

10. Лнищенко В. А. V Двухпризнаковый контроль достоверности инфомации в АСУ ТП ■-// Известия ВУЗов. Энергетика.- 1988, I в. • С. 42*44.

11. Аниценко В. А Выбор интервала дискретизации при измерении получасовой средней нагрузки предприятия // Известия ВУЗов. Энергетика. - 1989, #6. - С 43-45.

12. Лницекко ЕЛ. Оптимизация частоты опроса информации при измерении средней Получасовой нагрупкв предприятия // Повышенна эффективности и качества электроснабжения: Tes. докл. конф. - , Иариуполь,' 1990. - С. 61-62. »...

13. Аниценко ЕЛ Контроль достоверности измерений параметров энергетических объектов на основе экстраполирующих фильтров П Известия ВУЗов. Энергетике. - 1990, S б. - С. 49-52.

14. Ани ¡¡¡а нк о Е À Выбор интервала временной дискретизации при определении показателей качества электроэнергии // Разработка методов я средств экономии электроэнергии в электрических системах и системах электроснабжения промышленности и транспорта! Тез. дока Всесоюзной научно-технической конф. -Днепропетровск, 1990.- С 76-78.

15. Аниженко В. А Оптимизация интервалов временной дискретизации при осреднении переменных состояния энергосистемы Г/ Известия ВУЗов. Энергетика. - 1991, | 3. - С. 21-24.

16. Анипенко В. А. . рлияние информационной. избыточности на достоверность измерений в АСУ ТП энергетических объектов // Известия ВУЗов. Энергетика. - }991, | 6-,С 28-31.

17. Анипенко а А. Адаптивное оценивание состояния объекта энергоснабжения // Материалы 47-И научно-технической конф. Белорусской государственной политехнической академии. - Минск, 1992. - С. 170.

18. Анищенко . Ь А. Сьмонастраиваювийся Метод оценивания взаимосвязанных переменных состояния энергетического объекта I/ Известия Российской /академии наук. • Энергетика. - 1993, » 2. - С. БЗ-еэ. '

19. Анияенко В. А. Совместный контроль лостовврности сигнализации положений коммутационной аппаратуры и измерений аналоговых переменных // Известия ВУЗов и энергетических объединений СНГ. Энергетика. - 1994, В 1-2. - С. 9-13.

20. Анияенко а А. Оценивание состоянил энергетического объекта с предварительной идентификацией грубых и систематических ояибок измерений // Известия ВУЗов и энергетических объединений СНГ. Энергетика. - 1934, # 7-8. - С. 29-34.

21. Анияенко В. А. Принципы построения семантического контроля достоверности измерений на электростанциях // Материалы 50-й научно-технической «онф. Белорусской государственной политехнической академии. - Минск, 1994. - С. 25.

22. Анияенко В Л. Оптимальная оценка переменных гостояния энергетического объекта при наличии динамических связей Ц Известия Российской академии наук, Энергетика, - 1995, I S.-С. 138-141. -

23. Анияенко а А. Статистическое оценивание состоян ия объекта при инерционных связях переменных // Материалы международной 51-й научно-технической кон% Белорусской государственной политехнической академии. Ч. 1. - Минск, 1995,- С. 63-64.

24.. Анищвнко & А. , Казанская Т.Н. Методика оценивания энергетических характеристик в рамках АСУ электростанций // Научно-технические проблемы развития и соверяенствования атоматизации управления в Белорусской энергосистеме: Тез. докл. научно-технического совещания. - Минск, 1977,- С. 58-60.

25. Анияенко а А. , Казанская Т. Н. "Статистический метод повышения точности учета ; электроэнергии на электростанции. Экспресс-информация. Серия: средства и системы управления в энергетике. - К.: Инфорнэнерго, 1978, 1 4. - С. 1-5.

26. . Анияенко й А.Казанская Т.Н. Организация учета электроэнергии в,, условиях АСУ ТП ' электростанции // Автоматические и автоматизированные системы управления в энергосистемах: Труды ' энергетического института им. Г. М. Кржижановского, Цып. 65. - М. : 1978. - С 64-67.

27. Аницйнко Ь А., Казанская Т.Н. Автоматизация учета электроэнергии на ТЭС // Опыт, разработки и внедрения интегрированных систем управления тепловыми электростанциями: Тез. . Докл. всесоюзной конф - К, 1978.- С. 41.

23. Анияенко а А:, Казанская Т. Н. Обнаружение и локализация грубых погрешностей измерений параметров технологического

so

процесса // Каталог алгоритмических модуле! обпепромывленного применения. - Н.: ЦНИИТЭИ приборостроения, 1980.- С. 40.

29. Анивенко а А., Казанская Т.Н. Анализ эффективности топологического метода контроля достоверности входном информации в сочетании с методом предельных значений // Системы управления в энергетике: .Труды энергетического института им. Г. К- Кржижановского. - К, 1980.- С. 28-33.

30. Анипенко В. А. , Казанская Т.Н. Коррекция весов целевой функции При оценивании параметров режима работы ТЭС // Автоматизированные системы управления на электростанциях, в энергетических я тепловых сетях: Труды энергетического института им. Г. М. Кржижановского. - Н. , 1982.- С. 34-38.

31. Анищвнко Е А., Казанская Т. Н. Точность оценки состояния энергетического объекта // Известил АН СССР. Энергетика й транспорт. - 1982, Л 5. - С. 151-153,

32. Анияенко G.A, Казанская Т.Н. Оптимальная балансировка результатов измерений параметров в АСУ ТП ТЭС // Опыт внедрения и эксплуатации АСУ ТП тепловых электростанций: Тез. докл. Всесоюзного семинара. - К , 1982. - С. 32.

33. Анипенко RA., Казанская Т.Н. Нотроль достоверности и коррекция параметров методом статистической фильтрации // Типовой алгоритм расчета ТЭН мошнйх отопительных ТЭЦ. Ч. 2. Исходная информация . и алгоритм ее предварительной обработки..-М.: Союэтехэнерго, 1983. - С. 90-91.

34. Анивенко RA., Казанская Т.Н. У чет электроэнергии на электростанции как задача АСУ ТП / Ред. журн. 'Известия ВУЗов. Энергетика*. - Минск, 1983.- 9 с.- Леп. в ВИНИТИ 17.05. 1983, К 2595-83.

35. Аниценко а А., Казанская Т. Н. МногопризнаковыИ контроль достоверности информации в АСУ ТП / Ред. журн. "Приборы и системы управления*.- И., 1988.- в с. г Леп. а ИнформприВоре 25. 08.1988, ft 4303. .4

38. Анипенко а А., Казанская Т. Н. Обоюя структура контроля достоверности измерений взаимосвязанных параметров энергетических объектов // Известия ВУЗов. Энергетика. - 1989, Í 9. - С. 33-37. .'■37. Анияенко Ь А., Казанская Т. Н. Двухпризнаковыи контроль достоверности измерения несвязанных переменных состояния, энергетического объекта // Известия ВУЗов. Энергетика. - 1990, . »9. -С. 31-34. . V "'"'•'•-

38. Анияенко В. Л. , Казанская Т. Н. Особенности оценивания переиенных' состояния в АСУ ТП ТЭС // Известия ВУЗов. Энергетика. - 1992, | 2. - С. 20-30.

39. Анияенко В, А.,. Казанская Т.Н. Достоверизация учета электроэнергии при изменении главно! схемы электрических соединений электростанции // Известил ВУЗов и энергетических объединений СНГ. Энергетика. - 1993, f 3-4.- С. 11-14.

40. Анияенко В Л., Петров В. & Н вопросу экстраполирования случайных входных сигналов в. системах автоматического регулирования электро- и теплоэнергетических процессов // Автоматические и автоматизированные система управления на энергетических предприятиях: Труды энергетического института им. Г. К Кржижановского. Вып. 10. - М. , 1973. - С. 69-74.

41. Анияенко Bl А. , Петров В. & , Белоусова Р. И. Нетодака расчета несовместных ратинов электроэнергетических систем // Современные Проблемы энергетики: Тез. докл. и сообя. II республиканской научно-технической конф. - Киев, 1976.- С. 44-45.

42^ Анияенко R A., Петров В. В. Сглаживающие и упреждающие

фмхьтры в системах регулирования мощности не «системных линий

электропередачи // Повыиемйо пропускной способности и

эффективности электрических сетей в Белорусской энергосистеме:

Тез. дока. научно-технического совещания. - Минск, 1978. -

С. 27-28. •

■ . -

43. Анияенко & А. , Петров В. В., Белоусова Р. И. Оперативная

коррекция режима электроэнергетической системы с предварительной фильтрацией и экстраполяцией контролируемых параметров // Современные проблемы в энергетике: Тез. докл. й сообя. III республиканской научно-технический конф.- Киев, 1980. -С.. 69-70. •

44. Анияенко . & А., Петров а. а, Белоусова Р. И. Анализ характеристик цифровых фильтров высокой и низкой частоты И Экспресс-информация. Вып. 2. Специализированный и отраслевой фонд алгоритмов и .программ .'Автоматизированные системы управления"; - М.: ЦНИЙТЭИ приборостроения, 1980. - С. 17-18.

45. Анияенко а К, Суде Итона Налик. Комбинированный контроль достоверности сигнализаций положения коммутационной аппаратуры и измерений аналоговых переиенных // Известия ВУЗов и энергетических объединений СНГ. Энергетика. - . 1995, 93-4- -С. 52-56. ' " '

46. Ахундов Э. Б. , Анияенко А. а , Петров а а Метод экстраполяции

внеплановых отклонена! перетоков мощности по межсистемным линиям // Электричество. - 1978, | 2. - С. 7-11.

47. Методика и аяюритм оперативного' ввода контролируемых параметров энергосистемы в область заданнмх ограничения / & а Петров, а Л. Лнивенко, Р. И. Белоусова, Е. Е. Кузнецова , // Атсаатвзированные системы управления в энергетике; Труды энергетического института'им. Г. М. Кржижановского. Вып. 60. - М. , 1977. - С. 142-147.

48. Петров а а, Анияеико & А. Приближение несовместного режима электроэнергетической, системы // Известия. АН СССР. Энергетика и транспорт. - 1976, I 4. - С. 152-155.

49. Петров. Е а, АнищаНко & А., Казанский О. П. Универсальный цифровой фильтр яая сглаживания и упретоения входных сигналов в АСУ электростанций и энергосистем ft Системы управления в энергетике: Труды энергетического института ' им. Г. Н. Кржижановского. - М. , 1980. - С. 69-73.

50. Петров & а, лнивенко Е А. Эффективность экстраполяции колебаний перетоков мощности по НЭП при -автоматическом управления режимом работы энергосистемы // Автоматизированные системы управления Н1 электростанциях, в электрических и тепловых , сетях: Трупы энергетического, института 'им. Г. М. Кржижановского. - К , 1982. - С. 100-103.

51. Повышение достоверности используемой в АСУ ТП информации путем коррекции результатов измерения , / а А. Анивонко, В. И. ®эрбич, т. Н. Казанская, В. И. Нрамаренко И Теплоэнергетика. -1982, | 7. - С. 31-33.

83

р а э о н э

Лн!шчанка Вада1и Андрэвв!ч

'Нетады 1 а яг а рыт им кантродв верагоднасц!

1 павышэння дакааднасд! вымярэяияу на элвктрычных станциях 1 пакстанцыяж*

Нантрояь варагоднасц 1, памылка яымярэння, с !гнал1эацыя, электрычная станция (падстанцыл), камутацьйны апарат, ф!аьтрацыл, экстрапаляцыя, урауненне сувяа!, статыстычнав ацэньваннв.

Раэглядавцц« , праграмна-яаг!чныя нвтады кантролю варагоднасц! ¡павыиэння дакладиаси! вымяральнаВ {нфармацы! на элвктрычных станциях и падстаицыях у нереальных рэтмах работы.

Кэтай даследвання э'яулясцца алтым!зацыя Юнупчых ( распрацоука новых метадау' выявления паиылак 1 павывэння дакладнасц! аимярэнияу аналагавых I с!гнал!аацы1 станов 1ича дыскрэтных тэхиалаг1чных пера не иных.

Г аснове даследаваиия энаходэ!цца анал(а тахналаг!чнай иясупярэчнасц 1, лаг!чнасЩ 1уогоднекасц1 выиярадьиых даных. Ламылк! вымярэмияу ! с1гнал!вацы! эхв!в»лентны сэиантычнаму ■уму, як | привода1ць да нялрав(льнай !нтэрпрэтацы! атрыианых даных * падлягав ф!яьтрацы{( Выявление па мыла к ! павьшэннв дакладнасщ адвлйсняюцца ; на аснове выкарыстання аал!пняй (н<гермацы( аб выиярааьных даных.

АптымЮаваныя 1 'распрацаваныя новыя мвтады павяя!чва»ць прав!льнасць распазнавання неверагодных даных 1 памяньяаюць час !х пошуку. Наибольшая верагоднасць дасягавцца шляхам с!нтэзу мнагапрыэнакавага кантрояв, як! заклячавцца у сумеснай апрацоука вын!кау кантролю ровными метадам!.

Павыяэннв дакяаднасц1 вымярэнняу праводз!циа шляхам! статыстычнага ацэньвання с аутакантролем омвннасц! мадэя! аб'акта.

Вын!к! даследвання у выглядэе алгарытиау 1 праграм, рэалиэуючых распрацаваныя '- метады, был! укарэнены у аутанатызаваных сЮтэмах к 1равання элвктрычных станцый ! ладстаицый.

84

РЕЗИНЕ

Лницанко Вадим Андреевич

'Методы и алгоритмы контроля достоверности и лоаыв^нил точности измерений на электрических станциях и подстанциях*

Контроль достоверности, оикбга измерения, сигнализация, электрическая станция I подстанция), коммутационный аппарат, фильтрация, экстраполяция, уравнение связи, статистическое оценивание.

Рассматриваются программно-логические методы контроля достоверности и повышения точности измерительной информации на электрический станциях и подстанциях в нормальных ре кммах работы.

» ч

Целью исследования являются оптимизация существующих й разработка новых методов выявления ошибок и повышения точности измерения аналоговых и сигнализации полоианиЯ дискретных технологических переменных.

В основе исследования лежит анализ технологической непротиворечивости, логичности и согласованности измеряемых, данных. Овябки измерений в сигнализации эквивалентны семантическому шуму, приводящему к неправильной интерпретации получаемых данных и -эяпенащзму фильтрации. Выявление овибок и повышение точности осуществляется на основе использования избыточной информации об измеряемых данных.

Оптимизированные и разработанные новые методы увеличивают' правильность распознавания недостоверных данных и уменьшают время их поиска. Наибольагя' достоверность достигается путем синтеза кногопризнакорого контроля, заключающегося в совместной обработке результатов контроля различными методами.

Повышение точности измерений производится методами статистического оценивания с ввтохснтроле* изменяющейся недели объекта.

Результаты исследования в виде алгоритмов а программ, реализующих разработанн?..э методы, внедрены в автоматизированных системах управления электрических станций и подстанций.

85

SUMMARY

Anishchenko V«dim A.

"Method* and algorithms of tha reliability monitoring and the precision of measurements increasing at power atations and.substations"

Reliability monitoring, error of measurement, indication, power etation (substation)., switching apparatus, filtration, extrapolation, coupling equation, statistical estimation.

In this work the prográmale and logical methods of the reliability monitoring and the increase of the precision of measurement» at powe? station* and substation* are discussed.

The ala of this study is to optimize the existing and to elaborate some new methods of errors detecting and of precision of analog variables measuring ánd indicating of the position of discrete technological variables éncreasing.

The study is based on the analysis of technological non-contradictorineas, logic and'co-ordlnatIon of the neasurands. The errors of messuring and indicating are equivalent to the semantic noise, which leads to wrong interpretation of obtaining data .an£ is subjected to filtration. Errors detecting and precision increasing. 4re ~ carried out .- using an excessive information about ae.ssured data.

The optimized Methods and the elaborated new ones iaprove identification of Incorrect data and decrease the time taken for it's detecting. The highest reliability is attained by means of the multicharacterlstical^ monitrlng, when the results given by different methods.áre processed together.

The precision increase Is based on the methods of .statistical estimation with autocontrol on the changing model of the object.

The results of this study represented as algorithms and programmes, that realise .the elaborated methods, were introducted in automatic control sistema at the power stations and substat ions.

1 7