автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Оператиная интеллектуальная поддержка решений диспетчера энергообеспечения

І- Г і .

і і а

л

С.7

- КііІВСЬКИЙ ПОЛІТШІЧШП ІВДЇШТ

На правах рукопису КОТОВ ІГОР АНАТОЛІЙОВИЧ •

. УДК 62І.ЗІІ.161:6ЬВ.5І4

ШЕРАТИША ІНТЕЛЕКТУАЛЬНА ПІДТРИМКА РІІЖННП ДІСПШЗРА ЕНЕРГООБ "бДНЛНШ

Спеціальність D5.I4.C2- Електричні станції /електрична

частина/,мережі,електроенергетичні системі І упраЕЛІННЯ ними ■

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття вченого ступоня кандидата технічних наук

КИЇ 6-1994

Робота виконала на кафедрі електричних мереж та систем факультету елекгроенерготехніки та автоматики Київського політехнічного інституту.

Науковий керівник - кандидат технічних наук,

' професор Сулейманов В.М.

Офіційні опоненти - доктор технічних наук, професор Праховник А.В.

- кандидат технічних наук, старшій науковий співробітник Задерей А. В.

Ведуча організація - Національний Диспетчерський Центр електроенергетики України .

^Захист відбудеться "/У " 19Э4 р.

о # год. О О хв. на засідання спеціалізованої Ради К.068.І4.05 по присудженню вченого ступеня кандидата технічних наук в Київському політехнічному інституті /корпус 20, ауд. УчгГ /

Відгуки на автореферат у двох примірниках, засвідчених печаткою установи, просимо надіслати за е^црессю: 25Д)56, м.Київ-56, пр.Перемоги, 37, КПІ Вченоцу секретарю.

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Київського політехнічного інтитуту, _

Автореферат розіслано " //" 1994 р.

Вчений секретар спеціалізованої Ради

к . т.£*. , професор / ^^—* Б.М. Кондра

/

/

/

АНОГАЦІЯ

Метою дисертаційної робота а реалізація принципів інтелектуальної підтримки рішення диспетчере енергооб"еднання шляхом синтезу експертної системи реалшого часу.гі базується на режимшх моделях функціонування об"ектів диспетчерського управління.

Основні завдання дисертаційної роботи полягали в наступному:

- розробці структур і математичних моделей інтелектуалі,ної системи підтримки рішень, а ганок системі репрезентації знань диспетчера енергооб"еднання;

- одержанні нових знаннь про управління шляхом синтезу і оптимізації параметрів режимних моделей об”скту диспетчерського контролю;

- розробці бази знань диспетчерського управління об"ентів енергооб"єднання на базі принципів оперативного аналізу режиму електричної мережі і формування логічних висновків за допомогою апарату матрииь чутливості:

- визначення місця упровадження і функціональної спрямованості інтелектуальної системи підтримки рішень у комплексі засобів автоматизованої системи диспетчерського управління /АСДУ/;

- реалізації інтелектуальної системи підтримки рішень диспетчера енергооб"єднання і адаптації її у діючому комплексі програмно-апаратних засобів АСДУ у режимі реального часу.

На захист виносяться наступні основні результати роботи:

1. Моделі, методи і алгоритмі репрезентації і логічної обробки знань галузі диспетчерського управління енергообпедитчяи;

2. Методика одержання нових энанъ про управління на основі побудови і оптимізації пара-шгргв факторних моделей функціонування об'єктів електричної мерє-кі еиергооб"сднання;

3. Методика використання апарату матриць чутливості для реалізації бази знань про характеристики об'єктів диспетчерського управління;

4. Структури, алгоритми і прогржчіа реалізація матетгнчного забезпечення середовияа проектування експертних снс\ а ~ EX5YLZH:

'5. Структури,- алгоритми х програмна реалізація в рекииі реального часу інтелектуальної системи підтримки рішень диспетчера е!зергооб"едноннп - STREAM , а такси системи управління білою даних об"екту ялспетчорсыюго нимїрляю ІМТ/іМСТ.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

. Актуальність роботи. Задачі, ио реалізуються диспетчером сучасної електроенергосистеми /ЇЖ/, являються особливим видом діяльності, який звпязаняй з функціонувшнжскладних ієрархічних систем, до яких відносяться EEC. Останні характеризуються рядом суттєвих структурних, те .оологічних і організаційних особливостей. Ефективність функціонування ЕВС в цілому залежить від якості діяльності диспетчера і ставить жорсткі вимоги до його професійної підготовки, рівня знань, психофізіологічних особливостей. У процесі оперативної роботи диспетчер часто опиняється в ситуаціях близьких до стресових, які вимагають від нього прийняття правильного рішення при гострому дефіциті часу.

Потужний розвиток тренажоробудування у галузі електроенергетичного виробництва в 1970-1960-х p.p. дещо ослабило гостроту проблеми, яка розглядається. Тренажори дають можливість значно підвищити рівень професійної підготовки оперативно-диспетчерського персоналу. Разом з тим, ускладнення структур електроенергетичних систем і постійне збільшення потоків інформації про стан ESC, привели у цей час до протиріччя між подальшим прогресом у розвитку великих систем енергетики і по суті незмінним рівнем здібностей людини до обробки зростаючих потоків інформації.

' Аналіз помилкових дій оперативно-диспетчерського персоналу показує, що для диспетчерів, які працюють тривалий час, характер основних помилок зміное'гься вкрай мацо, а їх кількість практично не знижується. Одніео з головних помилок являється вироблення і передача неповної інформації про характер ситуації і необхідних діях. Така інформація, що виражається у формі наказів, розпоряджень, рекомендацій, порзд персоналу єнергооб"єктів, в умовах гострого дефіциту часу часто призводить до виникнення серйозних аварійних ситуацій в енергетичних системах. Подальше удосконалення і розвиток тренакорів, що замикають контур органів сприйняття людини і вдосконалюючих і'х, на жать, виявляється обмеженою природньои фізиологічною межею рівня функціонування оперативно-диспетчерського персоналу.

Одним із найбільш ефективних засобів, підвищення якості діяльності диспетчера являється створашя автоматизованих систем підтримки різєїіня з елементами штучного інтелекту, які функціонують у режимі реального часу. Такі системи мажуть адєнвгтно би-

- З -

ракати логічні принципи мислення людини, накопичувати професійний досвід, виконувати значну частину роботи диспетчера по аналізу ситуацій, зберігаючи за ним лише координаційні функції і рішення найбільш загальнихівідповідальних задач.

Значний вклад у рішення проблеми розробки і побудови систем навчання, прийняття і підтримки рішень у галузі електроенергетики внесений у роботах вітчизняний вчених Башликова А.А.,Гуреева В.О., Лепорського В.Д., Любарського Ю.Я., Орлова В.Г., Самойлова В.Д., Семенова В.А., Стогнія Б.С., Чачко А.Г,, Щербини D.B. та інших.

Проте, широке провадження існуючих інтелектуальних систем підтримки рішень утруднюється у зв"язиу з обмеженнями, що накладається на природно мову репрезентації знань, склади і ста розширення та модифікації прийняття рішення по відношенню до тешу реального процесу, орієнтацією на підготовленого користувача, прив"язкою до конкретних проблемних областей та рядом інших обставин.

‘ Однією із цілей даної роботи, зокрема, являвться спроба зникання гостроти негативного впливу вказаних факторів.

Дисертаційна робота виконана у відповідності до координаційного плану наукової Ради АН України по комплексній проблемі "Наукові оснозн електротехніки" у рамках розділу І.9.3.5. "Дослідження надійності систем енергетики" /1986-90 p.p./, а також відповідно науково-дослідницькій темі ЬІіносвіти України "Розробка математичного забезпечення радника диспетчера підприємства електричних мереж для ПЕОМ" /1992-93 p.p./

Методи досліджень. В роботі використані методи загальної теорії електричних систем, теорії штучного інтелекту, математичної логіки, теорії мереж Нетрі, планування експерименту, математичної статистики.

Наукова новизна заключаеться у наступноцу:

. - синтезі декларативної бази знань диспетчера енергооб"ед-

наиня на основі розроблених математичних моделей репрезентації диспетчерських знань;

- одермаші нових знань управління режимом енергообмвднашгя шляхом побудови і олтимізації параметрів факторних моделей функціонування об"актів диспетчерського контролю;

- використанні апарату матриць чутливості для системної реп-

резентації знань про режимні характеристики об"вкту диспетчерського управління; '

- розробці операційного середовища конструювання експертних систем підтримки рішень у області задач управління режимами енергооб "єднання;

- розробці інтелектуальної системи підтримки рішення диспетчера енергооб "єднання, суміщеної з діючими засобами оперативного информаційно-управляючого комплексу /ОІУК/ і функціонуючої у режимі реального часу.

Практична цінність. Реалізація запропонованих у роботі моделей і методів репрезентації і обробки експертної інформаційної області диспетчерського управління енергооб "єднанням, впровадження розробленої інтелектуальної системі підтримки рішення у діючий комплекс ОІУК,дозволяе підвищити ефективність функціонування АСДУ, значно зменшити число помилкових дій диспетчерів ЕЕС, скоротити обсяги народно-господарських втрат від аварій за рахунок повноцінного використання диспетчерських знань у режимі реального часу.

Реалізація результатів роботи. Розроблені моделі і математичне забезпечення оператииної інтелектуальної системи підтримки рішень диспетчера енергооб"єднання реалізовані у вигладі окремо компілірумого модуля операційного середовища розробки експертних систем, безпосередньо програмної системи підтримки рішення диспетчера, програмної системи управління базою даних об"окту диспетчерського управління і пакету ечужбових програм первинної підготовки експертних знань.

Кокшлекс розробленого математичного забезпечення реалізований на ІОМ-сумісної ПЕОМ у вигладі програмного пакету, зістикованого з діючими про грашо-апаратними засобами АСДУ енергооб "єднання, і функціонує у режимі реального часу. .

Комплекс проймов функціональні випробовування в операційному середовищі діючої ЛСДУ Національного Диспетчерського Центру . електроенергетики /ЦДЦ/ України.

Результати наукових досліджень і розроблений комплекс програм використовуютьсл також у навчальних ^іілях при проведенні лекційних, лабораторних та практичних занять на кафедрі електричних мереж та систем Київського політехнічного інституту.

Очікуванй економічний ефект від провадження розробленої експертної системи підтримки рішень у програмно-апарати ому комплексі діючої І1СДУ складав 181,57 млн.крб.

Апробація роботи. Основні положення і рєультати наукових досліджень доповідались і обговаривались на наступних кенферен-

ціях і семінарах: "Методи моделювання у електроенергетиці", м.Душанбе, 1987р.; "Застосування ЕОМ у навчальному процесі",м.Душанбе, 1987р.; "Моделювання електроенергетичних систем", м.Каунас, 1991р.

Публікації. По темі дисертаційної роботи опубліковано 8 друкованих праць і одна стаття направлена ^ друку.

Структура і обсяг роботи.Дисертація складається із вступу, чотирьох розділів і висновку,які викладені 230 сторінках, що включають 36 рисунків, 16 таблиць та додатку. Бібліографія включав 187 праць вітчизняних та зарубіжних авторів. Загальний обсяг роботи 247 сторінок.

У першому розділі виконано аналіз дій оперативно-диспетчер* * ського персоналу енергооб”еднання у режимі гострого дефіциту часу, виявлені причини і зміст помилкових рішень диспетчера. Обгрунтована необхідність створення і сформульовані вимоги до інтелектуальної системи підтримки рішення, як складової частини А6ДУ. Розроблені структури, сформований математичний апарат експертної системи і комплексу репрезентації знань галузі диспетчерського управління енергооб"єднанням.

У другому розділі розглянута побудова структурних і логічних моделей блоків системи підтримки диспетчерській рішень. Викладена реалізація апарату семантичних мерєтс Пе"рі для репрезентації знань диспетчера енергооб"еднаня. Наведені розроблені алгоритми процедур та інформаційні структурі даних створюваного оперативного середовища проектування інтелектуальних систем у галузі диспетчерського управління енергосистемами - ОЗУІЕМ. ■

У третьому розділі поданий загальний опис розробленої програми розрахунку усталеного режицу енергосистеми, що відповідає специфічніш вимогам задачі побудови і дослідження бази знань диспетчерського управління. Викладено застосування теорії планування факторного експерименту для побудови матриць чутливості, які використовуються як елементи диспетчерських знань. Побудовані, статично досліджені і оптимізоваиі параметри факторних режимних моделей об"екту диспетчерського управління.

. У четвертому розділі наведена реалізація інтерактивної експертної системч реального часу 5ГіїЕЛМ для підтримки рішення у області диспетчерського управління енергооб"сднанняи» На основі аналізу структури і функціонування елементів ЛСДУ визначені місце і функціональна напрзгаєшпеть інтелектуальної системи підтримки рішення диспетчера у комплексі діючих засобів прийняття, обробки і відображення інформації.

- б -

У додатках наведені характерні помилки диспетчерів єн ерг о об "єднання і енергооб'єктів, які наведені на прикладах реальних тренувань оперативно диспетчерського персоналу. Коротко описаний пакет розроблених ііроцедур і службових утіліт, обробки диспетчерських знань.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Аналіз професійної області функціонування оперативно-диспетчерського персоналу, як складової частини АСДУ, дав можливість виявити наявність принципових факторій, істотно впливових на процес і якість прийняття диспетчером оперативних рішень при управлінні енергооб"єднанням. До таких факторів,на сам перед, треба віднести високу складність ЕЕС і гострий дефіцит часу диспетчера. Значні народно-господарські втрати від арарійних ситуацій в енергосистемі призводять до виникнення жорстких, а часом, і екстремальних психологічних умов роботи диспетчерського персоналу.Зро- , стаючий натиск психофізіологічних навантажень на фоні постійно збільшуваного обсягу інформації, що контролюється, перетворив процес прийняття диспетчером оптимальних якісних рішень у надто складну проблему. ,

У ситуації, що склалася, взаємодія людини і великих технічних систем ефективне рішення задачі аналізу і управління може бути знайдене у напрямку створення інформаційно-обчислювальних систем штучного інтелекту - експертних систем. Останні дають можливість звільнити людину від значної • частини роботи по ідентифікації та систематизації ситуацій, залишаючи йому липе реалізацію основних, стратегічних рішень. Проведений аналіз вітчизняної і зарубіжної технічної літератури у даній області виявив високу ефективність застосування експертних систем у різних професійних сферах при рішенні неформалізованих задач.

Область диспетчерського управління ЕЕС в силу своєї складності, ієрархічності, наявності великих обсягів інформації ставить особливо жорсткі вимоги до репрезентації знань і ії обробці в експертній системі.Останні обставини обумовили проведення реалізаціїи$Ш|Йзеіітації знань двома етапами.

Перший етап заключаеться у розробці інструментальної бази мови репрезентації, пігоговки логічної обробім знань області диспетчерського управління. У сукупності з процедурами відображення рішення мова репрезентації знань являється потенпіШіил інст-

рументом розробки систем підтримки рішень. Відповідний програмний блок зображує собой операційне середовище, яке дозволяв без серйозних затрат часу створювати системи підтримки рішень у різних професійних областях .

Другий етап роботи заключавться у бвзпосередньоцу створенні системи підтримки диспетчерських рішень, які базуються на інструментарії середовища розробленої мови репрезентації знань. Самостійними задачами на даноцу етапі являються наступні:

- побудова бази знань диспетчера енергооб"вднання;

- організації інтерактивної взаємодії з оперативно-диспетчерським персоналом ;

- створення комплексу сервісних програм підготовки знань про стан об"ектів диспетчерського управління.

Основної) метою і змістом першого етапу роботи являвться синтез математичного апарату мови репрезентації і обробки диспетчерських знань. '

На основі аналізу переваг та недоліків основних форм репрезентації знань у роботі зроблено висновок про те, що найбільш простими і разом з тим, .потужними формами репрезентації знань області диспетчерського управління ЕЕС,являються семантичні мережі і продукційні правила.

Пропонузться реалізація семантичних мереж на основі моделі елементарного факту:

-Расі - СйГ, Ь', І?,Р>,

де £Ґ- підмнажина обсягів семантичної інформації факту;

£ - підмножина символів, що відображають обсяги семантичної інформації факту; ^ - функція позначки елементів факту; Г -функція утворення факту.

Семантична мережа утворюється об'єднанням фактів у загальних для них вузлах:

Л /ос^ - ) И/ЙУІ/ Л Є /І/

Для обробки семантичної мережі розроблені наступні операції:

£а )=!/&£) ]/і4'ЛІД5і/їїї4ґ| $р64 Є Асі) =>ШуткШз1}тЬь £ іасі))), /2/

•-'О- '

Ш)=£ бгі) ^>(0^Д М, £ (асі І), /з/

І-Касі) = ЩМІіЦіАІІІцА.^АЄШ)^>(0Щ>а)/1 (яЦіпЬа Є (асі))). /А/

2. Для заданого вузла визначити всі звмязані з ним вузли-джерела відношення: '

Ра Іксі)= \ifad)](цак, І((;і/Д, £ Іагі)3 (0(.\цтІ^ /1 (ьцШ4 £

3. Для заданого вузла визначити всі зв"язані з ним вузли-приймачі відношення:

Р3({осі}*Шісі)](умІ)а)Кут&: Віті) ^(ОІщЬц)/1 (ціпЬвЄ[асі))). . ^

У виразах/І/-/6/: 0(%т0(ьі,т!)г1, -

оператори відображення елементів факту: вузла-джерєла відношення, відношення, вузла-приймача-відношення; Щт^п -

символи, які відповідають елементам факту; 5А/ _ семантична не' <*

режа.

Для реалізації продукіїійних правил затосований апарат теорії иерек Петрі. Розроблена модель продукції в термінах даної теорії має вигляд

г = < Р,, ТГ) Іп 0Г>,

де Рг - множина позицій продукції; Тг - множина переходів продукції; 1Ґ - вхідна функція продукції; Ог - вихідна функція продукції.

Умови спрацювання продукції "1" та "АБО" - типів визначаються наступними виразами:

де - к-а продукція; ^ - маркіровка вхідних позицій І< -ої продукції; йс - множина продукція; Мк - вектор всіх можливих маркіровок вхідних позицій (< -ої продукції, (Уфі)- маркіровка додаткової позиції -от продукції; Р|< - мнсиина всіх вхід-

них позицій к -ої продукції і р'. 6 Р|,.

Оціночні характеристики вірогідності висловлювань для вихідних позицій продукції "1" та "АБО" - типів відповідно пропонується розраховувати наступним чином:

тР*=$тл, т? м- /ш-вд,

де Шр»- вага фішок у вихідній позиції продукції; ҐПр*і - вага фішки у Ь -ій вхідній позиції продукції.

Запропоновані математичні моделі семантичної мережі і про-‘дукційних правил професійної області диспетчерського управління енергооб"єднанням являються основою теоретичного апарату розробленої мови репрезентації і обробки знань, коїрий має назву ЕХ5ША/.

Реалізовані функціональні засоби мови репрезентації диспетчерських знань дають можливість здійснити безпосередній синтез структури експертної системи.

На базі програмного комплексу мови репрезентації диспетчерських знань і з врахуванням особливостей сфери діяльності диспетчера ЕШ розроблена загальна інформаційно-логічна структура інтелектуальної системи підтримки рішень, котру дозволяє реалізувати комплекс ЕХбУіЕМ /рис. І/. Модель відповідав вимогам , що ставляться до архітектури експертних систем.

Основною метою і'змістом другого етапу роботи являється • формування бази знань про управління об"єктом диспетчерського контролю. Знання диспетчері на практиці реалізуються в кінцевому рахунку у вигляді управляючого впливу на поточний режим ЕЕС і, отже, відображають собою моделі інтенсивного взаємозв'язку факторів, що характеризують стан режицу електричної мережі енергооб "єднання. . '

Для побудови факторних реиимних моделей з урахуванням ряду специфічних вимог комплексу задач, що вирішуються, розроблена програма розрахунку усталеного режиму роботи електричної мережі енергосистеми, яка реалізує метод Ньютона у повній і модицій-

*- - інформаційні зв"язки *- - логічні зв"язки

Рис. І. Загальна структура розробленої експертної системи підтримки рішення диспетчера ЕЕС. .

ній формах. Розробка даної програми стала потрібної) у зв"язку з необхідністю трасировки ходу рішення і виводу проміжних результатів, певною структурою вихідних даних і вимог максиальної простоти їх модифікації при реалізації факторного планування експерименту, можливістю гнучкого управління збіжністю ітераційного процесу, заданим форматом результатів розрахунку при їх обробці програмами статистичного аналізу.

Граничних обсяг задачі, то вирішується, наприклад, для найбільш розповсюджених ПЕОМ ІШ РС складає 600 вузлів і 800 віток. Витрати машинного часу на реалізацію однієї ітерації рри стандартному методі розрахунку складає 20 - 30с, при модифіційному 2 -5с. Обсяг програми 43,8 К. На основі розробленої програми виконані всі експериментальні розрахунки, які зв"язані з оцінками режимних характеристик досліджуваного об'єкту диспетчерського управління.

Об'єктом досліджень при побудові бази знань диспетчерського управління, в окреноцу випадку, вибрано відповідальний розріз /І1УАЕС - Вінниця/ схеми основної електричної мер©^ ЦДЦ України,

яка містить 156 вузлів /в тому числі 42 вузли з фіксацісв модулів напруги/, 210 віток /ліній - 181, автотрансформаторів гзв"язку -26, з яких 9 задаїі комплексними коефіцієнтами трансформації/.

диспетчерського управління перетоком акг'чнот потужності на вказаному розрізі. Активними факторами диспетчерського впливу на поточний режим енергооб"єднання прийняті потужності генеруючих вузлів і коефіцієнти трансформації автотрансформаторів зв"язку мербя номінальною напругою *750/330 кВ. Належить відмітити танок ватсли-вість обліку такого фактору диспетчерського контролю і'управління, як потокорозподіл реактивної потужності в основній мережі енерго-об"еднання. Проте,інваріантність запропонованого підходу до формування моделей в базі знань по відношенню до досліджуваних режимних характеристик дозволяє без зниження якості роботи випустити розгляд даного фактору.

Побудова регресійних факторних моделей управління об"єктом диспетчерського контролю проводиться на основі результатів дослідів, які відповідають матриці планування експериментів. Доцільні моделі мають вигляд:

домій методиці найменших квадратів.

Аналіз величин одержаних коефіцієнтів показує, що для прийнятих в умовах експериментів областей варіацій факторів моделі близькі до лінійних, а коефіцієнти при взаємодіях факторів вищих порядків виявились статистично не значущі.

Перевірка на адекватність виявила якісне відображення моделями степені впливу режимних факторів, іао розглядаються, на функціонування об’єкту диспетчерського управління.

На основі едетаних результатів здійснена опта; "запіл параметрів регресивних моделей. 0 результаті проведених чисолших експериментів визначені величини і напрямки зміни параметрів, до контролюються,для формування управляючих впливів на реким електричної мережі. Шішсві результати розрахунків пшнться нсвиыа знаннями і занесені в базу анааь в двкяаратлпіій формі.

У роботі здійснювалась побудова факторних режимних моделей

й<І

де оцінки коефіцієнтів

С< и

визначаються по ві-

Належить відмітити, що побудована модель для окремого випадку, який розглядається, характеризує об"єкт диспетчерського управління у локальному районі електричної мережі. Для всієї схеми енергосистеми в цілому необхідне проведення серії аналогічних ’ експериментів і одеркання додаткових моделей. Наприклад, при побудові бази знань про характеристики пропускної можливості деякої підмножини розрізів проблема'буде виглядати так:

м'р Р'= [№$),

КрД ... >(л],Р*), 1

(пі'рі), ..., (піМ ■

р.еМ рР‘ - бінарне відношення, до задається на множинах АІ',Р' ;

- підмножина груп вузлів, що контролюються; ЇЇІ -кількість груп вузлів, що контролюються; Р<=£р^! _/ - під-

множина значєаь перетоків у розрізах, що контролюються; А - кількість розрізів, що контролюються; Р с Р - множина значень перетоків в К розрізах схеми; К - загальна кількість розрізів, що розглядаються.

Описане відношення може бути подане у вигляді деякої матриці розміром ҐПхк

и ... и

.... ...

. -

де /уаМ,рі). £°Л»я,

Дана матршія зобракує собою матрипю чутливості, а отримані регресійні моделі являються її елементами. На цьому шляху можливе створення і розширення бази знань за рахунок нових знань, що одержуються реалізацією моделей. Важливою особливістю такого підходу являється та обставина, що тут оцінка стану об"єкту диспетчерсько го управління не потребує затрат часу на повні розрахунки режиму мережі, характеристики кожної моделі безпосередньо вказують величини і напрямок зміни дії, по управляє.

- ІЗ - '

Розроблений розвинутий програмний інструментарій, а також насичена база знань дає можливість перейга до побудови експертної системи, яка вирішує конкретне коло задач. При цьому важливою проблемою являється організація "дружнього" інтерфейсе з диспетчером.

В дисертаційній роботі для реалізації інтерфейсе інтелектуальної системи з оперативно-диспетчерським персоналом використана модель кінцевого детермінованого автомазу:

М - <Х, У, 0, f, v>,

де X*[xi/i=v7(J - множина вхідних повідомлень /інструкцій/ диспетчера; У= (Hjjj- ЇЛуі ~~ множина вхідних повідошень /реплік/ системи підтримки рішень; /Va] - множина станів системи;

- початковий стан; —1"Q - функція переходів;

І - функція виходів. •

’ Кожному стану відповідав розроблений програмний модуль, який

реалізує інструкції диспетчера. Знаходячись у стані , під дією інструкції X; експертна система перейде а стан fy) ,

виконав деяку дів і видасть репліку % = y(X£t ft),

У рамках автоматної моделі реалізовано діалог типу МЕНЮ. У цьому випадку шеидкість уводу інструкцій диспетчера максимально збільшується і ліквідуються можливі помилки вхідних повідомлень.

На основі побудованих бази знань, моделі інтерактивної взаємодії з оперативно-диспетчероьюш персоналом і засобів операційного середовища EXSYLEN синтезована оперативна експертна система підтримки рішень диспетчера енаргооб"єднання. Програмна реалізація останньої має назву STREAM. Крім цього, у вигляді додаткового модуля, який реалізує запропонований апарат семантичної мерові, розроблена система управління базос даних об "екгу диспетчерського контролю - DATAFACT-

Для стиковки розроблесэ! експертної системи з програмно-апаратним серодовицем діючого оперативного інформаційно-управляючого комплексу диспетчерського контролю проведено аналіз технічних засобів і математичного забезпечення АСДУ.

Місце впровадження і функціонування системи підтримки рішень у структурі АСДУ моте бути визначено наступним чином:

І. По відношенню до технічних засобів обробки інформації:.

- автоматизоване робоче місце обчислювальної мережі з доступом до апаратних засобів, програм і банку даних;

- контур міжиашмнного обміну оперативними даними на базі шкро-ЕШ РПТ--80.

2. По відношенню до підсистем математичного забезпечення:

- середовище програмних засобів ОІУК і обчислювального комплексу;

- програмне забезпечення задач оперативного управління у режимі реального часу;

- підсистема обліку і аналізу ефективності пройдених добових режимів;

- комплекс проградаого забезпечення оперативної бази даних;

- програмне забезпечення задач поточної оптимізації режимів;

- математичне забезпечення обробки планово-статистичної ін-

формац і ї.

3. По відношенню до оперативного і технологічного персоналу:

автоматизовані робочі місця оперативно-диспетчерського персоналу, інженера-технолога, інженера служби оптимізації електричних режимів. '

Розроблена «інтелектуальна система підтримки рішень диспетчера енергообивднання - пройшла функціональні випробовування

в операційному середовищі діючої АСДУ НДЦ України.

Основні характеристики комплексу системи підтримки ріиень і програмних засобів первинної підготовки знань:

- кількість правил - Ь7 /максимально - 2000/;

- кількість фактів - 32 /максимально - ШОО/;

- репрезентація знань - природня мова;

- діалог - ШІЮ;

- час доступу до словника системи - 1-3 є.;

- середній час логічного висновку - І—3 .с:;

- діапазон інтервалів часу зчитування даних телевимірів -

І - 6£)535 с.;

- час формування словника - 5-Ю с.;

- час компіляції правил або фактів - 5-Ю с.;

- зміна умов задачі - у будь-який момент.часу;

- підтримка нечіткості логічного висновку;

- управління базою даних; .

- незалежність основної оболочки від специфіки задачі;

- можливість підключення будь-яких програм користувача;

- розмір основної програми - 50,7 К;

- прозиір утіліт побудови словника - 13,5 К;

• - розмір утіліт компіляції бази знань - 16,8 К.

Експертна система 5ГЯ£У)/1 зістикована з діючим програмним комплексом АСДУ і функціонуо у режимі реального часу.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ РОБОТИ

1. Виконано аналіз причин помилкових дій диспетчерів енер-гооб "єднання і сформульована задача рішення проблеми підвищення якості оперативного диспетчерського управління в умовах дефіциту часу.

2. Розроблені інформаційно-логічні структури і математичні моделі блоків інтелектуальної підтримки рішень диспетчера і форм ратрезентації диспетчерських знань гро режим роботи енергооб "єднання.

3. Побудовані статистично досліджені математичні моделі інтенсивностей впливу режимних факторів диспетчерського управління /зокрема, потужностей генеруючих вузлів і коефіцієнтів трансформації автотрансформаторів зв”язку/ на режим роботи об"екгу єнер-гооб"єднання, що контролюється.

4. Проведена оптимізація параметрів одержаних моделей, визначені величини і напрямки режимних діянь, які реалізують необ^ хідні дії диспетчерського управління.

5. Розроблена методика використання у базі знань елементів матриць чутливості як режимні моделі управління функціонування вибраного об'єкту диспетчерського контролю.

6. Розроблене процедурно середовище репрезентації і обробки диспетчерських знань - ЕХбУІЄМ , реалізована інтелектуальна система підтримки рішень диспетчера - ЗТКЕАМ і система управління базою даних об"екту диспетчерського контролюНАТЛІ-АСГ.

7. Визначені місце і функц і опальна направленість розробленої експертної системи у діючому комплексу програмно-апаратних засобів АСДУ і здійснена інтеграція системи з діючим комплексом ОІУК у режимі реаіьного часу.

За темою дисертації опубліковано В наукових рэбг;;

І. Саидов У.О., Котов Я.А. Многокритериальная оптимизация режимов работы электроэнергетических систем методом крутого восхождения. - Доп. в 'ІатетіНІШГ.'і IO.02.U7., К Та- ДВ7, Зш. I, -Душанбе. - 19Ь7,- Ь с.

2. Сулейманов В.Н., Сеидов /.0., Котов И.А. Многокритериаль-

ный анализ электроэнергетических сисген с учетом вероятностного характера нагрузки узлов// Энергетика и электрификация. - №3 -1987.- С. 35-36. • ц

3. Саидов У.0., Котов И.А. Разработка математической модели управления режимом элвктропотребления на основе многокритериального анализа// Тезисы докл. конференции: "Методы моделирования в электроэнергетике". -Душанбе. -19Ю. -С. 18-21.

4. Сулейманов В.Н., Котов И.А. Комлексный подход к представленью знаний в экспертных системах// Энергетика и электрификация.

- М - 1991. -С. 52-М.

5. Сулейманов В.Н., Котов И.А. Инструментальная реализация продукционного представления знаний// Энергетика и электрификация.

- №2 - 1991. С.53-55.

6. Сулейманов В.Н., Котов И.А. Моделирование диспетчерского управления электроэнергетической системой с применением методов искусственного интелекта// Тезисы докл. на X научной конференции: "Моделирование электроэнергетических систем". - Каунас. - т.1 -1991. -С. 66-87.

7. Сулейманов В.Н., Котов И.А. Инструментальная реализация представления знаний в виде семантических сетей// Энергетика и электрификация. - №4 - 1992. -С. 51-55.

Ь. Сулейманов В.Н., Котов И.А. Сети Петри и моделирование продукционных баз знаний /БЗ/ для диспетчерского управления электроэнергетическими системами// Энергетика и электрификация.- №2 -1993. -С. 31-36.