автореферат диссертации по транспорту, 05.22.14, диссертация на тему:Повышение эффективности эксплуатации электроэнергетических систем аэропортов путем многокритериальной оптимизации их подсистем

На правах рукописи

ПАНФЕРОВ ВАСИЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИЮ! ЭЛЕКТРОЭНЕГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ АЭРОПОРТОВ ПУТЕМ МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ ИХ ПОДСИСТЕМ

Специальность: 05.22.14 - Эксплуатация воздушного транспорта.

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург 2003

?

Работа выполнена в Академии Гражданской авиации и Федеральном Государственном Унитарном Авиационном Предприятии

"Пулково"

Научный консультант:_

Доктор технических наук, профессор Бойцов. В.А.

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Рубцов Виталий Дмитриевич Доктор технических наук, профессор Сарычев Валентин Александрович Доктор технических наук, профессор Александров Юрий Сергеевич

I

Ведущая организация: ГПИ и НИИ "Аэропроект"

Защита диссертации состоится 24 октября 2003 г. в Академии Гражданской Авиации на заседании Диссертационного совета Д-223.012.01 по адресу: 196210 г. Санкт-Петербург, ул. Пилотов д. 38.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Академии Гражданской Авиации.

Автореферат разослан 17 сентября 2003 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета

кандидат технических наук, профессор Олег Иванович Михайлов.

Л 54 о4

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Необходимость разработки методов формирования и оптимизации функционирования электроэнергетических систем (ЭЭС) аэропортов определена Федеральной Целевой Комплексной программой "Энергосбережение в России", принятой Постановлением Правительства Российской Федерации № 80 от 24.01.1998 г., цель которой — переход с 1998 года по 2005 год на энергосберегающий путь развития. Основополагающими принципами деятельности гражданской авиации в рыночных условиях стали экономичность и безопасность полетов. Существенное влияние на эти показатели оказывают эффективность функционирования и надежность ЭЭС аэропорта. При этом важнейшая роль отводится вопросам разработки методов их анализа, управления и автоматизации.

В условиях жесткой конкуренции отечественные аэропорты обязаны внедрять новое оборудование, постоянно совершенствовать свою деятельность, переходить на новые, отвечающие современным требованиям технологии. Переход невозможен без использования отлаженной и тщательно спланированной работы всего аэропорта, чью эффективность функционирования в значительной степени определяет надежность и стабильность работы системы электроснабжения, имеющей тесные связи с локальными и глобальными информационными сетями, используемыми в предприятии. Современный аэропорт состоит из совокупности взаимосвязанных технологических процессов и систем: управление воздушным движением (УВД), радиосветотехническое оборудование (РСТО) аэропорта, обслуживание самолетов, обслуживание пассажиров и других. Каждая из систем не может функционировать обособлено, не образуя с другими системами комплекс взаимосвязей. Это относится и к электроэнергетической системе. Межсистемные взаимосвязи оказывают существенное влияние на функционирование оборудования и на энергетические показатели: надежность электрических сетей, сокращение срока службы электрооборудования, увеличение энергетической и экономической составляющих затрат аэропорта, электромагнитную несовместимость потребителей (колебания напряжения и частоты, возникновение высших гармонических составляющих, снижающих эффективность работы электрооборудования) и выводят задачу повышения эффективности функционирования ЭЭС аэропорта в разряд актуальных и наиболее важных.

В этих условиях эффективность и качество электроснабжения потребителей аэропорта могут быть достигнуты лишь за счет системности и целостности исследований функционирования ЭЭС при условии, что наряду с количественным сокращением энергозатрат (снижение энергоемкости) решаются новые качественные задачи. Изложенное позво-

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С.Петербург //(/ ОЭ *»5»«т6//-

I

I |

ляет сделать заключение об актуальности проведения исследований по теме диссертации.

Для аэропортов России, с их разнообразием климатических и географических условий создание эффективных и перспективных ЭЭС с учетом энергетических, экономических, экологических и социальных факторов является сложной проблемой, решение которой возможно на основе системных исследований, что, в свою очередь требует развития и применения методологии системного анализа -на основе современных информационных технологий.

Цель работы. Целью работы является теоретическая и экспериментальная разработка методологии системных исследований электроэнергетических систем аэропортов на основе автоматизации процедур системного анализа и многокритериальной оптимизации, обеспечивающих создание эффективных и отказоустойчивых ЭЭС аэропорта.

Задачи исследования. Поставленная цель реализуется путем .

решения ряда взаимосвязанных задач, среди которых к числу наиболее приоритетных относятся следующие:

• Анализ состояния ЭЭС аэропортов и альтернативной энергетики на современном этапе, методов исследования процессов и подходов при решении проблем их развития, действующего законодательства по энергоснабжению и деятельности аэропортов.

• Разработка методологии системных исследований ЭЭС аэропортов на основе развития теоретических положений системного анализа и определения области применения информационных технологий в целях их автоматизации.

• Разработка принципов построения автоматизированной системы обработки информации по энергопотреблению, их реализация для целей системных исследований ЭЭС аэропорта.

• Исследование и разработка методов автоматизации и моделирования ЭЭС аэропорта, разработка обобщенной модели на основе информационных, функциональных и динамических моделей их подсистем.

• Исследование и разработка методов и моделей решения общих задач автоматизированного управления ЭЭС аэропорта на основе адаптивной системы анализа и прогнозирования сложных систем.

• Исследование и разработка методов синтеза структур ЭЭС аэропорта на основе анализа дерева целей, функций системы, многокритериальной оптимизации и имитационного моделирования.

• Развитие теории надежности, повышения отказоустойчивости и живучести ЭЭС аэропортов.

• Оценка практического применения разработанных методов при создании ЭЭС аэропорта с комбинированным использованием энергосистем и нетрадиционных возобновляемых источников энергии.

• Разработка теоретических и схемно-технических решений систем формирования децентрализованного распределенного комбинированного электроснабжения объектов аэропорта и размещения автономных источников и накопителей энергии в ЭЭС аэропорта.

. • Разработка методики синтеза' а оптимизации решений о включении нетрадиционных возобновляемых источников энергии в энергобаланс аэропорта.

• Формирование представления об оптимизированной (рациональной) модели развития ЭЭС аэропорта, ориентированной на задачи авиатранспортного производства.

• Определение экстремальных значений характеристик (параметров) оптимизированной ЭЭС, исходя из рациональных и обоснованных значений, достигнутых в гражданской авиации России и зарубежных стран, а также исходя из разработок и рекомендаций в области электроэнергетики промышленных предприятий.

• Разработка метода корректировки экстремальных значений характеристик (параметров) оптимизированной ЭЭС с учетом особенностей конкретного аэропорта, в том числе определение параметров, по которым отсутствует необходимость достижения экстремальных значений, отыскание взаимной противоречивости некоторых из них, выявленных опытом эксплуатации в конкретном аэропорту.

• Определение оптимальной структуры, экономических показателей и условий функционирования ЭЭС аэропорта разработка вариантов состояний и направлений движения от существующего уровня развития ЭЭС аэропортов к оптимизированной модели.

• Исследование уровня энергозатрат по отдельным составляющим декомпозиции технологического процесса авиатранспортной деятельности и разработка методов их снижения при наличии автоматизированной системы управления электроснабжением, осуществляющей непрерывное информационно-управляющее взаимодействие между энергетическим и производственно-технологическим оборудованием.

• Выполнение расчетов на основе реальных примеров для получения общих количественных оценок, подтверждающих эффективность выбранных методов, достоверность и практическую пригодность полученных результатов.

• . Создание и внедрение на основе проведённых теоретических исследований комплекса методик и технических средств, обеспечивающих повышение эффективности функционирования ЭЭС аэропорта.

Методы исследований. Теоретической основой повышения эффективности эксплуатации и надежности ЭЭС аэропортов является системный подход как направление методологии познания и практики, в основе которого лежит исследование объектов как систем; системный анализ как совокупность методологических средств, используемых для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам в различных

областях. С учетом указанных определений под системными исследованиями в работе принимаются исследования, основанные на системном подходе и использующие средства системного анализа. В ходе Проведения исследований использовались методы теории систем, системного анализа, теории • информации, теории распознавания образов, теория оценивания и управления ЭЭС. Методы теории автоматического управления, методы поисковой оптимизации, численные методы решения алгебраических и дифференциальных уравнений, математическое и физическое моделирование, методы теоретического, экспертного и экспериментального определения параметров и характеристик ЭЭС аэропорта, методы математической статистики, методы декомпозиции и параллельных вычислительных технологий в задачах энергетики.

. Научная новизна работы. Научная новизна работы и защищаемых положений состоит в теоретическом обобщении и решении проблемы создания методологии системных исследований ЭЭС аэропортов.

В диссертации получены следующие основные результаты:

1. Развита теория информационного обеспечения ЭЭС аэропорта.

2. Разработана теория отказоустойчивости и живучести ЭЭС аэропортов, повышающих надежность электроснабжения и безопасность полетов.

3. Разработана концепция определяющая общие принципы оптимального управления ЭЭС, позволяющие решить задачу минимизации энергозатрат при неснижаемом уровне надежности и безопасности полетов во всех производственно-технологических процессах в условиях действующего аэропорта при внедрении комплексов современного и перспективного оборудования.

4. Разработаны методы оперативного и долгосрочного управления электроснабжением аэропорта на основе инструментальных данных учета и автоматизации с применением прогнозирующих алгоритмов оценки эпектропотребления.

5. Развита концепция и предложен алгоритм формирования автоматизированной системы управления электроснабжением аэропорта, а также разработано методическое и аппаратурное обеспечение такой системы.

6. Предложены методы обоснования и формирования системы комбинированного энергоснабжения удаленного объекта аэропорта.

7. Разработан метод оптимизации размещения автономных источников и накопителей энергии в электрических сетях аэропорта.

8. Разработана экономико-математическая модель развития и оптимизации электроэнергетических систем аэропортов, позволяющая на базе системного подхода приводить все конкурирующие варианты энергоснабжения к единой структуре и учитывающая динамику разви-

тия аэропорта и иерархию функционирования в условиях нестабильности ценовых факторов.

9. Разработан метод оценки состояния и формирования направлений и вариантов движения от существующего уровня развития ЭЭС аэропорта к оптимизированной модели.

10. Разработаны методы анализа и снижения энергозатрат .по всем составляющим декомпозиции технологических процессов авиатранспортной деятельности на основе непрерывного информационно-управляющего взаимодействия между энергетическим и производственно-технологическим оборудованием.

11. Разработаны методики регулирования нагрузки и электропотребления в режиме реального времени, сертификации электросветотехнического оборудования, совершенствования ремонта и модернизации оборудования, повышения достоверности показаний измерительных счетчиков и алгоритмизации задач диагностики системы измерений, повышения надежности электроснабжения, оценки и регулирования состояния электрооборудования и распределительных сетей аэропорта.

12. Разработаны методические рекомендации по определению экономически целесообразной структуры оптимальных параметров функционирования системы электроснабжения аэропорта и предложен метод корректировки экстремальных значений этих параметров с учетом особенностей конкретного аэропорта, в том числе по определению параметров, по которым отсутствует необходимость достижения экстремальных значений и по определению отыскание взаимной противоречивости некоторых из них, выявленных опытом эксплуатации в конкретном аэропорту.

13. Выполнены расчеты на основе реальных примеров и данных, получены количественные оценки, подтверждающих эффективность выбранных методов, достоверность и практическую пригодность полученных результатов.

На защиту выносятся:

1. Обобщенная методика анализа электроэнергетических систем аэропортов.

2. Развитие теории информационного обеспечения электроэнергетических систем и разработка автоматизированной системы обработки информации ЭЭС аэропорта.

3. Результаты сравнительного анализа эффективности различных методов прогнозирования расхода электроэнергии, алгоритм прогнозирующей оценки электропотребления аэропорта, метод и математический аппарат, позволяющие прогнозировать уровень расхода электроэнергии, исходя из реальных условий функционирования аэропорта.

4. Метод оценки эффективности функционирования электроэнергетической системы аэропорта, учитывающий структуру производственно-технологических процессов, природно-климатические условия функ-

ционирования, влияние внешних и внутренних факторов деятельности.

5. Обобщенный принцип многофакторной оптимизации электроэнергетических систем аэропорта.

6. Метод формирования и оценки энергетической эффективности децентрализованных систем сберегающего электроснабжения и разработанные на его основе методики оценки потерь электроэнергии в сетях аэропорта, построения энергосберегающей политики в аэропорту, построения банка данных по обеспечению комплексных исследований по энергопотреблению, а также рекомендации по выравниванию графиков нагрузки, повышению надежности электроснабжения объектов УВД и РСТО аэропорта.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается корректным использованием математического аппарата, адекватного решаемым задачам; представленным объемом статистического материала; качественным совпадением расчетных и экспериментальных данных, в том числе полученных путём моделирования, а также положительными результатами внедрения и эксплуатации компонентов ЭЭС аэропорта.

Практическая ценность работы. Теоретические положения и практические разработки обеспечивают научно-обоснованное развитие электроэнергетических систем аэропортов путем реализации и внедрения рекомендаций по их оптимальному функционированию, алгоритмов и программ выбора экономически целесообразного варианта развития ЭЭС, рекомендаций по повышению надежности схем электроснабжения, комплекса апробированных практикой инженерных методик для расчетов и оптимизации процесса ремонта электрооборудования, учета потерь электроэнергии, а также выравнивания графиков нагрузок аэропорта. Выполнение данной работы проводилось в рамках научно-исследовательской работы "Система совершенствования процессов эксплуатации электросветотехнического оборудования аэропортов на основе использования персональных ЭВМ" ( Шифр 72.2.11.90), целевая комплексная программа «Энергия» северо-западного региона России. По результатам данной работы создан программный комплекс, позволивший внедрить подсистему АСУ электросветотехнического обеспечения полетов (ЭСТОП) в Ленинградском объединенном авиаотряде, включающую в себя автоматизированные рабочие места начальника ЭСТОП, начальника узла, начальника смены и инженера по учету. В АСУ ЭСТОП разработаны также обучающие программы по проверке знаний правил техники безопасности и правил эксплуатации электроустановок потребителей для электросветотехнического персонала и идентификации работы светотехнического оборудования ВПП.

По результатам диссертационной работы в Федеральном Государственном унитарном авиационном предприятии "Пулково" и других аэропортах внедрены методики по оценке потерь электроэнергии в сетях

аэропорта, построению энергосберегающей политики в аэропорту, формированию банка данных для обеспечения комплексных исследований по энергопотреблению. Разработаны рекомендации по выравниванию графиков нагрузки, повышению надежности электроснабжения объектов УВД и РСТО аэропорта, совершенствованию системы учета потребления электроэнергии, автоматизации процессов энергоснабжения, ремонта электрооборудования, создания автоматизированной системы обработки информации ЭЭС аэропорта. Теоретические и практические результаты диссертационной работы реализованы в разработках технического задания арх. № АМВЮ.411713.029.ТЭ "Автоматизированная система коммерческого учёта электроэнергии и мощности ГУ "Авиационное предприятие "Пулково" (АСКУЭ Пулково) и проекте арх. №, АМВЮ.411713.029.Т1-3 "Автоматизированная система коммерческого уч^та .расхода электроэнергии и мощности ГУ "Авиационное предприятие "Пулково" (АСКУЭ Пулково), выполненных государственным учреждением "Энерготестконтроль" под руководством автора..

Практически все результаты работы внедрены в учебный процесс дисциплин кафедры № 11 Академии Гражданской авиации.

Результаты внедрения подтверждаются соответствующими актами.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на международных, всесоюзных и межвузовских конференциях. В том числе на Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы проектирования, строительства, механизации и эксплуатации аэропортов" (Киев, КНИГА, 1985 г.); Научно- технической конференции профессорско-преподавательского состава КИИГА (Киев, КНИГА, 1985 г.); Всесоюзной научно-технической конференции по современным проблемам проектирования, строительства и эксплуатации аэропортов (Москва, ГПИ НИИ Аэропроер, 1986 г.); Научно- технической конференции профессорско-преподавательского состава КИИГА (Киев, КИИГА, 1986 г.); Методическом совещании руководящего состава служб ЭСТОП МГА (Красноярск, 1988 г.); Научно-технической конференции «Проектирование, строительство, эксплуата-" ция и механизация аэропортов» (Киев, КИИГА, 1989 г.); 3-ей международной научно-технической конференции "Методы управления системной эффективностью функционирования электрифицированных и пило-тажно-навигационных комплексов "Авионика-95"" (Киев, КМУГА, 1995 г.); Международной научно-технической конференции "Проблемы совершенствования систем аэронавигационного обслуживания и управления подвижными объектами "Аэронавигация-96"" (Киев, КМУГА, 1996 г.); Международной научно-практической конференции "Обеспечение безопасности полетов в новых экономических условиях" (Киев, КМУГА, 1997 г.); Международной научно-практической конференции "Проблемы развития систем аэронавигационного обслуживания и авионики воздушных

судов" (Киев, КМУГА, 1998 г.); Второй международной конференции и выставке "Аэропорт-99" (Киев, КМУГА, май 1999 г.); 7-ом заседании аэродромного комитета ассоциации стран СНГ "Аэропорт" ГА (Санкт-" Петербург, ГУАП Пулково, июнь 1999 г.); Международной научно-технической конференции "Авиа-99" в рамках 1-й Международной специализированной выставки "АВИАМИР XXI бека" (Киев, КМУГА, октябрь 1999 г.); 8-ом заседании аэродромного комитета ассоциации стран СНГ "Аэропорт" ГА (Минск, Раубичи, октябрь 1999 г.); Международной научно-технической конференции «АВИА-2000». (Киев, НАУ, октябрь 2000 г.); III Международной научно-технической конференции «АВИА-2001» (Киев, НАУ, апрель 2001 г.) ; IV Международной научно-технической конференции «АВИА-2002» (Киев, НАУ, апрель 2002 г.).

Публикация результатов работы. Основные результаты работы опубликованы в 44 научных трудах (в 41 печатных работах, выпущенных центральными и отраслевыми издательствами, и 3 научно-исследовательских отчетах).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников и приложения. Основная часть диссертации содержит_страниц текста,_

рисунков,_таблиц и библиографию из_наименований. Общий

объём работы_страниц.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, дается характеристика состояния проблемы, сформулирована цель исследования, указаны методы и средства ее реализации. Поставлены задачи, решение которых позволяет достичь конечную цель, указаны ожидаемые научные результаты и их практическая значимость для аэропортов гражданской авиации. Раскрыта структура изложения материала по главам.

В ряде отраслей промышленности (энергетическом машиностроении, приборостроении, морском и железнодорожном транспорте.и др.) разработаны и внедрены научные и методические материалы по прогнозированию энергопотребления предприятий и управлению им. В гражданской авиации исследований процесса электропотребления и разработанных на их основе научных методов по прогнозированию энергопотребления и управлению им в настоящее время нет. Задачи разработки методов анализа ЭЭС аэропорта с учетом отраслевых особенностей имеют большую актуальность, так как открытые резервы повышения эффективности эксплуатации ЭЭС и снижения электропотребления становятся невозместимыми потерями для аэропортов гражданской авиации, если не реализуются.

В этой связи перед автором стояла цель: на основе проведения теоретических исследований, обобщения научных достижений, опыта

эксплуатации, энергосберегающей политики в гражданской авиации, на транспорте и в промышленности научно обосновать и создать методы повышения эксплуатационной надёжности электроэнергетических систем аэропортов путём многокритериальной оптимизации их подсистем.

Первая глава посвящена анализу развития авиатранспортной.системы. В ней рассматриваются вопросы повышения эффективности эксплуатации аэропортовых комплексов, модернизации электрооборудования и управления развитием ЭЭС. Приводятся общие характеристики направления развития гражданской авиации, анализируются энергетические потребности отрасли, изменения и тенденции развития энергетического рынка, объемы и структура потребления электроэнергии, основные технологические процессы аэропорта и их основные параметры, анализируется распределение электроэнергии на различные нужды, изучаются пути их эффективного сбережения. Показывается экономическая целесообразность и перспективность разработки методов анализа и автоматизации ЭЭС аэропортов и управления ими, применения децентрализованных систем сберегающего электроснабжения объектов аэропорта, оптимизации их размещения в сетях электроснабжения, разработки эксплуатационных методик повышения отказоустойчивости и живучести ЭЭС аэропортов, учета потерь электроэнергии, выравнивания графиков нагрузок аэропорта, организации ремонта оборудования и т.д.

Анализ тенденций развития мировой экономики показывает, что за последние 15 лет в промышленно развитых странах наращивание выработки энергоресурсов стабилизировалось, рост потребности в энергоресурсах обеспечивается за счет более рационального их использования. В течение последнего десятилетия произошло резкое увеличение тарифов на электроэнергию (рис. 1). Удельный вес стоимости электроэнергии в эксплуатационных расходах аэропортов увеличился в три и более раз. Удельный расход электроэнергии за последние годы возрастает вследствие сокращения объемов авиатранспортных перевозок.

Значительная часть электрооборудования, эксплуатируемого в настоящее время в аэропортах, была спроектирована в 70-е и 80-е годы,'когда главенствующей идеей было обеспечение роста авиаперевозок и безопасности полетов. Вопросы экономичности стояли на втором плане, вследствие низких тарифов на электроэнергию.

В последние годы в электроэнергетических системах аэропортов обостряется проблема физического и морального старения оборудования и сетей. Объемы капитальных вложений в ЭЭС сокращаются, увеличивается количество электрооборудования, отработавшего ресурс. Износ основных производственных фондов ЭЭС аэропортов составляет более 70%. Оставшиеся мощности уже к 2005 году не смогут обеспечивать уровень электропотребления 2000 года. Имеющаяся тенденция

роста энергопотребления еще более приблизит появление дефицита электроэнергии. Старение оборудования и низкие темпы замены (реновации) приводят к росту затрат на ремонт и эксплуатацию оборудования, ухудшению технико-экономических показателей ЭЭС аэропортов. Наблюдается увеличение удельных расходов, рост потерь в сетях, расходов электроэнергии на собственные нужды, сбои и перерывы электроснабжения.

руб/кВт- час

J

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0,03

Годь^

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997-. 1998' 199Г 2000" 2001 2002

Рис. 1. Изменения тарифов на электроэнергию по данным региональной энергетической комиссии

Важнейшие направления работ по улучшению технико-экономических показателей ЭЭС - это создание и применение нового оборудования, совершенствование систем эксплуатации и ремонтного обслуживания действующего электрооборудования. При этом на основе проведенных обследований действующего электрооборудования й исследования режимов эксплуатации должно приниматься решение о дальнейшей' эксплуатации отработавшего ресурс оборудования (рассматриваются необходимость изменения режимов эксплуатации, применения восстанавливающих технологий, замены отдельных элементов энергоустановок, определяются срок возможного продления ресурса оборудования, объем и периодичность дальнейшего обслуживания и

контроля).

Объекты аэропорта как потребители электроэнергии характеризуются многообразием функционального назначения. К ним относятся системы управления воздушным движением, тепло-, и санитарно-технического обеспечения, связь, обслуживания самолетов, обслуживание пассажиров и т. д.

В общем балансе их энергопотребления менее 40% занимают расходы на технологические нужды и более 60% - вспомогательные расходы (в том числе по целевому назначению на освещение, отопление, вентиляцию)., При этом потери составляют 10-12% от общего расхода электроэнергии.

Вопросы технико-экономической оптимизации систем энергоснабжения объектов транспорта, промышленности, сельскохозяйственного и жилищно-коммунального назначения освещаются в работах многочисленных исследователей (Л.А. Мелентьев, А.И. Андрющенко, Л.С. Попырин, В.А. Смирнов, В.Ф. Симонов, Б.Н. Курицын, A.A. Ионин и др.) и научно-исследовательских организаций.

Большой вклад в вопросы повышения эффективности эксплуатации ЭЭС аэропортов внесли В.А. Бойцов, И.А. Зеленков, С.М. Лящукова, В.Н. Драчков, Ю.К. Величко, В.Д. Козлов, А.Н. Оноколо, Л.Ф. Онищенко и другие.

Многоплановость направлений энергоиспользования, с одной стороны, требует многоплановых исследований, а с другой, системного подхода для решения основной задачи - всестороннего повышения эффективности функционирования электроэнергетических систем предприятий.

Решение задач повышения эффективности функционирования ЭЭС аэропорта должно проводиться при сочетании теоретических и эксплуатационных исследований с учетом опыта, накопленного учеными. Наибольшая эффективность при этом достигается путем моделирования исследуемых процессов с последующей апробацией полученных результатов.

Вторая глава содержит результаты научных исследований, направленных на развитие информационного обеспечения ЭЭС аэропорта. В ней рассматриваются особенности исследований ЭЭС аэропорта и требования к их информационному обеспечению, информационные объекты энергетических исследований и методические принципы формирования баз данных и знаний ЭЭС аэропорта и адаптация их к задачам информационного обеспечения.

В ходе исследований учитываются требования, сформулированные исследователями-энергетиками. Их можно сгруппировать следующим образом.

Общие требования к информационному обеспечению:

1) возможность хранения, санкционированного доступа и обра-

ботки больших массивов данных (исходных данных и результатов);

2) организация методически и структурно единой информационной базы для всех функциональных задач исследований;

3) обеспечение эффективного проведения вычислительного эксперимента за счет оперативной обработки данных, выдачи отдельных справок, изменения информационной базы, надежного хранения всех данных.

Требования к программным средствам:

1) возможность управления вычислительным экспериментом, а также независимой и автономной работы с отдельными задачами и этапами функциональной схемы исследований за счет разработки средств доступа к программам в режиме диалога, обеспечивающих как задание управляющих параметров, так и информирование о процессе выполнения расчетов;

2) обеспечение режима диалога в процессе вычислительного эксперимента как для разработчиков, так и для специалистов прикладной области, а именно: создание возможностей внесения изменений, повторения отдельных этапов и расчетных процедур; обеспечение выдачи различных справочных данных, промежуточных и окончательных результатов расчетов в удобном для анализа виде; введение специального языка, максимально приближенного к естественному языку специалистов предметной области, для управления вычислительным процессом;

3) возможность включения новых методов и моделей в функциональную схему исследований, развитие программного обеспечения исследований;

4) обеспечение надежности хранения исходной информации, результатов расчетов и программных средств с учетом требования санкционированного доступа и возможных отказов оборудования.

Требования к технологии вычислительного эксперимента:

1) инструментальные средства должны быть ориентированы на широкий круг задач, определяемый функциональной схемой, подверженной частой переориентации на принципиально новые постановки задач, методы и модели их решения, и должны охватывать принципиально различные аспекты исследований (от функционирования в режиме реального времени до долгосрочного (на 10-20 лет) развития ЭЭС отрасли и от детального рассмотрения отдельных элементов и связей ЭЭС аэропорта до агрегированного учета общеэкономических ограничений);

2) инструментальные средства должны обеспечивать простоту и удобство вычислительного эксперимента, а также возможность непосредственного участия специалистов рассматриваемой прикладной области в проведении расчетов;

3) инструментальные средства должны обеспечивать оперативное решение отдельных задач, наглядное представление необходимых

данных, справочного материала и результатов исследований, а также гарантировать получение результатов, несмотря на возможные сбои технических средств вычисления и систем.

На основе этих требований создается единая информационная интегрированная база данных, которая обеспечивает:

- накопление информации об основных факторах и связях, определяющих существующее и перспективное состояние объектов и систем энергетики, режимах их функционирования в процессах перехода из состояния в состояние;

- взаимоувязанное и согласованное использование исходных данных и результатов расчетов различными моделями и конечными пользователями путем неявного обмена данными;

- гибкое представление данных на различных уровнях агрегирования и в различной структуре;

- одновременное многостороннее взаимодействие пользователей с интегрированной базой данных.

При разработке интегрированной базы данных выделяются следующие основные этапы интеграции:

1) выбор единой базовой системы (например, СУБД), принятие единых системных соглашений и инфологических моделей, проектирование и реализация локальных баз данных;

2) объединение локальных баз данных и отработка технологии их использования в локальной вычислительной сети - интеграция .на физическом уровне;

3) анализ локальных баз данных и взаимных требований систем электроснабжения (СЭ) по обеспечению информацией решаемых задач, переход к достижению минимальной избыточности (устранение дублируемой информации без снижения эффективности работы использующих интегрированную базу данных программных комплексов) - интеграция на логическом уровне.

Информационная картина электрохозяйства авиапредприятия складывается из следующих основных составляющих:

1) систематизированная БД по вертикальным уровням электроснабжения, включающая эксплуатационные данные на каждую единицу установленного электрооборудования;

2) набор специализированных бланков по выполняемым действиям, а также стандартные формы документов, циркулирующих внутри предприятия;

3) базовые знания, представленные в различных инструкциях и правилах, являющиеся основой для принятия управленческих (эешений;

4) знания специалистов, накопленные в результате многолетней работы в области электроснабжения и отражающие специфику данного предприятия.

Структура управления авиапредприятием представляет собой систему, которая характеризуется такими свойствами, как иерархичность, структурированность и наличие связей между подразделениями. Связь между различными структурами предприятия представляют собой потоки информации различного рода. Служба ЭСТОП является подсистемой в системе управления предприятием.

На рис. 2 представлены данные об объеме информационной базы ЭЭС аэропорта Пулково, где на уровне 1У представлен объем информационной базы с энергоснабжающими организациями (энергосистемами), на уровне 2У- по сетям 6 и 10 кВ аэропорта, на уровне ЗУ - по сетям 0.4 кВ и потребителям (подразделениям) аэропорта, на уровне 4У - по сторонним потребителям (субабонентам) аэропорта.

Классифицируя данные и документы, хранимые и используемые в работе службы ЭСТОП, можно выделить статичную (условно-постоянную) и динамичную (условно переменную) информацию.

Статичная информация - это база данных и материалов, которые хранятся в архивах этих подразделений, и обращение к ним производится довольно редко. К ней относятся: проектные схемы электроснабжения, данные по выпускаемому оборудованию, базовые знания, представляющие собой материалы и документы нормативного и описательного характера.

Динамичную информацию в свою очередь можно разделить на внутреннюю и внешнюю. К внутренней относятся информационные потоки, циркулирующие внутри службы ЭСТОП в виде стандартизированных отчетов, предписаний, графиков и протоколов, а также информация по сбору, хранению и обработке данных по электропотреблению отдельных объектов, технологических процессов, служб и предприятия в целом.

Внешний информационный поток связывает службу ЭСТОП с контролирующими и технологическими структурами как за пределами предприятия, так и внутри. Это внешняя энергосистема, региональные территориальные управления гражданской авиации, сторонние потребители, электроснабжение которых осуществляется от сетей аэропорта.

Выделяется подсистема информационного обеспечения ЭЭС аэропорта, систематизированная по категбрийм информации и связанная с общей системой информационного обеспечения авиапредприятия. Необходимым условием принятия адекватных решений по обеспечению эффективности эксплуатации ЭЭС аэропорта является своевременная и как можно более полная информированность лиц, принимающих решения.

Q

Ifb»

I тем

Более 50 проектов и технических условий

Более 100 км внешних сетей

Более 80 схем прокладки внешних сетей Более 100 документов по регламентам и взаимоотношениям

Протяжённость кабельных линий более 300 км 76 учётно-контрольных карт по подстанциям

Более 2800 схем по проектам электроснабжения Более 550 схем по РЗАиТ, автоматике, АВР, управлению

Более 180 кабельных журналов Более 150 силовых трансформаторов

Более 800 единиц в/в ячеек Более 2500 протоколов испытаний и измерений

Более 200 журналов, графиков, режимных карт и бланков Более 4600 единиц н/в кабелей и щитов

Яппрг 6ЯОО ГН:'ТИ71МШКП11 Протяжённость линий 0,4 кВ более 800 км

Более 26000 автоматов защиты 0,4 кВ Более 1700 электроизмерительных приборов

Более 300 приборов учёта (электросчётчиков) Более 160 инструкций технологических, должностных, по О.Т. на рабочих местах, списков допуска, режимов работы.

. -

3860 электроустановок лл 1000 вольт

. Более 120 договоров на отпуск электроэнергии Более 120 актов границ раздела обслуживания

Более 170 приборов учета (электросчётчиков) Более 260 электроустановок потребителей

Архив

1. Переписка с энергосистемой

и сторонними потребителями.

2. Переписка с "Федеральной

авиационной службой и региональными территориальными управлениями.

3. Технические условия подключения оборудования к сетям.

4. Приказы и нормативные

документы Гос-ЭнергоНадзора, Федеральной авиационной службы и т.д.

5.Приказы и до кументы по охрг не труда и техни]

безопасности, данные медосмо' ров.

6. Акты расследований отказов

и аварий.

©

Рис.2. Состав информационной базы электроэнергетической системы

а/п Пулково

Систему поддержки принятия решений целесообразно разрабатывать и использовать на двух уровнях:

1) создание инструментария для проведения исследований проблем энергетической эффективности (уровень детального описания энергетических объектов и систем ЭЭС .аэропорта в целом и моделирования с использованием традиционных математических методов);

2) создание инструментария поддержки решений для лиц, принимающих решения (уровень агрегированного представления информации, обобщение результатов исследований и оформление их с преобладанием графических средств и дружественного интерфейса), (например, в виде наборов: «сценарии критических и чрезвычайных ситуаций -возможные последствия - мероприятия по предотвращению или ликвидации последствий»),

В структуре такой системы поддержки принятия решений (СППР) целесообразно выделять взаимосвязанные между собой информационную, моделирующую и экспертную (интеллектуальную) системы.

Их взаимосвязь (интеграцию), а так же общие языковые средства (дружественный интерфейс с пользователем) обеспечивает специальная оболочка СППР. Такая трактовка СППР согласуется как с понятием информационной технологии научных исследований, так и с используемыми в зарубежной литературе определениями Decision Support System (DSS)].

Под информационной системой понимается база данных (или совокупность баз данных), созданная на основе СУБД и содержащая фактографическую информацию, необходимую для принятия решений.

Моделирующая система, или система моделирования, включает в себя множество математических моделей, используемых для поддержки решений, реализованных, как правило, в рамках пакетов прикладных программ или отдельных программных модулей, использующих базу данных, рассмотренную в работе.

Экспертная (интеллектуальная) система - система, основанная на знаниях и предполагающая создание базы знаний, поддерживающей соответствующие логико-лингвистические модели, реализующие эвристические алгоритмы принятия решений. Интеллектуальная система при формировании выводов может использовать как факты из базы данных, так и алгоритмы (вычислительные процедуры) моделирующей системы.

На практике часто для поддержки решений используют одну из перечисленных систем, либо одна из этих систем играет ведущую роль (например, система моделирования или база данных), а другие используются как вспомогательные. Это особенно характерно для так называемых гибридных экспертных систем, где экспертная система является ядром, подключающим по мере надобности вычислительные процедуры и массивы данных.

Но при решении большинства задач исследований энергетики и управления ею, требующих создания больших баз данных и сложных пакетов прикладных программ, используемых независимо, такой подход себя не оправдывает. Необходима интеграция информационной, моделирующей частей и интеллектуального информационно - программного комплекса.

Для выполнения этих требований при создании информационного обеспечения функционирования ЭЭС аэропорта используется системный подход к обеспечению пользователей информацией о работе ЭЭС и экспертные методы анализа данных. Данные методы зачастую не могут быть выражены в виде аналитических зависимостей или четких процедур оценки. Как следствие автоматизация процедур оценки требует ч использования средств искусственного интеллекта для представления

экспертных методов анализа эффективности эксплуатации ЭЭС аэропорта.

Интеллектуальные модули (компоненты) используются для автоматизированного извлечения, представления и использования экспертных методов анализа информации по электропотреблению. При этом под экспертной задачей понимается содержательное описание процедуры нахождения значения отдельного параметра предметной области на уровне вход/выход.

Интеллектуальные модули (или компоненты) - это программные комплексы, предназначенные для решения неформализованных задач оценки, диагностики, прогнозирования состояния ЭЭС аэропорта и группировки данных, функционирующих на основе методов искусственного интеллекта, систем обработки знаний, искусственных нейронных сетей, гибридных технологий и современных технических и системных программных средств.

На основе аналитического обзора методов построения интеллек-» туальных модулей информационных систем были выделены следующие

этапы обработки информации:

первичная обработка - хранение и подготовка данных к анализу; анализ информации - ее преобразование с целью получения но* вых знаний об объекте;

поддержка принятия решений - формирование предложений по управляющим воздействиям на объект управления.

Установлено, что на втором и третьем этапах обработки информации решаются неформализованные (экспертные) задачи, которые характеризуются нечеткостью и изменением во времени знаний о методах их решений, а также нечеткостью данных, на основе которых эти решения принимаются. Сделан вывод, что для автоматизации решений указанных задач должны применяться компоненты (модули) и методы теории искусственного интеллекта. ;->

Третья глава посвящена оптимизации и формированию автоматизированных систем управления электроснабжением аэропортов (АСУ ЭСА). В ней рассматриваются вопросы методического и аппаратурного обеспечения разработки и формирования АСУ ЭСА, разработки алгоритмов обработки ограниченной информации по энергопотреблению и распараллеливанию вычислительных технологий для АСУ ЭСА, прогнозирующих алгоритмов оценки электропотребления аэропорта, разработки методов управления электроснабжением на основе инструментальных данных учета и средств автоматизации.

В настоящее время методология развития ЭЭС аэропортов в целом основывается на простом изменении количества внедряемого оборудования: (в' первую очередь трансформаторных подстанций и кабельных линий) без учета целей и направлений деятельности электроэнер- 11 гетического хозяйства в системе аэропорта. Так, не разрабатываются варианты развития (без чего нельзя выбрать оптимизированный вариант), не учитываются иерархия и множественность целей электроэнер- « гетического обеспечения производства в аэропорту, практически не используются методы постановки и решения оптимизационных задач в процессе эксплуатации электрооборудований, преобладает изолированный подход в ущерб комплексности. Неясна в целом программа совершенствования системы управления электроэнергетических систем, так как не определены последовательность и совокупность решаемых задач.

Совершенствование системы управления ЭЭС аэропорта мето- |

дически должно включать следующие этапы:

1. Формирование представления об оптимизированной (рациональной) модели развития ЭЭС аэропорта. Электроэнергетическая система - многоцелевая система, имеющая широкое назначение, что характеризуется данными, приведенными в табл. 1. При этом ЭЭС можно рассматривать как требования к оптимизированной модели электро- *

энергетического хозяйства авиапредприятия. Однако некоторые задачи и требования могут быть противоречивы, поскольку достижение одних может приводить к ухудшению других, так как одновременное достиже- ^

ние оптимизированных значений всех параметров, указанных в правой части таблицы, очевидно, невозможно из-за чрезмерных материальных и прочих затрат. Учитывая также неравнозначность задач, оптимизируемую модель ЭЭС надо рассматривать как модель, исходя из оценки важности целей и приоритетов, что исключает создание единой (идеальной) модели для всех электроэнергетических хозяйств аэропортов. Дальнейшая детализация задач прогрессивной модели - это переход к конкретным вопросам совершенствования ЭЭС: например, при достижении минимального уровня электропотребления могут быть решены самостоятельные (частные или относительно обособленные) задачи: выбор оргтехмероприятий по энергосбережению, технологических па-

раметров работы оборудования, системы учета расхода электроэнергии, материального стимулирования и другие. При решении связанных задач используются известные методы декомпозиции, позволяющие решать частные задачи обособленно с последующим согласованием решений.

2. Определение экстремальных (числовых) значений характеристик (параметров оптимизированной модели), исходя из рациональных и обоснованных значений, достигнутых в гражданской авиации Российской Федерации, зарубежных странах, а также исходя из разработок и рекомендаций в области электроэнергетики.

3. Корректировка экстремальных (числовых) характеристик с учетом особенностей ЭЭС конкретного аэропорта, в том числе определение параметров, по которым отсутствует необходимость достижения экстремальных значений, отыскание взаимной противоречивости некоторых из них, выявленных опытом эксплуатации в данном аэропорту. -

4. Определение фактических значений параметров данного аэропорта за последний отчетный период.

5. Определение частных отклонений Д Уу и общего уровня отклонений Д Ujj фактических значений параметров от параметров откорректированной оптимизированной модели (extrYjj):

ди = Eajbjj min, (1)

1 extrYt

где а; Ьу - степень важности i-й цели и ij-й задачи.

Таблица 1

Основные задачи, решаемые ЭЭС аэропортов Направления деятельности ЭЭС аэропортов

1. Обеспечение потребителей аэропорта электроэнергией в необходимом количестве 2. Обеспечение необходимого качества электроэнергии 3. Обеспечение требуемой надежности электроснабжения 4. Обеспечение экономической эффективности функционирования ЭЭС при осу- 1.1. Минимизация дефицита мощности в различных временных интервалах. 1.2. Минимизация дефицита пропускной способности трансформаторов и линий электропередач. 2.1. Минимизация отклонений от ГОСТ и Соблюдение всех требований по техническим условиям эксплуатации. 3.1. Минимизация электроэнергетического комплекса отклонений от необходимой (требуемой) надежности оборудования. 3.2. Минимизация отклонений от требований норм годности аэродромов (НГЭ АП). 3.3. Максимизация вероятности безотказной работы. 4.1. Минимизация электроемкости производственной деятельности аэропортов. 4.2. Минимизация потерь электроэнергии в сетях и

Основные задачи, решаемые ЭЭС аэропортов Направления деятельности ЭЭС аэропортов

ществлении авиаперевозок 5. Обеспечение научно-технического прогресса в электроэнергетическом хозяйстве аэропорта оборудовании. 4.3. Минимизация затрат на управление электрохозяйством. 4.4. Максимизация коэффициента использования основных фондов электрохозяйства авиапредггрия-тий. 5.1. Максимизация унификации электрооборудования ЭЭС аэропорта. 5.2. Максимизация темпов обновления оборудования и электросетей. 5.3. Максимизация автоматизации производства и управления.

- 6. Анализ направлений и темпов изменения Д и, выявление рассогласований (движений в сторону от оптимизированной модели) и благоприятных изменений в области автоматизации и управления ЭЭС аэропорта.

7. Разработка вариантов состояний ЭЭС в каждый временной интервал (период). При этом под состоянием понимается величина Д и|<, причем одного и того же значения Д 11|< можно достичь различными к-вариантами путем варьирования набором величин Д Уу . В этом случае необходимо обеспечить последовательное уменьшение величины Д и при движении от существующего уровня развития ЭЭС к откорректированной оптимизированной модели развития ЭЭС.

8. Переход от параметров Д Уу к единому стоимостному критерию. Здесь некоторые из задач не могут быть сведены к стоимостному критерию и должны быть заданы в вариантах состояний с учетом необходимости последовательного приближения к их значениям в откорректированной оптимизированной модели. Переход к единому стоимостному критерию остальных задач необходим в связи с последующей оптимизацией стратегии перехода от фактического состояния к рациональному в условиях самофинансирования и самоокупаемости аэропортов. Здесь критерием экономической эффективности развития ЭЭС может служить уровень затрат аэропорта 3 на функционирование и развитие электрохозяйства. Связь параметров Д Уу с уровнем затрат 3 может быть осуществлена путем расчета коэффициентов эластичности:

у йу

определяющих величину относительного изменения у при изменении х на 1%.

Например, связь между электроемкостью авиатранспортной продукции (из табл. 1) Э41 и уровнем затрат 3

3 = Э4.1У2 + СП; (3)

Е =-^-(-V ) (4)

где V - объем авиатранспортной продукции аэропорта; Э4 ^ \/2 - текущие затраты энергохозяйства, связанные с энергопотреблением аэропорта; Сп - прочие текущие затраты энергохозяйства; г - стоимость затрат электроэнергии.

9. Определение оптимальной стратегии перехода от вариантов состояний одного этапа к вариантам состояний другого этапа. Разрабатываются варианты перехода, при которых система управления должна постоянно реагировать на изменение уровня развития (а значит, и сложности) объекта, т. е. постоянно совершенствоваться, причем значительное опережение или отставание ЭЭС от уровня развития объекта управления (аэропорта) приведет к снижению эффективности управления и к ухудшению конечных показателей систем управления. По мере развития технических комплексов, повышения их сложности и приближения к откорректированной модели возрастают число решаемых и оптимизационных задач управления и сложность информационных связей, что обусловливает необходимость постепенного усложнения систем управления. С учетом изложенного на каждом этапе должны быть разработаны варианты систем управления (например, традиционные, учет-но-отчетные, учетно-отчетные с включением функций планирования или отдельных элементов оптимизации, с высокой долей оптимизационных зада^ управления). Для каждого варианта определяется эффективность систем управления с точки зрения, например, изменения уровня затрат аэропорта Д 3 на электрохозяйство

Д 3 = Л 3ц1 - I С1 Ху 1 + I СИ Ху 1 + ДУВ , (5)

где Д - снижение затрат от решения 1-й задачи ц-го направления; С-] - текущие затраты, связанные с решением 1-й задачи; 1т| - доля затрат на информацию, передаваемую в 1-ую задачу от других задач, в общем объеме затрат на информацию, которая используется при решении 1-й задачи; ДУВ - дополнительное снижение затрат от взаимосвязанности решаемых задач.

10. Оптимизация системы управления или разработка технического задания на проектирование и внедрение автоматизированной системы управления электроснабжением аэропорта для каждого конкретного региона Российской Федерации.

Необходимость создания АСУ ЭСА обусловлена рядом причин, наиболее важными из которых являются следующие:

• повышение экономической составляющей энергоресурсов в затратах аэропортов, рост уровня потребления электроэнергии аэропорта;

• разветвленность схем электроснабжения аэропортов, насыщенность различными электропотребителями, осуществляющими свою производственную и коммерческую деятельность на территории аэропорта;

• сложность управления электроснабжением в условиях деятельности различных производственно-технологических комплексов аэропорта;

• технико-экономические особенности производственной деятельности современных аэропортов, постоянно внедряющих новые структуры управления, современные технические средства с. целью улучшения коммерческой и производственной деятельности, повышения безопасности полетов, что, в свою очередь, ведет к усложнению и росту систем электроснабжения;

• значительный рост объема информации, требующий обработки службой электросветотехнического обеспечения полетов.

Отсюда вытекает необходимость решения следующей совокупности задач: управление надежностью электроснабжения, качеством электроэнергии и себестоимостью потребляемой электроэнергии, т. е. надежное снабжение потребителей качественной электроэнергией при минимальных затратах трудовых, материальных и финансовых ресурсов. С точки зрения самой технологии электроснабжения (преобразование, передача и распределение электроэнергии) указанную совокупность задач можно классифицировать как задачи технологического (оперативного) управления и организационно-экономического (текущего) управления. При этом автоматизация их должна строиться в тесной взаимосвязи и на единой информационной базе.

Структура АСУ ЭСА, построенная согласно указанной классификации задач по временному признаку, включает две подсистемы. На каждую подсистему возлагаются определенные задачи.

Подсистема оперативного управления функционирует в реальном масштабе времени. Она осуществляет сбор и обработку информации от датчиков о параметрах работы электрооборудования (положение выключателей, колебания напряжения, частоты, изменение показаний приборов учета и т. д.); решает задачи контроля и оперативного управления электропотреблением (регулирование напряжения у потребителей, оптимальное управление источниками реактивной мощности, оперативный учет и контроль режимов системы электроснабжения); выдает информацию дежурному персоналу для принятия обоснованного решения и воздействия на систему электроснабжения аэропорта (диагностический контроль рабочего состояния электрооборудования, прогноз нагрузок, прогноз последствий от вносимых изменений в схему электроснабжения, формирование пакета документов посменно по техническому учету энергопотребления, изменениям режимов работы оборудования, проводимым работах в электроустановках).

Подсистема текущего управления функционирует по запросу и решает задачи организационно-экономического и технического управления электроснабжением аэропорта с детализацией их во времени по необходимости от суток до года. Подсистема текущего управления решает задачи анализа и корректировки параметров релейной защиты и автоматики системы электроснабжения, оптимизации режимов работы оборудования, снижения потерь, проведения планово-предупредительных и ремонтных работ, материально-технического снабжения, развития систем электроснабжения, организации взаиморасчетов по энергопотреблению, прогнозирования уровня энергопотребления, организации финансовой и экономической деятельности * службы ЭСТОП аэропорта.

Каждая из указанных задач имеет свой алгоритм решения, кото; рый зависит от типа исходной информации, накладываемых ограниче-ний,"математического описания задачи и поставленной цели управле-1 ния. Некоторые из них решаются в аэропортах на базе пакетов стандартных прикладных программ, например, работа с кадрами, заработная плата, финансовая и статистическая отчетность и т. д. Для других задач составлены специальные программы на базе разработанных методов и алгоритмов - это оптимизация режима электропотребления, выбор модели исследований энергопотребления, выбор технических средств для этих целей, прогнозирование уровня энергопотребления и ряд других. Часть задач была решена в процессе создания рассматриваемой АСУ ЭСА - это система учета энергопотребления, оптимизация работы компенсирующих устройств, структурно-логическая схема электроснабжения аэропорта, позволяющая прогнозировать состояние схемы при' производстве переключений, планирование и проведение ремонтов оборудования, оценка уровня надежности системы электро-^ снабжения при выводе оборудования в ремонт и аварийных отключениях. Функциональная схема АСУ ЭСА приведена на рис.3, где п - перечень служб и абонентов, получающих электроэнергию от сетей аэропорта; т - количество параметров оценки работы системы электроснабже-^ ния аэропорта. Структура технических средств АСУ ЭСА зависит от класса аэропорта и определяется требованиями функционального назначения, т.е. зависит от уровня технических средств, используемых в аэропорту и в системе электроснабжения, в частности, и определяет объем обработки и хранения информации, структуру и состав сети терминальных устройств.

Одним из главных вопросов при создании АСУ ЭСА является разработка базы данных, так как программная реализация задач рассматриваемой системы невозможна без детальной разработки информационного обеспечения, а функциональные возможности системы зависят от способа хранения информации техническими средствами и скорости выбора необходимой информации для конкретных задач. В

АСУ ЭСА данные запоминаются так, чтобы они были независимы от использующих их программ. Для добавления новых или модификации (например, интеграции) существующих данных, а также для поиска данных применяется общий управляющий способ. Структура данных в АСУ ЭСА составляется таким образом, чтобы обеспечить возможность дальнейшего наращивания задач автоматизации системы управления элек- 1 троснабжением аэропорта.

В четвертой главе осуществлена разработка эффективных систем комбинированного электроснабжения объектов аэропорта. В данной главе осуществлено обоснование эффективности разработки систем комбинированного электроснабжения объектов аэропорта, рассмотрены теоретические и прикладные аспекты исследования систем сберегаю- у

щего комбинированного электроснабжения объектов, разработана теория и приведены схемно-технические решения систем распределенного комбинированного энергоснабжения объектов аэропорта, разработан метод оптимизации размещения автономных источников и накопителей *

энергии в электрических сетях аэропортов.

В современной отечественной и зарубежной практике все более широкое применение находят децентрализованные системы сберегающего электроснабжения с использованием нетрадиционных источников в качестве энергоносителя (энергия ветра, солнца, сжиженного углеводородного газа и других), что в полной мере отвечает социальным, экологическим и санитарно-гигиеническим требованиям, способствует улучшению качества и снижению себестоимости авиатранспортного производства. Высокая степень автономности и многовариантность выбора составляющих энергосберегающих систем электроснабжения в сочетании с высоким энергетическим эффектом делают разработку метода формирования децентрализованных систем сберегающего электроснабжения предпочтительным для объектов аэропорта, удаленных от опорных пунктов энергоснабжения. Т

Потребителям аэропорта свойственны специфические особенности электроснабжения, среди которых можно отметить следующие.

1. Рассредоточенность на территории в сочетании с экстремаль- ' ными природно-климатическими условиями.

2. Требование по повышенной надежности электроснабжения, вытекающее из требований обеспечения безопасности полетов.

3. Очаговое размещение производственно-технологических объектов, приводящее к формированию большого числа территориально разобщенных энергоузлов.

Рис.3. Функциональная схема АСУ ЭСА

4. Низкие плотности электрических и тепловых нагрузок, приво- |

дящие к необходимости сооружения большого числа линий электропе- 1

редач транспортной и распределительной сети.

Эти особенности вызывают повышенные затраты на сооружение и эксплуатацию энергоисточников и сетей. Из-за относительно невысоких концентраций нагрузок велики и удельные затраты на энергоснабжение.

Новые условия и механизмы хозяйствования, как показывает практика, обострили и усложнили проблему электроснабжения удаленных потребителей аэропорта в связи с удорожанием оборудования и сетевого строительства, ростом тарифов на электроэнергию.

В связи с этим необходима разработка методов обоснования и оценки технико-экономической эффективности альтернативных систем у

электроснабжения, которые учитывали бы рыночные условия хозяйствования.

Особенно важными при этом являются три момента:

- рассмотрение автономных, в том числе и нетрадиционных во- * зобновляемых, источников энергии как альтернативы дорогостоящему централизованному электроснабжению;

- учет надежности электроснабжения как основы высокого уровня безопасности полетов;

- адаптация метода приведенных затрат к новым условиям, когда для всесторонней оценки инвестиционных проектов в условиях рыночных отношений требуется оценка не только энергетической, но и экономической эффективности.

Таким образом, основные положения методов оценки эффективности вариантов электроснабжения удаленных объектов с учетом надежности для рыночных условий могут быть сформулированы следующим образом:

1. За основу принимается метод подсчета полных затрат на реализацию проекта электроснабжения объекта. При этом надежность как один из важных экономических факторов учитывается через стоимость дополнительного технологического резервирования.

2. На базе затрат и результатов различных вариантов электро- * снабжения объектов аэропорта определяются приведенные затраты и

по критерию минимума приведенных затрат выбирается наиболее эффективный из них.

3. Для эффективного варианта вычисляются различные составляющие: экономические, энергетические, финансовые. Проводится их сопоставительный анализ и формулируются рекомендации по их согласованию и повышению соответствующих эффектов.

4. В процессе оценки технико-экономической эффективности вариантов, учитывая специфику рынка повышенное внимание следует обращать на факторы неопределенности развития экономики, внешних

условий, коммерческого (конкурентного) риска.

5. Объективный учет фактора надежности требует отображения фактических условий работы оборудования и реальных уровней его надежности, особенно для удаленных объектов.

Обоснование эффективности систем электроснабжения удаленных потребителей с учетом надежности и для рыночных условий требует разработки соответствующей метода.

В основу метода предлагается заложить следующее.

1. Рассматривается эффективность не системы электроснабжения объекта, а эффективность совокупности ЭЭС аэропорта и объект. Эта совокупность вызывается к жизни требованиями рыночной экономики.

2. В общем случае выбор величины и состава генерирующих мощностей, конфигурации и параметров сети должен производиться на базе многофакторной оптимизации, которая для систем электроснабже-

) ния удаленных потребителей по отдельным факторам может осуществ-

ляться упрощенно, а по другим, наоборот, более детально. Для исследуемых в этой работе потребителей актуальными являются факторы: -техническая и практическая реализуемость, надежность, экологичность, экономичность.

В настоящее время возобновляемые источники энергии классифицируются по следующим признакам:

1. По видам генерируемой энергии (получения): электрической, тепловой, механической, нескольких видов энергии.

2. По способам аккумулирования: тепловым, гидравлическим, химическим, газовым, электрическим. -

3. По степени автономности:- автономные или системообразующие, когда выработка энергии

напрямую связана с потребителями и ведется регулирование выработки

1,1 и потребления по мощности, частоте и другим показателям;

- управляемые, когда мощность источника энергии соизмерима с мощностью других источников в системе, но функции регулирования

„ возложены на другие источники;

- системные, когда источники энергии подключаются к централизованной системе электроснабжения, мощность которой намного больше.

С учетом вышеизложенного предложена структурная схема распределенного комбинированного электроснабжения объекта аэропорта (рис. 4), основным составляющим элементом которой, помимо источников, является автоматическое устройство управления электроснабжением объекта (АУУЭ), состоящее из устройства контроля и регулирования, и коммутационно - распределительного устройства. АУУЭ представляет собой жестко программируемое устройство, которое включает имеющиеся источники энергоснабжения в зависимости от их текущего со-

стояния, выбранного режима потребления, установок, и позволяет корректировать программу в зависимости от индивидуальных потребностей объекта и времени года. Устройство контроля и регулирования формируется по модульному принципу и позволяет успешно работать в единой автоматизированной системе управления энергоснабжением аэропорта (АСУ ЭСА).

^ энергосиловые связи

........ контроль и управление

Рис. 4. Структурная схема распределенного комбинированного электроснабжения объекта аэропорта.

Устройство контроля и регулирования также выполняет функции управления коммутационно-распределительным устройством и осуществляет включение и отключение потребителей и источников с учетом

требований надежности, обеспечивая защиту от коротких замыканий и неправильных действий персонала.

Коммутационно-распределительное устройство позволяет подключать источники к потребителям напряжением до 10ОО вольт в широком диапазоне Тока нагрузок (от 0 до 1000 ампер) без ограничения их количества.

Функциональные возможности возобновляемых источников и накопителей энергии определяются следующими параметрами: максимальная мощность, полная энергоемкость, время работы, время реверса мощности, постоянная времени.

Полная энергоемкость (\Л/П) состоит из трех составляющих: \Л/П = тг \Л/р + \Л/М + Ч\1ав ■ где \Л/р - рабочая энергоемкость, \Л/М - минимальная

энергоемкость, определяемая из технических и экономических условий работы источника, \Л/ав - аварийная энергоемкость, необходимая для в) демпфирования колебаний в электроэнергетической системе аэропорта

в любом из ее режимов.

Внедрение распределенного комбинированного электроснабжения является сложной оптимизационной задачей. В работе используется метод эволюционной оптимизации для планирования включения и отключения электрогенерирующих мощностей. При этом определялись объекты, на которых это необходимо делать, единичная и суммарная мощности возобновляемых источников и накопителей энергии, которые целесообразно включить в электроэнергетическую систему, их количество и места размещения. | Приводится выбор варианта электроснабжения удаленного по-

требителя на примере дальнеприводной радиостанции (ДПРМ).

Рассматриваются четыре варианта электроснабжения;

1) по двухлучевой ЛЭП 10 кВ с пропускной способность 30 кВт ка-•1 ждая линия, АИП не предусматривается;

2) по однолучевой ЛЭП 10 кВ (кабельная ЛЭП) с пропускной способностью 30 кВт каждая, АИП предусматривается;

3) по однолучевой ЛЭП 10 кВ с пропускной способностью 20 кВт и ^ АИП соответствующей (выбираемой) мощности с накопителями энергии;

4) от АИП и накопителей энергии без ЛЭП связи с ЭЭС аэропорта.

Учет фактора надежности в каждом из вариантов производится с

помощью норматива надежности (О = 0,99).

Оценка надежности проводилась по известным методикам, базирующимся на вероятностных расчетах.

По каждому из четырех вариантов электроснабжения после оценки экономической эффективности производилась оценка эффективности подвариантов, при вариации некоторых условий функционирования объекта и его СЭС (но без анализа источников инвестирования).

При выполнении расчетов использовались данные по капитальным затратам в сооружение ЛЭП, тарифы на электроэнергию, показате-

ли надежности:

Р" Т (1 - О)

у=ц3—

ео

Проведенные расчеты позволяют сделать некоторые выводы относительно электроснабжения удаленного объекта.

1. Варианты электроснабжения, выбираемые по критерию надежности, совпадают. В обоих случаях предпочтительными являются варианты 3 и 4.

2. Оценка экономической и энергетической эффективностей дает предпочтение разным вариантам, что подтверждает их важность при выборе решения. Так, по экономической эффективности предпочтительней вариант 4, а по энергетической - 3. Это объяснимо, так как вариант 3 позволяет получить экономию от реализации льготных тарифов. Таким образом, выявляется приоритетность покрытия нагрузки ДПРМ от АИП с использованием связи с системой, с одной стороны, как аварийного источника, а с другой стороны, как канала для экономии энергии на основе использования тарифных льгот энергосистемы.

При реализации расчетов стоимостная оценка энергоносителей осуществлялась в расчетных ценах, ориентированных на мировой уровень в соответствии с механизмом ценообразования, предложенным Энергоцентром и Институтом энергетических исследований Российской Академии наук, и выраженных в устойчивой валюте (доллары США).

В отличие от стоимости энергоресурсов, другие компоненты, такие как капитальные вложения и эксплуатационные расходы, не имеют мировых аналогов, поскольку основные составляющие указанных затрат, как то: заработная плата, передача и транспорт, стоимость местных материалов и другие полностью определяются региональными и местными особенностями.

Поэтому при исчислении капитальных затрат и эксплуатационных расходов использовались отечественные цены Северо-Западного региона (выраженные в долларах США), индексированные с помощью коэффициентов Но и Ш с учетом удорожания энергоресурсов при переводе последних на расчетные цены.

Поскольку влияние удорожания энергоресурсов на удорожание капитальных вложений и эксплуатационных расходов точно учесть не представляется возможным, в расчетах использовались две границы затрат:

- нижняя граница, когда удорожание энергоресурсов не влияет на стоимостную оценку затрат и коэффициент индексации принимается равным своему минимальному значению |j0 = (J0m'n = 1, pt = Ptm'n =

- верхняя граница, когда затраты индексируются пропорционально удорожанию топливно-энергетических ресурсов, т.е. коэффициент индексации принимается равным своему максимальному значению р0 =

р0тах; м = М|тах .

Наличие двух уровней затрат обуславливает зону экономической неопределенности (ЗЭН), в пределах которой сравниваемые варианты систем энергоснабжения являются равноэкономичными. При этом, как показывает дополнительный анализ, максимальная погрешность детерминированного решения задачи при = ( р0лпах + р0тт ) / 2 и щ = (

щтах + ) I 2 не превышает 16,2%, что вполне достаточно для практики инженерных расчетов.

К настоящему времени основными преимуществами использования нетрадиционных источников и накопителей энергии являются воз* можность их размещения в любом узле системы электроснабжения, сравнительно небольшое время сооружения, высокий КПД, относительно небольшие капиталовложения. Помимо экономической эффективности, они способствуют решению многих проблем, возникающих при работе электроэнергетической системы. В частности, позволяют осуществлять:

- выравнивание графиков нагрузки,

1 - поддержание с заданной степенью точности напряжения в не-

, которых точках системы электроснабжения,

1 - обеспечение заданных-пределов передаваемых мощностей по

линиям электропередачи и регулирование потоков мощности между элементами,

- обеспечение статической устойчивости возможных режимов работы системы с заданным запасом,

- обеспечение заданных пределов динамической устойчивости электроэнергетической системы.

Однако, широкое применение возобновляемых источников энер-*> гии в энергетике связано с рядом проблем. К ним относятся: ,

- низкая плотность, концентрация и случайно детерминированный характер прихода энергии;

- необходимость постоянного согласования потребления энергии, особенно в автономно работающих системах;

- несовершенство методов технико-экономического анализа систем распределенного комбинированного электроснабжения.;

- недостаточная проработка и реализация технических решений по совместному применению централизованных источников, накопителей энергии и независимых возобновляемых источников энергии.

Попытка решения этих проблем предпринята в данной работе при разработке систем распределенного комбинированного электроснабжения "объектов аэропорта и размещения их в электрических сетях аэропорта.

В целях обеспечения системного подхода к задаче оптимизации и

получения универсального

метод

структурирования сберегающих систем энергоснабжения объектов аэропорта и их отдельных звеньев, подсистем и элементов в условиях одновременного использования возобновляемых и регенерируемых энергоносителей. Базируясь на принципах аналогии энергетических систем, метод позволяет приводить все системы электроснабжения (СЭ), независимо от вида используемых в них энергоносителей, к одинаковой структуре (рис. 5). В этом случае СЭ есть единая совокупность систем энергоснабжения ] более низкого иерархического уровня, звеньев п , подсистем г , элементов р , объединенных общей целью - обеспечение сберегающего энергоснабжения удаленных объектов аэропорта. Любая ]-тая система использует свой ]-тый невозобновляемый или возобновляемый энергоноситель и содержит п звеньев. При этом каждое п-ое звено включает г подсистем, а каждая г-ая подсистема содержит р элементов. Индексы в обозначениях систем ], звеньев п , подсистем г. и элементов р показывают (читать слева направо) номер системы ], звена п , подсистемы г , элемента р . Например, подсистема г213 -входит в ]-ую систему номер 2, п-ое звено номер 1, а сама г-ая подсистема имеет номер 3.

Выявленные внешние связи систем сберегающего энергоснабжения характеризуются качественными и количественными отличиями от известных аналогов. В качестве прямой внешней связи используется уравнение (7) для расчетной стоимости за энергию Су{ , комплексно учитывающей затраты в пункте отпуска электроэнергии в собственные энергосети С^о , критерий потребительской ценности использования топлива й (формируемый в зависимости от энергетического <рЭн . экологического фэк и социального срСоц эффектов его применения), критерии надежности Р2 и сезонности Рз в течение года, коэффициент перспективного удорожания энергоносителя в {-том году эксплуатации ЭЭС без учета инфляции

т

= ■ Р1 ( Фэн - Фэк. Фсоц) * Р2 • РЗ ' П ■ Кед . (7)

В качестве обратной внешней связи предложено уравнение на основе коэффициента использования электроэнергии

J N г

Кисп = Е Е Е {Оп.пг [ ( Оп.пг / Ппв.пг ) ( ^сб.пг) I}, (8)

jш\ п = 1 2 = 1

где Оп.пг . Ппв.пг - соответственно полезно используемая энергия, (расход возобновляемого и регенерируемого энергоресурсов) и КПД использования первичного энергоносителя в г-той подсистеме п-ного

звена ]-той системы СЭ; Фсб.пг - параметр, учитывающий снижение расхода первичного энергоносителя в г-той подсистеме п-ного звена той системы СЭ.

Предлагаемая математическая модель оптимизации СЭ включает в себя целевую функцию (9), уравнения внешних связей (7), (8), балансовые уравнения (10)-(12) и ограничения управляющих параметров (13), (14).

В качестве критерия оптимальности целевой функции принят минимум удельных интегральных затрат в СЭ:

J X"1

3j = 3Bi + 3ci = Z Ц h at Cijt / КПЭй ( Фок, ^0т. ^yc , Фув , Rt ) +

J z f p=pk f т

+ E Z Z [I af ( £ Uijnzp + Z Mo ' Kijnzp) +X af и

j-\ n = l г =! / = 1 /> = 1 P-Plt 1 = 1

M

S Hjjnzm]

(Vok^ot .^yc .^ув .RT. T3) / Qij (^ок .^OT ,^yc .Фув .Rt. Тз) = min ; QiJ = Qn.ij / КПЭц; at = (1 + E )-t; at = (1 + E )"ftp ; ] = fj ; n = f^l;

z = IZ;p = ip;t = T7f;m = 1JVi. (9)

.Система балансовых уравнений имеет вид: Уравнение баланса энергии, отпускаемой из внешней системы энергоснабжения и используемой в i-том варианте децентрализованной

т J т j n г р

£ £ ( Q / КПЭ )jj = Z £ Z £ Z ( Q / КПЭ )ijnzp •' (10)

/ -1 j = 1 ' 1 = 1 — 1 л ~ \ z — ] р — 1

Уравнение баланса расхода энергии для каждой z-той подсистемы ЭЭС

xz _

£ ( Q / КПЭ )х = 0 ; x = 1,XZ- (11)

дг = 1

Уравнение гидравлического (аэродинамического, электродинамического) баланса для каждого j-того энергоносителя z-той прдсистемы ЭЭС

( Р' + Д Р - Р" )zj = 0 . (12)

Система ограничений управляющих параметров выражается неравенствами вида:

тпах . ус »

3

шах

(14)

Математическая модель оптимизации СЭ реализует сопоставимость по одинаковости границ для всех конкурирующих вариантов и учету всех затрат в системе «источник энергоносителя - подсистема энергопотребления» (см. формулу (7)); расходу топливно-энергетических ресурсов, подведенному как всей системе, так и отдель- . ным ее подсистемам и элементам (уравнения (10) и (13)); срокам службы систем и отдельных элементов (формула (9)); изменению стоимости ресурса во времени (7); надежности и сезонности поставок энергоресур- ?

са.

Минимизация целевой функции, с учетом (7), (8), (9)-(14) в централизованном порядке затруднительна ввиду большого объема и разнообразия функциональных связей. Поэтому комплексная оптимизация * СЭ малых объектов аэропорта предусматривает ряд взаимосвязанных подзадач, последовательность решения которых определяет соответствующую иерархию построения экономико-математических моделей.

В пятой главе рассматриваются вопросы повышения надежности и живучести ЭЭС аэропорта, в части разработка показателей надежности конкретных типов оборудования и потребителей аэропорта, АСУ ЭСА и программного обеспечения АСУ ЭСА.

Рынок ужесточил проблему надежности электроснабжения, в том числе ужесточены требования по материальной ответственности энер-госнабжающих организаций (ЭО) за ущерб, возникающий у потребителей по вине ЭО, предусмотренные Гражданским кодексом РФ, Постановлениями правительства, Правилами устройства электроустановок. В работе рассматриваются отличие понятий уровня надежности электроснабжения и условий поставки электроэнергии для гражданской авиа- * ции.

Рассматриваются вопросы создания высоконадежных систем электроснабжения аэропортов, рассматриваются три уровня развития ,

отказоустойчивости, вводится дополнительные коэффициенты расчета и оценки надежности. Рассматриваются вопросы надежности автоматизированных и информационно-измерительных систем учета и контроля энергопотребления, программного обеспечения отказоустойчивых АСУ ЭСА.

К„

Передача

Распределение

Преобразование

Централизованное электроснабжение аэропорта пр

Биогенер. 421

Теплоген. 2122

Солн ген. Ветроген.

423 424

ДЭС 425

Генерирование электро- и теплоэнергии в аэропорту

Технология, нужды ZjЗl

; Отопление — Освещение —

^32 ^33

Вспомогат. нужды Zj34

Энергопотребление п]з

Накопители электро- и теплоэнергии в аэропорту Пд4

Возобновляемые энергоносители

Ветер

Солнце

Биомасса

Биогаз

другие

Топливные энергоносители 1^5

Диз. топливо

Бензин

Мазут

другие

Емкост- Аккумул. СПИН Тепловые Другие

ные бат. (индукг)

Рис. 5. Система сберегающего энергоснабжения объекта аэропорта

Приводятся рекомендации и предложения по повышению эффективности эксплуатации ЭЭС аэропорта. Предложены методы регулирования нагрузки и электропотребления, обеспечивающие возможность их экономического анализа; выработаны рекомендации по проведению сертификации электросветотехнического оборудования как средства обеспечения безопасности полетов; разработаны предложения по совершенствованию методик ремонта и модернизации электроэнергетического оборудования, методик и алгоритмов расчета потерь электроэнергии в сетях аэропорта, выработаны рекомендации по построению экспертной системы мониторинга ЭЭС аэропорта, определения и идентификации параметров схем замещения элементов ЭЭС аэропорта.

Заключение

Диссертационная работа направлена на решение важной научно-технической проблемы, имеющей важное народно - хозяйственное значение повышение эффективности эксплуатации и надёжности электроэнергетических систем аэропортов путём многокритериальной оптимизации их подсистем.

В результате проведённых исследований получены следующие основные научные результаты:

1. На основе анализа технологических процессов аэропорта и обработки статистических данных разработана структурно-балансовая модель ЭЭС аэропортов и получена эмпирическая зависимость расхода электрической энергии от видов работ и природно-климатических условий.

2. На основе теоретико-множественного описания информационной среды разработана модель формирования интегрированной базы данных для задач энергетики.

3. На основе классификации свойств пользователей и решаемых задач предложена методика адаптации автоматизированной обработки информации к условиям её функционирования при управлении электроснабжением аэропорта.

4. Проведена систематизации управленческой информацией по типам и уровням управления, разработана автоматизированная система обработки информации ЭЭС аэропортов для минимизации времени и трудозатрат на её обработку.

5. На основе использования нейросетевых методов разработаны алгоритмы автоматизации задач оценки показателей функционирования ЭЭС аэропортов.

6. Определён комплекс показателей эффективности эксплуатации и надёжности ЭЭС аэропортов.

7. Предложен механизм использования параллельных вычислительных технологий для задач энергетики и разработаны функцио-

\

I

нальная схема и аппаратно-программные средства реализации АСУ ЭСА.

8. Разработаны алгоритмы обработки информации по электропотреблению в условиях ограниченных исходных данных и многофакторная модель прогнозирования уровня расхода электроэнергии аэропортов.

9. Разработан метод структурирования сберегающих систем энергоснабжения объектов аэропорта и их отдельных звеньев, подсистем и элементов в условиях одновременного использования централизованных, регенерируемых и возобновляемых источников энергии.

10. Разработана структурная схема и алгоритмы функционирования различных систем комбинированного сберегающего электроснабжения объектов аэропорта.

11. Предложен метод оптимизации размещения АИП и накопителей энергии в ЭЭС аэропорта.

12. Предложен метод оценки надёжности оборудования и программного обеспечения на различных этапах жизненного цикла АСУ ЭСА.

13. Разработан метод по регулированию нагрузки и электропотребления с учётом требований надёжности и возможности их экономи-

I ческого анализа. Показана возможность и целесообразность использования для решения данной задачи методики оптимизации текущего режима работы системы электроснабжения.

14. Разработаны алгоритмы и методы проведения сертификации электросветотехнического оборудования.

Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы:

1. В условиях перехода к рынку особое значение приобретают системные методы анализа, позволяющие прогнозировать электропотребление на основе комплексных моделей, учитывающих характер по* ведения временного ряда электропотребления, объектов работ и бесперебойность электроснабжения требованиями безопасности полётов.

2. Крупномасштабность и территориальная разобщённость ь объектов ЭЭС аэропортов а также невозможности проведения натуральных экспериментов при исследовании таких систем требует привлечения специальных методов и моделей, позволяющих концептуально объединить различные способы структурирования знаний, необходимых для исследования и прогнозирования развития указанных систем.

3. Интегрирование локальных баз данных на логическом и физическом уровнях даёт возможность производить накопление информации об основных факторах и связях, определяющих существующее и перспективное состояния объектов ЭЭС аэропорта, что позволяет осуществлять архивирование баз данных и формирование программного

I обеспечения различных задач независимо.

4. Систему поддержки принятия решений по обеспечению энергетической эффективности электроэнергетических систем аэропорта целесообразно разработать и использовать на двух уровнях: уровне детального описания энергетических объектов и систем и уровне агрегированного представления информации и обобщения результатов исследований.

5. Использование системы поддержки принятия решений, содержащие интеллектуальные модули, позволяет решать неформализованные задачи оценки диагностики и прогнозирования состояния электроэнергетических систем аэропорта.

6. Разработанная АСУ ЭСА позволяет обеспечивать несни-жаемые уровни надежности и безопасности полетов, минимизировать вмешательство персонала в работу ЭЭС аэропортов и производить обоснованное снижение электропотребления.

7. АСУ ЭСА позволяет оптимизировать показатели энергети- ' ческой эффективности энергопотребления и повысить эксплуатацион- * ную надёжность ЭЭС аэропортов. , ,

8. Использование системы комбинированного электроснабже-' ния объектов, позволяющей осуществлять выравнивание графика нагрузки объекта, обеспечить статистическую и динамическую устойчивость работы системы электроснабжения, локализацию возникающих -отказов; исключить развитие отказа электроснабжения в системную-аварию.

9. Оптимизация размещения АИП и накопителей энергии позволяет улучшить технико-экономические показатели эффективности и надёжности ЭЭС аэропортов.

10. Введение дополнительных показателей расчёта и оценки надёжности оборудования и программного обеспечения позволяют выявлять отказы и принимать своевременно меры по их предупреждению

на основании прогнозирования состояния ЭЭС аэропортов. 4

11. Предложенный метод регулирования нагрузки и электропотребления позволяют оценивать экономические последствия от проводимых результатов. 4

12. Предложенный алгоритм проведения сертификационных испытаний электрооборудования и ЭЭС аэропортов позволяет обеспечить оценку соответствия сертификационным требованиям с использованием методов статистической идентификации, методов планирования экспериментов и методов экспертных оценок, что позволяет получить достоверные оценки при минимальных затратах.

Основные публикации по теме диссертации

1. Панферов В.В., Зеленков И.А. Повышение эффективности потребления электроэнергии в эксплуатационных предприятиях гражданской' авиации // Всесоюзная научно - техническая конференция "Проблемы проектирования, строительства, механизации и эксплуатации аэропортов": Тез. докл. Киев. КНИГА. 1985. С. 8-9.

2. Панферов В.В., Лисовский Л.А. Повышение эффективности функционирования энергетического хозяйства эксплуатационных предприятий гражданской авиации // Сборник научных трудов "Эффективность использования производственных ресурсов гражданской авиа-

t ции". Киев: КНИГА, 1985. С. 53-55.

3. Панферов В.В., Федосов В.Ф. Вопросы совершенствования управления электроэнергетическим хозяйством // Всесоюзная научно -

1 техническая конференция "Проблемы проектирования, строительства,

механизации и эксплуатации аэропортов": Тез. док. Киев. КИИГА. 1985. С. 11-12.

4. Панферов В.В., Касенко С.Б. Пульт оперативного управления дизельгенераторными установками ТЛ - ОВИ II Научно-технический реферативный сборник. Рацпредложения и изобретения рекомендуемые министерством для внедрения в гражданской авиации. № 5.Москва. ЦНТИ ГА. 1985. С. 38.

■ 5. Панферов В.В. Устройство отогрева углубленных огней в зимнее время. II Научно-технический реферативный сборник. Рацпредложения и изобретения рекомендуемые министерством для внедрения в гражданской авиации. № 5. Москва. ЦНТИ ГА. 1985. С. 39.

6. Панферов В.В., Лисовский Л.А., Кравец А.И. Совершенствование нормирования электропотребления в эксплуатационных предприятиях гражданской авиации II Сборник научных трудов "Пути повышения эф* фективности производства в гражданской авиации". Киев. КИИГА. 1986.

С. 15-17.

7. Панферов В.В. Организация системы учета потребления элек-ь троэнергии в Ленинградском авиапредприятии // Воздушный транспорт:

Экспресс - информация, Отечественный опыт. М. ЦНТИ ГА 1986. № 8. С. 6-8.

8. Панферов В.В., Зеленков И.А. Опыт и проблемы осуществления энергосберегающих мероприятий в аэропортах ГА II Всесоюзная научно - техническая конференция по современным проблемам проектирования, строительства и эксплуатации аэропортов: Тез. док. М. ГПИ и НИИ "Аэропроект". 1986. С. 43-44.

9. Панферов В.В. Организация машинной обработки учетной информации по использованию электроэнергии в аэропорту Пулково. II Воздушный транспорт: Экспресс - информация, Отечественный опыт. М. ЦНТИ ГА . 1988, № 4 С 17-18.

I \

( I

Ю.Панферов B.B. Особенности выбора технических средств управления и контроля потребления электроэнергии аэропортами ГА. // Проектирование, строительство, эксплуатация и механизация аэропортов: Тез. док. Киев. 1989. С. 116-118.

П.Панферов В.В., Зеленков И.А. Исследование структуры резервов снижения электропотребления наземным оборудованием аэропортов // Проектирование, строительство, эксплуатация и механизация аэропортов: Тез. док. Киев. 1989. С. 114-116.

12. Панферов В.В., Касенко С.Б. Насадки для выворачивания поврежденных шпилек из углубленных огней. // Передовой производственный опыт и научно-технические достижения, рекомендуемые министерством для внедрения в гражданской авиации. Информационный сборник

№11. Москва. ЦНТИ ГА. 1989. С. 30. '

13. Панферов В.В. Бойцов В.А., и другие. Изучение документооборота и исследование практики организации эксплуатации электрооборудования. Выработка требований к программному обеспечению, опреде- » ление структуры сети, согласование организационных мер по ведению документации // Отчет о НИР " Система совершенствования процессов эксплуатации электросветотехнического обеспечения полетов на основе использования персональных ЭВМ.". 1 этап. Шифр НИР 72.2.11.90. Ленинград. ОЛАГА. 1990. С 3 - 54.

14. Панферов В.В., Федоров В.М. Устройство для измерения переменного тока в цепях схем вторичной коммутации.// Передовой производственный опыт и научно-технические достижения, рекомендуемые министерством для внедрения в гражданской авиации. Информационный сборник № 4. Москва. ЦНТИ ГА. 1990. С. 59.

15. Панферов В.В. Бойцов В.А., и другие. Постановка задачи комплекса, разработка структуры распределительной базы данных и алгоритмов программ отдельньде узлов сети // Отчет о НИР " Система совершенствования процессов эксплуатации электросветотехнического * обеспечения полетов на основе использования персональных ЭВМ". 2

этап. Шифр НИР 72.2.11.90. Ленинград. ОЛАГА. 1990. С 35 - 59.

16. Панферов В.В., Федоров В.М., Подвижной высоковольтный контакт. // Передовой производственный опыт и научно-технические дости-. жения, рекомендуемые министерством для внедрения в гражданской авиации. Информационный сборник №11. Москва. ЦНТИ ГА. 1990. С. 57.

17. Панферов В.В., Касенко С.Б. Изменение схемы подзарядки аккумуляторных батарей дизель-генераторов. И Передовой производственный опыт и научно-технические достижения, рекомендуемые министерством для внедрения в гражданской авиации. Информационный сборник № 11. Москва. ЦНТИ ГА. 1990. С. 57.

18. Панферов В.В. Бойцов В.А., и другие. Разработка программного обеспечения узлов сети, подсистемы передачи данных, формирования

i

I

учетных документов, разработка рабочей документации // Отчет о НИР " Система совершенствования процессов эксплуатации электросветотехнического обеспечения полетов на основе использования персональных ЭВМ." 3 этап. Шифр НИР 72-.2.11.90. Ленинград. ОЛАГА. 1991. С 4-58. ■ ••• • -

19. Панферов В.В., Федоров В.М., Универсальный щит электропитания для проверки и испытания оборудования и приборов. // Передовой производственный опыт и научно-технические достижения, рекомендуемые министерством для внедрения в гражданской авиации. Информационный сборник № 8. Москва. ЦНТИ ГА. 1991. С. 33.

20. Панферов'В.В., Зеленков И.А. Моделирование задач по оценке.

, эффективности оптимизации энергопотребления в аэропортах И 3-я

Международная научно - техническая конференция "Методы управления системной эффективностью функционирования электрифицированных и пилотажно-навигационных комплексов "Авионика - 95"". Тез. док.

* Киев. КМУ ГА. 1995. С 28 - 29.

21. Панферов В.В., Зеленков И.А. Моделирование работы электроэнергетической системы аэропорта // Международная научно - техническая конференция "Проблемы совершенствования систем аэронавигационного обслуживания и управления подвижными объектами "Аэ-

I ро'навигация - 96"". Тез. док. Киев. КМУ ГА. 1996. С. 56.

22. Панферов В.В., Зеленков И.А., Бойцов В.А. К проблеме управления электроэнергетическими системами аэропорта // Международная научно - техническая конференция "Проблемы совершенствования систем аэронавигационного обслуживания и управления подвижными объектами "Аэронавигация - 96"". Тез. докл. Киев. КМУ ГА. 1996. С. 56.

' 23. Панферов В.В., Бойцов В.А. Выбор модели исследований энергопотребления в аэропортах // Проблемы эксплуатации и совершенствования авиационной техники и систем воздушного транспорта: Сборник

* научных трудов; Санкт - Петербург: Академия ГА, Том 1,1996. С 69-74.

24. Панферов В.В. Выбор технических средств, используемых в аэропортах различных классов для управления электропотреблением //

* Проблемы эксплуатации и совершенствования авиационной техники и систем воздушного транспорта: Сборник научных трудов; Санкт - Петербург: Академия ГА, Том 1,1996. С 74 - 78.

25.. Панферов В.В., Зеленков И.А Анализ структуры снижения электропотребления наземным оборудованием аэропортов И Проблемы эксплуатации и совершенствования авиационной техники и систем воздушного транспорта: Сборник научных трудов; Санкт - Петербург: Академия ГА, Том 1,1996. С 84-86.

26. Панферов В.В., Бойцов В.А., Зеленков И.А. Функционирование и развитие электроэнергетических систем аэропортов в новых экономических условиях // Материалы международной научно - практической

конференции "Обеспечение безопасности полетов в новых экономических условиях". Тез. докл. Киев. КМУ ГА. 1997. С. 289-290.

27. Панферов В.В. Зеленков И.А., Оптимизация режима энергопотребления аэропортов в условиях наложенных ограничений безопасности полетов. // Материалы международной научно - практической конференции "Обеспечение безопасности полетов в новых экономических условиях". Тез. докл. Киев. КМУ ГА. 1997. С. 309-311

28. Панферов В.В., Зеленков И.А. Организация энергосбережения в процессе эксплуатации электроэнергетических систем аэропортов. // Международная научно - практическая конференция "Проблемы развития систем аэронавигационного обслуживания и авионики воздушных судов." Материалы конференции. Киев: КМУ ГА, 1998. С. 22.

29. Панферов В.В., Зеленков И.А. Потапенко В.Д. Управление светосигнальной системой аэропорта Пулково. II Международная научно -практическая конференция "Проблемы развития систем аэронавигационного обслуживания и авионики воздушных судов." Материалы конференции. Киев: КМУ ГА, 1998. С. 24.

30. Панферов В.В., Лыков В.А. Совершенствование систем управления электроэнергетическими комплексами аэропортов гражданской авиации. II Сборник научных трудов аспирантов и молодых ученых Академии гражданской авиации. Санкт - Петербург: Академия ГА,- Том 3,1997-1998. С 19-23.

31. Панферов В.В. Совершенствование процесса ремонта электрооборудования аэропортов. II Сборник научных трудов аспирантов и молодых ученых Академии гражданской авиации. Санкт - Петербург: Академия ГА, Том 3,1997-1998. С 184-187.

32. Панферов В.В., Бойцов В.А. Автоматизированная система управления электроснабжением аэропорта. // Межвузовский тематический сборник научных трудов Санкт-Петербург: Академия ГА, 1999. С.З

33. Панферов В.В., Бойцов В.А. Распределенное комбинированное электроснабжение объектов аэропорта. // Межвузовский сборник научных трудов "Проблемы эксплуатации и совершенствования авиационной техники и систем воздушного транспорта" Том IV Санкт-Петербург Академия ГА, 1999. С. 8-12.

34. Панферов В.В. Совершенствование отказоустойчивости систем электроснабжения аэропортов. // Межвузовский сборник научных трудов "Проблемы эксплуатации и совершенствования авиационной техники и систем воздушного транспорта" Том IV Санкт-Петербург Академия ГА, 1999. С. 12-14.

35. Панферов В.В., Терехов А.Ф. Модернизация погрузчика прицепного для контейнера ППК-2. // АЭРОПОРТЫ. Прогрессивные технологии. Москва НПО «Прогресстех», Специализированный журнал № 2 (7)2000. С. 11.

36. Панферов В.В. Совершенствование контроля и диагностирование работоспособности аэродромного светосигнального оборудования. // АЭРОПОРТЫ. Прогрессивные технологии. Москва НПО «Прогрес-стех», Специализированный журнал № 2 (7) 2000. С. 12-13.

37. Панферов В.В., Зеленков- И.А. Алгоритмизация задач диагностирования систем измерений электрической энергии в аэропортах. II

' Материалы III Международной научно-технической конференции. Киев:

: НАУ, 2001. Секция 6.2 д. 16.

> 38. Панферов В.В. // Распределенное комбинированное электро-

снабжение объектов аэропорта. Материалы III Международной научно-технической конференции. Киев: НАУ, 2001. Секция 6.2 д.17.

39. Панферов В.В. Перспективы использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии в аэропортах гражданской авиации. //Материалы III Международной научно-технической конференции. Киев: НАУ, 2001. Секция 6.2 д. 18.

40. Панферов В.В. Система управления электроснабжением удаленного объекта аэропорта. II Материалы IV Международной научно-технической конференции. Том II Секция Авионика. Киев: НАУ, 2002.С.23.83-23.86.

41. Панферов В.В. Оценка надежности и живучести электроэнер-гертических систем аэропортов. // Научный журнал "Наука и Техника Транспорта". Москва: 2003. № 2, С. 6-23.

1 42. Панферов В.В. Оптимизация управления процессами эксплуа-

тации электроэнергетических систем аэропортов. // Научный вестник МГТУ ГА № 63. Серия "Эксплуатация воздушного транспорта и ремонт

' авиационной техники". Москва: 2003. С. 37-42.

43. Панферов В.В. Разработка методики оценки надежности электроэнергетических систем аэропортов. // Научный вестник МГТУ ГА №

v 63. Серия "Эксплуатация воздушного транспорта и ремонт авиационной техники". Москва: 2003. С. 31-36.

44. Панферов В.В. Информационное обеспечение процессов электроснабжения аэропортов. // Научно-технические ведомости СПб ГТУ №

* 2 (32). Санкт-Петербург: 2003. С. 130-134.

Соискатель В.В. Панферов

Подписано к печати 09.09.03. Усл. печ. л. 3. Тираж 100. Заказ 552. Тип. Академии ГА, 196210, С.-Петербург, ул. Пилотов, дом 38.

Q_ooM P1 5 4 О 4

Введение

Глава 1. Анализ состояния и развития электроэнергетических систем аэропортов

1.1 Развитие авиатранспортной системы и проблема повышения эффективности эксплуатации аэропортов.

1.2 Проблемы модернизации электрооборудования и управления развитием электроэнергетических комплексов.

1.3 Исследование технологических процессов аэропорта как потребителей электроэнергии

1.4 Анализ подходов, используемых для повышения эффективности эксплуатации электроэнергетических систем предприятий и управления ими.

Актуальность работы. Необходимость разработки методов формирования и оптимизации функционирования электроэнергетических систем (ЭЭС) аэропортов определена Федеральной Целевой Комплексной программой "Энергосбережение в России", принятой Постановлением Правительства Российской Федерации № 80 от 24.01.1998 г., цель которой - переход с 1998 г. по 2005 г. на энергосберегающий путь развития. Основополагающими принципами деятельности гражданской авиации в рыночных условиях стали экономичность и безопасность полетов. Существенное влияние на эти показатели оказывают эффективность функционирования и надежность ЭЭС аэропорта. При этом важнейшая роль отводится вопросам разработки методов их анализа, управления и автоматизации.

В условиях жесткой конкуренции отечественные аэропорты обязаны внедрять новое оборудование, постоянно совершенствовать свою деятельность, переходить на новые, отвечающие современным требованиям технологии. Переход невозможен без использования отлаженной и тщательно спланированной работы всего аэропорта, чью эффективность функционирования в значительной степени определяет надежность и стабильность работы локальных и глобальных информационных сетей, используемых в предприятии, включающих и систему электроснабжения. Современный аэропорт состоит из совокупности взаимосвязанных технологических процессов и систем: УВД, радиосветотехническое обеспечение (РСТО) аэропорта, обслуживание самолетов, обслуживание пассажиров и других. Каждая из систем не может функционировать обособлено, не образуя с другими системами комплекс взаимосвязей. Межсистемная взаимосвязь оказывает существенное влияние на функционирование оборудования. Это относится и к электроэнергетической системе. Все эти взаимосвязи влияют на энергетические показатели: надежность функционирования электрических сетей, срок службы электрооборудования, энергоэкономическую составляющую затрат аэропорта, электромагнитную несовместимость потребителей (колебания напряжения и частоты, возникновение высших гармонических составляющих, снижающих эффективность работы электрооборудования) и выводят задачу повышения эффективности функционирования ЭЭС аэропорта в разряд актуальных и наиболее важных.

В этих условиях эффективность и качество электроснабжения потребителей аэропортов могут быть достигнуты лишь за счет системности и целостности исследований функционирования ЭЭС при условии, что наряду с количественным сокращением энергозатрат (снижением энергоемкости) решаются новые качественные задачи.

В настоящее время интенсификация производства осуществляется за счет научно-технического прогресса, структурной перестройки экономики, применения эффективных форм управления, обусловливая рост используемых энергоресурсов. В свою очередь, экономическая эффективность производственной деятельности предприятия оценивается по материалоемкости и энергоемкости продукции, поэтому государственная политика в Российской Федерации направлена на то, чтобы прирост потребностей предприятий в топливе, энергии, сырье, металле и других ресурсах на 75 - 80 % удовлетворялся за счет их экономии[30, 52, 147]. На усиление режима экономии, совершенствование управления использованием электроэнергии в аэропортах гражданской авиации направлена данная диссертационная работа.

В ряде отраслей промышленности (энергетическом машиностроении, приборостроении, морском и железнодорожном транспорте и др.) разработаны и внедрены научные и методические материалы по прогнозированию и управлению энергопотреблением предприятий [72, 93, 100, 151, 155]. В гражданской авиации исследований процесса электропотребления и разработанных на их основе научных методов по прогнозированию и управлению энергопотреблением в настоящее время практически нет. Задачи разработки методов формирования и оптимизации функционирования ЭЭС аэропорта с учетом отраслевых особенностей имеют большую актуальность, так как открытые резервы повышения эффективности их эксплуатации и снижения электропотребления становятся невозместимыми потерями для аэропортов гражданской авиации, если не реализуются. Изложенное позволяет сделать заключение об актуальности проведения исследований по теме диссертации.

Цель работы. Целью работы является теоретическая и экспериментальная разработка методологии системных исследований электроэнергетических систем аэропортов на основе автоматизации процедур системного анализа и многокритериальной оптимизации, обеспечивающих создание эффективных и отказоустойчивых ЭЭС аэропортов.

Задачи исследования. Поставленная цель реализуется путем решения ряда взаимосвязанных задач, среди которых к числу наиболее приоритетных относятся следующие:

1. Анализ состояния ЭЭС аэропортов и альтернативной энергетики на современном этапе, методов исследования процессов и подходов при решении проблем их развития, действующего законодательства по энергоснабжению и деятельности аэропортов.

2. Разработка методологии системных исследований ЭЭС аэропортов на основе развития теоретических положений системного анализа и определения области применения информационных технологий в целях их автоматизации.

3. Разработка принципов построения автоматизированной системы обработки информации по энергопотреблению, их реализация для целей системных исследований ЭЭС аэропорта.

4. Исследование и разработка методов автоматизации и моделирования ЭЭС аэропорта, разработка обобщенной модели на основе информационных, функциональных и динамических моделей их подсистем.

5. Исследование и разработка методов и моделей решения общих задач автоматизированного управления ЭЭС аэропорта на основе адаптивной системы анализа и прогнозирования сложных систем.

6. Исследование и разработка методов синтеза структур ЭЭС аэропорта на основе анализа дерева целей, функций системы, многокритериальной оптимизации и имитационного моделирования.

7. Развитие теории надежности, повышения отказоустойчивости и живучести ЭЭС аэропортов.

8. Оценка практического применения разработанных методов при создании ЭЭС аэропорта с комбинированным использованием энергосистем и нетрадиционных возобновляемых источников энергии.

9. Разработка теоретических и схемно-технических решений систем формирования децентрализованного распределенного комбинированного электроснабжения объектов аэропорта и размещения автономных источников и накопителей энергии в ЭЭС аэропорта.

10. Разработка методики синтеза и оптимизации решений о включении нетрадиционных возобновляемых источников энергии в энергобаланс аэропорта.

11. Формирование представления об оптимизированной (рациональной) модели развития ЭЭС аэропорта, ориентированной на задачи авиатранспортного производства.

12. Определение экстремальных значений характеристик (параметров) оптимизированной ЭЭС, исходя из рациональных и обоснованных значений, достигнутых в гражданской авиации России и зарубежных стран, а также исходя из разработок и рекомендаций в области электроэнергетики промышленных предприятий.

13. Разработка метода корректировки экстремальных значений характеристик (параметров) оптимизированной ЭЭС с учетом особенностей конкретного аэропорта, в том числе определение параметров, по которым отсутствует необходимость достижения экстремальных значений, отыскание взаимной противоречивости некоторых из них, выявленных опытом эксплуатации в конкретном аэропорту.

14. Определение оптимальной структуры, экономических показателей и условий функционирования ЭЭС аэропорта разработка вариантов состояний и направлений движения от существующего уровня развития ЭЭС аэропортов к оптимизированной модели.

15. Исследование уровня энергозатрат по отдельным составляющим декомпозиции технологического процесса авиатранспортной деятельности и разработка методов их снижения при наличии автоматизированной системы управления электроснабжением, осуществляющей непрерывное информационно-управляющее взаимодействие между энергетическим и производственно-технологическим оборудованием.

16. Выполнение расчетов на основе реальных примеров для получения общих количественных оценок, подтверждающих эффективность выбранных методов, достоверность и практическую пригодность полученных результатов.

17. .Создание и внедрение на основе проведённых теоретических исследований комплекса методик и технических средств, обеспечивающих повышение эффективности функционирования ЭЭС аэропорта.

Методы исследований. Теоретической основой повышения эффективности эксплуатации и надежности ЭЭС аэропортов является системный подход как направление методологии познания и практики, в основе которого лежит исследование объектов как систем; системный анализ как совокупность методологических средств, используемых для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам в различных областях. В ходе проведения исследований использовались методы теории больших систем, системного анализа, теории информации, теории распознавания образов, теория оценивания и управления ЭЭС. Методы теории автоматического управления, методы поисковой оптимизации, численные методы решения алгебраических и дифференциальных уравнений, математическое и физическое моделирование, методы теоретического, экспертного и экспериментального определения параметров и характеристик ЭЭС аэропорта, методы математической статистики, методы декомпозиции и параллельных вычислительных технологий в задачах энергетики.

Научная новизна работы и защищаемых положений состоит в теоретическом обобщении и решении проблемы создания методологии системных исследований ЭЭС аэропортов.

В диссертации получены следующие основные результаты:

1. Развита теория информационного обеспечения ЭЭС аэропорта.

2. Разработана теория отказоустойчивости и живучести ЭЭС аэропортов, повышающих надежность электроснабжения и безопасность полетов.

3. Разработана концепция, определяющая общие принципы оптимального управления ЭЭС, позволяющие решить задачу минимизации энергозатрат при неснижаемом уровне надежности и безопасности полетов во всех производственно-технологических процессах в условиях действующего аэропорта при внедрении комплексов современного и перспективного оборудования.

4. Разработаны методы оперативного и долгосрочного управления электроснабжением аэропорта на основе инструментальных данных учета и автоматизации с применением прогнозирующих алгоритмов оценки электропотребления .

5. Развита концепция и предложен алгоритм формирования автоматизированной системы управления электроснабжением аэропорта, а также разработано методическое и аппаратурное обеспечение такой системы.

6. Предложены методы обоснования и формирования системы комбинированного энергоснабжения удаленного объекта аэропорта.

7. Разработан метод оптимизации размещения автономных источников и накопителей энергии в электрических сетях аэропорта.

8. Разработана экономико-математическая модель развития и оптимизации электроэнергетических систем аэропортов, позволяющая на базе системного подхода приводить все конкурирующие варианты энергоснабжения к единой структуре учитывающая динамику развития аэропортов и иерархию функционирования в условиях нестабильности ценовых факторов.

9. Разработан метод оценки состояния и формирования направлений и вариантов движения от существующего уровня развития ЭЭС аэропортов к оптимизированной модели.

10. Разработаны методы анализа и снижения энергозатрат по всем составляющим декомпозиции технологических процессов авиатранспортной деятельности на основе непрерывного информационно-управляющего взаимодействия между энергетическим и производственно-технологическим оборудованием.

11. Разработаны методики регулирования нагрузки и электропотребления в режиме реального времени, сертификации электросветотехнического оборудования, совершенствования ремонта и модернизации оборудования, повышения достоверности показаний измерительных счетчиков и алгоритмизации задач диагностики системы измерений, повышения надежности электроснабжения, оценки и регулирования состояния электрооборудования и распределительных сетей аэропорта.

12. Разработаны методические рекомендации по определению экономически целесообразной структуры оптимальных параметров функционирования системы электроснабжения аэропорта и предложен метод корректировки экстремальных значений этих параметров с учетом особенностей конкретного аэропорта, в том числе по определению параметров, по которым отсутствует необходимость достижения экстремальных значений и по определению отыскание взаимной противоречивости некоторых из них, выявленных опытом эксплуатации в конкретном аэропорту.

13. Выполнены расчеты на основе реальных примеров и данных, получены количественные оценки, подтверждающих эффективность выбранных методов, достоверность и практическую пригодность полученных результатов.

На защиту выносятся:

1. Обобщенная методика анализа электроэнергетических систем аэропортов.

2. Развитие теории информационного обеспечения электроэнергетических систем и разработка автоматизированной системы обработки информации ЭЭС аэропорта.

3. Результаты сравнительного анализа эффективности различных методов прогнозирования расхода электроэнергии, алгоритм прогнозирующей оценки электропотребления аэропорта, метод и математический аппарат, позволяющие прогнозировать уровень расхода электроэнергии, исходя из реальных условий функционирования аэропорта.

4. Метод оценки эффективности функционирования электроэнергетической системы аэропорта, учитывающий структуру производственно-технологических процессов, природно-климатические условия функционирования, влияние внешних и внутренних факторов деятельности.

5. Обобщенный принцип многофакторной оптимизации электроэнергетических систем аэропорта.

6. Метод формирования и оценки энергетической эффективности децентрализованных систем сберегающего электроснабжения и разработанные на его основе методики оценки потерь электроэнергии в сетях аэропорта, построения энергосберегающей политики в аэропорту, построения банка данных по обеспечению комплексных исследований по энергопотреблению, а также рекомендации по выравниванию графиков нагрузки, повышению надежности электроснабжения объектов УВД и РСТО аэропорта.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается корректным использованием математического аппарата, адекватного решаемым задачам; представленным объемом статистического материала; качественным совпадением расчетных и экспериментальных данных, в том числе полученных путём моделирования, а также положительными результатами внедрения и эксплуатации компонентов ЭЭС аэропортов.

Практическая ценность работы. Теоретические положения и практические разработки обеспечивают научно-обоснованное развитие электроэнергетических систем аэропортов путем реализации и внедрения рекомендаций по их оптимальному функционированию. В том числе алгоритмов и программ выбора экономически целесообразного варианта развития ЭЭС, рекомендаций по повышению надежности схем электроснабжения, комплекса апробированных практикой инженерных методик для расчетов и оптимизации процесса ремонта электрооборудования, учета потерь электроэнергии, а также выравнивания графиков нагрузок аэропорта. Выполнение данной работы проводилось в рамках научно-исследовательской работы "Система совершенствования процессов эксплуатации электросветотехнического оборудования аэропортов на основе использования персональных ЭВМ" ( Шифр 72.2.11.90), целевая комплексная программа «Энергия» северо-западного региона России. По результатам данной работы создан программный комплекс, позволивший внедрить подсистему АСУ электросветотехнического обеспечения полетов (ЭСТОП) в Ленинградском объединенном авиаотряде, включающую в себя автоматизированные рабочие места начальника ЭСТОП, начальника узла, начальника смены и инженера по учету. В АСУ ЭСТОП разработаны также обучающие программы по проверке знаний правил техники безопасности и правил эксплуатации электроустановок потребителей для электросветотехнического персонала и идентификации работы светотехнического оборудования ВПП.

По результатам диссертационной работы в Федеральном Государственном унитарном авиационном предприятии Пулково и других аэропортах внедрены методики по оценке потерь электроэнергии в сетях аэропорта, построению энергосберегающей политики в аэропорту, формированию банка данных для обеспечения комплексных исследований по энергопотреблению. Разработаны рекомендации по выравниванию графиков нагрузки, повышению надежности электроснабжения объектов УВД и РСТО аэропорта, совершенствованию системы учета потребления электроэнергии, автоматизации процессов энергоснабжения, ремонта электрооборудования, создания автоматизированной системы обработки информации ЭЭС аэропорта. Теоретические и практические результаты диссертационной работы реализованы при разработке энергетического паспорта ФГУАП Пулково, проведении сертификации качества электроэнергии, в разработках технического задания арх. № АМВЮ. 411713.029.T3 и проекте арх. № АМВЮ. 411713.029 Том 13. "Автоматизированная система коммерческого учета расхода электроэнергии и мощности ФГУАП Пулково (АСКУЭ Пулково)", выполненных государственным учреждением "Энерготестконтроль" под руководством автора (Приложения к диссертации № 1-3).

Практически все результаты работы внедрены в учебный процесс дисциплин кафедры № 11 Академии Гражданской авиации.

Результаты внедрения подтверждаются соответствующими актами.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на международных, всесоюзных и межвузовских конференциях, в том числе на Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы проектирования, строительства, механизации и эксплуатации аэропортов" (Киев, КНИГА, 1985 г.); Научно- технической конференции профессорско-преподавательского состава КНИГА (Киев, КНИГА, 1985 г.); Всесоюзной научно-техническая конференции по современным проблемам проектирования, строительства и эксплуатации аэропортов (Москва, ГПИ НИИ Аэропроект, 1986 г.); Научно- технической конференции профессорско-преподавательского состава КИИГА (Киев, КИИГА, 1986 г.); Методическом совещании руководящего состава служб ЭСТОП МГА (Красноярск, 1988 г.); Научно-технические конференции «Проектирование, строительство, эксплуатация и механизация аэропортов» (Киев, КИИГА, 1989 г.); 3-ей международной научно-технической конференции "Методы управления системной эффективностью функционирования электрифицированных и пилотажно-навигационных комплексов "Авионика - 95"" (Киев, КМУГА, 1995 г.); Международной научно-технической конференции "Проблемы совершенствования систем аэронавигационного обслуживания и управления подвижными объектами "Аэронавигация - 96""(Киев, КМУГА, 1996 г.); Международной научно-практической конференции "Обеспечение безопасности полетов в новых экономических условиях" (Киев, КМУГА, 1997 г.); Международной научно-практической конференции "Проблемы развития систем аэронавигационного обслуживания и авионики воздушных судов" (Киев, КМУГА, 1998 г.); Второй международной конференции и выставке "Аэропорт-99" (Киев, КМУГА, май 1999 г.); 7-ом заседании аэродромного комитета ассоциации стран СНГ "Аэропорт" ГА. (Санкт-Петербург, ГУАП Пулково, июнь 1999 г.) Международной научно-технической конференции "Авиа-99" в рамках 1-й Международной специализированной выставки "АВИАМИР XXI века" (Киев, КМУГА, октябрь 1999 г.); 8-ом заседании аэродромного комитета ассоциации стран СНГ "Аэропорт" ГА (Минск, Раубичи, октябрь 1999 г.); Международной научно-технической конференции «АВИА-2000» (Киев, НАУ, октябрь 2000 г.); III Международной научно-технической конференции «АВИА-2001» (Киев, НАУ, апрель 2001 г.) ; IV Международной научно-техническая конференции «АВИА-2002» (Киев, НАУ, апрель 2002 г.)

Публикация результатов работы. Основные результаты работы опубликованы в 44 научных трудах (в 41 печатных работах, выпущенных центральными и отраслевыми издательствами и 3 научно-исследовательских отчетах).

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников и . приложений. Основная часть диссертации содержит . страниц текста, . рисунков, . таблиц и библиографию из . наименований. Общий объём работы с приложениями . страниц.

Основные результаты, полученные в главе 5, состоят в следующем:

1. Усовершенствована методика оценки надёжности электроснабжения аэропортов путём введения дополнительных показателей.

2. Предложены методы оценки надёжности электрооборудования и программного обеспечения на разных этапах жизненного цикла.

3. Разработан метод по регулированию нагрузки и электропотребления с учётом требований надёжности и возможности их экономического анализа.

4. Разработаны алгоритмы проведения сертификации источников и электросветотехнического оборудования.

Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы:

1. Введение дополнительных показателей расчёта надёжности электрооборудования позволяет выявлять отказы и принимать своевременно меры по их предупреждению на основании прогнозирования состояния ЭЭС аэропортов.

2. Предложенный метод регулирования нагрузки и электропотребления позволяют оценивать экономические последствия от проводимых результатов управляющих воздействий на систему.

3. Предложенный алгоритм сертификации испытаний позволяет обеспечить их достоверность и точность.

Научные результаты, полученные в главе 5, изложены в работах автора[179, 181, 182, 184, 186,192, 194, 197, 198,201-204].

287

Заключение

Диссертационная работа направлена на решение научно-технической проблемы, имеющей важное народно - хозяйственное значение - повышение эффективности эксплуатации и надёжности электроэнергетических систем аэропортов путём многокритериальной оптимизации их подсистем.

В результате проведённых исследований получены следующие основные научные результаты:

1. На основе анализа технологических процессов аэропорта и обработки статистических данных разработана структурно-балансовая модель ЭЭС аэропортов и получена эмпирическая зависимость расхода электрической энергии от видов работ и природно-климатических условий.

2. На основе теоретико-множественного описания информационной среды разработана модель формирования интегрированной базы данных для задач энергетики.

3. На основе классификации свойств пользователей и решаемых задач предложена методика адаптации автоматизированной обработки информации к условиям её функционирования при управлении электроснабжением аэропортов.

4. Проведена систематизация управленческой информацией по типам и уровням управления. Разработана автоматизированная система обработки информации ЭЭС аэропортов, оптимизированная по времени и трудозатратам.

5. На основе использования нейросетевых методов разработаны алгоритмы автоматизации задач оценки показателей функционирования ЭЭС аэропортов.

6. Определён комплекс показателей эффективности эксплуатации и надёжности ЭЭС аэропортов. Разработаны модели и методы формирования оптимизированных ЭЭС аэропортов.

7. Предложен механизм использования параллельных вычислительных технологий для задач энергетики и разработаны функциональная схема и аппаратно-программные средства реализации АСУ ЭСА.

8. Разработаны алгоритмы обработки информации по электропотреблению в условиях ограниченных исходных данных и многофакторная модель прогнозирования уровня расхода электроэнергии аэропортов.

9. Разработан метод структурирования сберегающих систем энергоснабжения объектов аэропортов в условиях одновременного использования централизованных, возобновляемых и накопительных источников энергии.

10.Разработаны структурные схемы и алгоритмы функционирования различных систем комбинированного сберегающего электроснабжения объектов аэропортов.

11.Предложен метод оптимизации размещения АИП и накопителей энергии в ЭЭС аэропортов.

12.Предложен метод оценки надёжности оборудования и программного обеспечения на различных этапах жизненного цикла электрооборудования и программного обеспечения.

13.Разработан метод по регулированию нагрузки и электропотребления с учётом требований надёжности, обеспечивающий возможность их экономического анализа.

H.Разработаны алгоритмы проведения сертификации источников энергии и электросветотехнического оборудования.

Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы:

I. В условиях перехода к рынку особое значение приобретают системные методы анализа, позволяющие прогнозировать электропотребление на основе комплексных моделей, учитывающих характер поведения временного ряда электропотребления, объемов работ, требования безопасности полётов и надежности электроснабжения.

2. Крупномасштабность и территориальная разобщённость объектов ЭЭС аэропортов, а также невозможности проведения натурных экспериментов при исследовании таких систем требует привлечения специальных методов и моделей, позволяющих концептуально объединить различные способы структурирования знаний, необходимых для исследования и прогнозирования развития указанных систем.

3. Интегрирование локальных баз данных на логическом и физическом уровнях позволяет осуществлять независимое эволюционное архивирование баз данных и формирование программного обеспечения различных задач.

4. Систему поддержки принятия решений по обеспечению энергетической эффективности ЭЭС аэропортов целесообразно разрабатывать и использовать на уровне детального описания энергетических объектов и систем и уровне агрегированного представления информации и обобщения результатов исследований.

5. Использование системы поддержки принятия решений, содержащие интеллектуальные модули, позволяет решать неформализованные задачи оценки, диагностики и прогнозирования состояния ЭЭС аэропортов.

6. Разработанная АСУ ЭСА позволяет повысить уровни надежности и безопасности полетов, минимизировать вмешательство персонала в работу ЭЭС аэропортов и производить обоснованное снижение электропотребления.

7. Использование системы комбинированного электроснабжения объектов, позволяет осуществлять выравнивание графика нагрузки, обеспечить статическую и динамическую устойчивость работы системы электроснабжения, локализацию возникающих отказов; исключить развитие отказа электроснабжения в системную аварию.

8. Оптимизация размещения АИЛ и накопителей энергии позволяет улучшить технико-экономические показатели эффективности и надёжности ЭЭС аэропортов.

9. Введение дополнительных показателей в расчёты для оценки надёжности оборудования и программного обеспечения позволяет выявлять отказы и принимать своевременно меры по их предупреждению на основании прогнозирования состояния ЭЭС аэропортов.

Ю.Предложен метод оперативного регулирования нагрузки и электропотребления позволяющий оценивать экономические последствия от проводимых управляющих воздействий и оптимизировать работу системы электроснабжения в режиме реального времени.

11.Предложенный алгоритм проведения сертификационных испытаний электрооборудования и ЭЭС аэропортов позволяет обеспечить оценку соответствия сертификационным требованиям с использованием статистических методов, методов идентификации, планирования экспериментов и экспертных оценок, что позволяет получить достоверные оценки при минимальных затратах.

1. Автоматизация процессов управления воздушным движением./ Ю.П. Дарымов, Г.А. Крыжановский и др.; Под ред. Г.А. Крыжановского М.: Транспорт, 1982.400 с.

2. Автоматизированные системы обработки информации. /В.М. Кейн, А.И. Красов и др. Л.ЮЛАГА, 1980.91с.

3. Автоматизированные системы управления воздушным движением.Справочник /В.И. Савицкий, В.А. Василенко, Ю.А. Владимиров, В.В.Точилов. M.: Транспорт, 1980. 357с.

4. Агишев С.Т., Зубов А.П. О прогнозе динамики развития авиатранспортной системы. / В кн.: Проблемы эксплуатации и совершенствования авиационной техники и системы воздушного транспорта. Под ред. В.А. Бойцова, т.2. С-Пб.: Академия ГА, 1996. С. 10-16.

5. Андронов A.M. и др. Прогнозирование развития транспортной системы региона. Сыктывкар: УрО РАН, Коми НЦ, 1991. 198с.

6. Андронов A.M., Хижняк А.Н. Математические методы планирования и управления производственно-хозяйственной деятельностью предприятий гражданской авиации. М.: Транспорт, 1977. 215с.

7. Анодина Т.Г., Кузнецов A.A., Маркович Е.Д. Автоматизация управления воздушным движением. М.: Транспорт, 1992. 280 с.

8. Арис Р. Дискретное динамическое программирование. Введение в оптимизацию многошаговых процессов. М.: Мир, 1969. 172 с.

9. Артишевская C.B. К вопросу унификации энергоустановок миниэнергетики /Известия ВУЗов. Энергетика № 2, 1998. С. 41-44.

10. Арутюнян Р.В., Богданов В.И. и др. Прогноз электропотребления: анализ временных рядов, геостатика, искусственные нейронные сети. М. ИБРАЭ.РАН. 1999. 45 с.

11. Ахо А., Хопкрофт Дж., Ульман Дж. Построение и анализ вычислительных алгоритмов. М.: Мир, 1979. 536 с.

12. Ашманов С.А. Линейное програмирование. М.: Наука, 1981, 304 с.

13. Аэропорты и воздушные трассы. / Блохин В.И., Белинский И.А. и др. М.: Транспорт, 1976. 144 с.

14. Аэропорты. Приложение № 14 к конвенции о международной гражданской авиации. Международные стандарты и рекомендуемая практика. Изд. 3 ICAO, июль 1999. 222 с.

15. Баранов H.H. Универсальная методика технической диагностики и контроля электрофизических процессов в нетрадиционных энергоустановках прямого преобразования энергии. М. МЭИ. 1998. 54 с.

16. БарановН.Н. Разработка электрических и электронных аппаратов контроля и предотвращения аварийных ситуаций в системе электроснабжения, использующих нетрадиционные источники энергии. / Электротехника № 2. 2002. С. 26-33.

17. Басакер Р., Саати Т. Конечные графы и сети. М.: Наука, 1974. 368 с.

18. Батенин В.М., Баранов H.H. Анализ перспективного развития и практического применения нетрадиционных энергоустановок на основе методов прямого преобразования энергии. М.: ОНВТ. 1996.45 с.

19. Белкин А.Р., Левин М.Ш. Принятие решений: комбинаторные модели аппроксимации. М.: Наука, 1990,160 с.

20. Бетелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Математико-статистические методы экспертных оценок. М.: Статистика, 1974. 160 с.

21. Бигель Д. Управление производством. Количественный подход . М.: Мир, 1973.304 с.

22. Боев В.В., Бугровский В.В. и др. Идентификация и диагностика в информационно-управляющих системах авиакосмической энергетики. М.: Наука. 1988. 187 с.

23. Бойцов В.А., Панферов В.В. Автоматизированная система управления электроснабжением аэропорта. // Межвузовский тематический сборник научных трудов Санкт Петербург: Академия ГА, 1999. С.З

24. Бойцов В.А., Панфёров В.В. Выбор модели исследований энергопотребления в аэропортах / Проблемы эксплуатации и совершенствования авиационной техники и систем воздушного транспорта: сб. науч. тр. СПб. Академия ГА. Т. 1. 1996. С. 69-74.

25. Болтянский В.Г. Математические методы оптимального управления . М.: Наука, 1969. 408 с.

26. Большие системы: теория, методология, моделирование. М.: Наука, 1971. 305 с.

27. Браунли К.А. Статистическая теория и методология в науке и технике . М.: Наука, 1977.408 с.

28. Бурков В.Н., Кондратьев В.В. Механизмы функционирования организационных систем. М.: Наука, 1981. 384 с.

29. Варнавский Б.П. Федеральная нормативная база электропотребления и энергосбережения /Электрооборудование, электроснабжение, электропотребление. Материалы научно-технических и методических конференций 15-17 ноября 1995. М. стр. 8-10.

30. Васильев Ю.С., Елистратов В.В. Теоретические и прикладные аспекты комплексного использования возобновляемых источников энергии. / Известия РАН Энергетика №3. 1999. С 8-24.

31. Вирт Н. Структура данных и алгоритмы. /Современный компьютер. М.: Мир, 1986. с 60-75.

32. Волков А.Н. Синтез систем автоматического управления с максиммальной степенью устойчивости при учёте ограничений. СПб. Автореферат. 2000. 23 с.

33. Ганьшин В.Н. и др. Применение методов математической статистики в авиационной практике. М.: Транспорт. 1993. 191 с.

34. Гаскаров Д.В. Сетевые модели распределяемых автоматических систем. СПб. 1998. 352 с.

35. Гилл А. Введение в теорию конечных автоматов. М.: Наука, 1966. 272 с.

36. Гилл Ф., Мюррей У., Райт М. Практическая оптимизация . М.: Мир, 1985. 509с.

37. Глущенко В.В. Информационные сетевые системы принятия решений в условиях неопределённости. СПб. 1999. 114 с.

38. Головицына М.В. и др. Экспертные методы идентификации и оценивания в управлении технологическими процессами. М.: МАИ. 1999.272 с.

39. Головицына М.В., Зотов С.П., Гаврилко Г.И. Экспертные методы построения математических моделей РЭА и технологических процессов.Применение методов планирования для отыскания оптимальных технологических режимов. М.: МГОУ. 1999. 23 с.

40. Голубев И.С. Эффективность воздушного транспорта. М.: Транспорт, 1982. 230с.

41. Гордеев Э.Н. Задачи выбора и их решения. / В кн.: Компьютер и задачи выбора. М.: Наука, 1989. с.5-48.

42. Гордеев Э.Н., Леонтьев В.К. Задача выбора в условиях неопределенности. / В кн.: Компьютер и задачи выбора. М.: Наука, 1989. с.120-143.

43. Гриф М.Г. Методы и инструментальные средства проектирования автоматических ситем обработки информации и управления. Новосибирск. НГТУ. 1998. 47 с.

44. Громов H.H., Персианов В.А. Управление на транспорте. М.: Транспорт, 1990. 336 с.

45. Гуров A.A. Методологические аспекты унификации автономных систем электроснабжения / Известия РАН. Электричество № 11, 1994. С. 6-9.

46. Данилевич Я.Б., Коваленко А.Н., Шилин В.Л. Автономные системы электро и теплоснабжения с буферным накопителем энергии. / Известия РАН. Энергетика № 1. 2002. С. 69-78.

47. Данчук А.Н., Полуян Л.Я. Системно-технические задачи создания САПР. М.: Высшая школа, 1990. 488 с.

48. Дзюбина Т.В., Илькевич Н.И. Развитие методов, моделей и программных средств для анализа надёжности газоснабжающих систем / Методы оптимального развития и эффективного использования трубопроводных систем энергетики / Иркутск. 1994. С. 28-29.

49. Дубов Ю.А. Травкин С.И. Якимец В.Н. Многокритериальные модели формирования и выбора выриантов систем. М.: Наука, 1986. 296 с.

50. Дьяков А.Ф. Электроэнергетика России на рубеже XXI века и перспективы её развития. / Известия РАН. Энергетика № 1. 2000. С. 69-83.

51. Ершов М.С., Шварц Г.Р., Егоров Л.В., Сорокотягин Д.П. Прогнозирующие алгоритмы оценки электропотребления / Известия ВУЗов. Газовая промышленность № 1, 2000. С. 25-27.

52. Житченко Л.П., Жуков A.B., Клебанова И.В. Методы идентификации и оценивания в управлении технологическими процессами. М.: МАИ. 58 с.

53. Забродин A.B. Параллельные вычислительные технологии. М.: ИПМ. 1999. 20 с.

54. Забродин A.B. Параллельные вычислительные технологии. Состояние и перспективы. М. 1999. Препринт № 71. 21 с.

55. Зотов М.Г. Многокритериальное конструирование систем управления. М. 1999.272 с.

56. Зуев В.М. и др. Математическое моделирование автономной системы электроснабжения/Известия РАН. Электричество № 6, 1993. С. 9-12.

57. Игнатьев В.М., Афанасьева Н.Ю. Планирование параллельных вычислительных процессов в однородных многопроцессорных системах. Тула. ТГУ. Учебное пособие. 1988. 77 с.

58. Инструктивные материалы Главгосэнергонадзора России. 1 изд. М. Энергосервис. 1999. 376 с.

59. Инструкция по приёмке в эксплуатацию систем светосигнального оборудования на аэродромах гражданской авиации. Введена в действие ДВТ № ДВ-143/и от 29.11.1995.

60. Иртегов Ю.И., Терещук K.M. и др. Автоматизированные системы непрерывного контроля состояния энергетических установок. / Известия РАН Энергетика № 9. 1999. С. 2527.

61. Кардаш В.В. Решение задач экономической оптимизации структуры генерирования мощностей в изолированной энергосистеме / Известия ВУЗов. Электромеханика № 6, 1994. С 13-17.

62. Карташев В.И., Пономаренко И.С., Ярославский В.Н. Требования к средствам измерений показателей качества электроэнергии. / Электричество № 4. 2000. С. 11-17.

63. Кейн В.М., Красов А.И., Федоров С.М. Теория управления в гражданской авиации. ч.1, ч.Н. Л.:ОЛАГА, 1975. 68 е., 1978. 81 с.

64. Кирилин Н.И. Теория расчёта оптимальной системы автоматического управления. М.: БИ. 1999. 240 с.

65. Кистенёв В.К. Анализ и прогнозирование электропотребления на предприятиях химической промышленности. Красноярск. КГТУ. Автореферат. 1999. 20 с.

66. Клавсуц И.Л. Методы управления режимами потребителей в энергосистеме. Новосибирск. НГТУ. Автореферат. 1999. 16 с.

67. Кользов П.П. Математические модели распознания образов./В кн.: Компьютер и задачи выбора. М.: Наука, 1989. С.89-119.

68. Кручинин С. Тенденции развития корпоративных информационных сис-тем./Компьютер- Уик-Москва, № 8, 1996. С.38-40.

69. Крыжановский Г. А., Черняков М. В. Комплексирование авиационных систем передачи информации. М.: Транспорт, 1992. 295 с.

70. Крыжановский Г. А., Черняков М. В. Оптимизация авиационных систем М. : Транспорт, 1986. 294 с.

71. Крыжановский Г.А. Введение в прикладную теорию УВД. М.: Машиностроение, 1984.364 с.

72. Крыжановский Г.А., Киров Б.А. Об одном принципе деления воздушного пространства./ В кн.: Воздушная навигация и управление воздушным движением в ГА. Труды О ЛАГ А.-Л.: ОЛАГА, 1976. С. 18-24.

73. Крыжановский Г.А., Солодухин В.А. Методы оптимизации процессов управления воздушным движением. М.: Транспорт, 1978. 152 с.

74. Куправа Т. А. Создание и программирование баз данных средствами СУБД. М. Мир, 1989. 262 с.

75. Леонтьев Р. Г. Прогнозирование авиапотоков и оптимизация управления воздушной транспортной системой. М.: Наука. 1984. 184 с.

76. Лир В.Э., Недин Н.В. К формализации моделирования экономических результатов технологических инноваций в системах электроэнергетики / Известия РАН. Энергетика и электрификация № 5, 1997. С. 36-39, 57.

77. Макаров A.A. Перспективы Развития Энергетики России в первой половине XXI века. / Известия РАН. Энергетика № 2.2000. С. 3-17.

78. Макаров A.A., Попырин Л.С. и др. Оптимизация источников энергии в условиях неопределённости информации. / Известия РАН. Энергетика № 4. 1997. С. 92-98.

79. Мамиконов А. Г. Принятие решений и информация. М.: Наука. 1983. 184 с.

80. Марченко О.В. Стоимость энергии и оптимальные параметры ветроэнергетических установок. / Известия РАН. Энергетика № 2.2000. С. 97-103.

81. Матюнина Ю.В. Прогнозирование электропотребления промышленных предприятий в условиях структурных изменений производства. М.: Московский энергетический институт. Автореферат. 1992. 10 с.

82. Медникова Ю.Б. Связь нормирования электропотребления промышленных предприятий и надёжности электроснабжения / М.: Методические вопросы исследования надёжности больших систем энергетики 1998, вып. 49, т. 2. С. 411-416, 520.

83. Мелентьев Л.А. Методология системных исследований в энергетике. М.: Наука, 1995.457 с.

84. Методики оценки соответствия нормам годности к эксплуатации в ССР гражданских аэродромов (МОС НГЭА СССР) / "Сертификация аэродромов". М., 1998.

85. Минц М. Математическое программирование. Теория и алгоритмы. М.: Наука. 1990. 488 с.

86. Мир гражданской авиации 1992 1995. Циркуляр 244 - АТ/99. Монреаль.: ИКАО, 1993 г. 120 с.

87. Моделирование пассажиропотоков в транспортной системе: Оценка выриантов развития транспортной системы и анализ чувствительности модели. /Пер. с англ./ Вонсалл П.У., Чемперноун А.Ф., Мейсон А.К., Уилсон А.Г., М.:Транспорт, 1982. 207с.

88. Монахова И. Энергосбережение по-японски /Энергия, экономика, техника, экология № 9. 1998. С. 16-17.

89. Мухамадуллин И.М., Зубко A.B. Интерполяция ландшафта системы электроснабжения сельскохозяйственного района с применением сплайн метода. / Известия ВУЗов. Проблемы энергетики № 7-8,1999. С. 128-131.

90. Мясоедов Ю.В. Повышение точности действующих систем технического учёта электрической энергии в системах электроснабжения. Мариуполь. Приазовский ГТУ. Автореферат. 1995.17 с.

91. Надтока И.И., Седов A.B. Адаптивные модели прогнозирования нестационарных временных рядов электропотребления / Известия ВУЗов. Электромеханика № 1/2 , 1994. С. 57-64.

92. Нейлор К. Как построить свою экспертную систему. М.: Энергоатомиздат, 1991.232 с.

93. Никитин В.Г. и др. Определение электронагрузок по годовому расходу электроэнергии сельских объектов. / АО Мосэнерго. Энергосбережение № 4 2000. С. 24-29.

94. Никифоров Г.В. Прогнозирование электропотребления в металлургическом производстве / Известия ВУЗов. Чёрная металлургия № 1,2000. С. 47-49.

95. Новиков H.JL, Манусов В.З. и др. Системы гарантированного питания малой мощности. Новосибирск. Энергосбережение № 6. 1999. С. 72-76 ???

96. Нормы годности к эксплуатации к эксплуатации в СССР гражданских аэродромов. "Сертификация аэродромов". М., 1998.

97. Онищенко Г.Б. Экспертно-аналитическая компьютерная система контроля эффективности потребления электроэнергии. /Бюллетень "Новые технологии" № 3.1998. С. 57-59.

98. Основные технико-экономические показатели самолетов гражданской авиации и их изменения в зависимости от дальности полета. М.: ГосНИИ ГА. 1977.127 с.

99. Основы кибернетики. Математические основы кибернетики./ Под ред. К.А. Пупкова. М.: Высшая школа, 1974, 413 с.

100. Оценка результата энергосбережения по данным о потреблении электроэнергии./ Асано Хироси // Denryoku Keizai kenkyr Япония. 999.-41 № 2. С. 45-48.

101. Панферов B.B. // Распределенное комбинированное электроснабжение объектов аэропорта. Материалы III Международной научно-технической конференции. Киев: НАУ, 2001. Секция 6.2 д. 17.

102. Панферов В.В. Информационное обеспечение процессов электроснабжения аэропортов. // Научно-технические ведомости СПб ГТУ № 2 (32). Санкт-Петербург: 2003. С. 130-136

103. Панферов В.В. Оптимизация управления процессами эксплуатации электроэнергетических систем аэропортов. // Научный вестник МГТУ ГА № 63. Серия "Эксплуатация воздушного транспорта и ремонт авиационной техники". Москва: 2003. С. 37-42.

104. Панферов В.В. Система управления электроснабжением удаленного объекта аэропорта. // Материалы IV Международной научно-технической конференции. Том II Секция Авионика. Киев: НАУ, 2002.С.23.83-23.86.

105. Панченко В.М. Системный анализ. Метод иммитации моделирования. М. МИ-РЭА. 1999. 131 с.

106. Пападимитриу X. Стайглиц К. Комбинаторная оптимизация. М.: Мир, 1985.512 с.

107. Перегудов B.JI. Наземные авиационные источники электроэнергии. М.: Транспорт. 1980. 136 с.

108. Перспективы мировой энергетики и роль международной кооперации в области энергетических технологий.// Англия. Energy Sources 20 № 8. 1998. С. 723-731.

109. Праховник A.B., Экель П.Я., Бондаренко А.Ф. Проблемно-ориентированные системы оптимизации режимов электропотребления / Известия ВУЗов. Энергетика № 11, 1989. С. 3-6

110. Применение автоматизированных систем для управления воздушным движением/ В.М. Кейн, А.И. Красов, Г.А. Крыжановский и др. М.: Транспорт, 1979. 400 с.

111. Проблемы энергетики Запада европейского севера России./под ред. Степанова И.П. КНЦ РАН. 1999. 97 с.

112. Прогноз развития воздушного транспорта до 2001 года. Циркуляр 237. Монреаль: ИКАО, 1990г.

113. Пуляев В.И., Усачёв Ю.В. Цифровая регистрация аварийных событий в энергосистемах. М.: Энергетик. 1999. 71 с.

114. Раздобреев K.M. Разработка методов и средств компьютерного построения и анализа моделей оптимизации задач. Новосибирск. НГТУ. Автореферат. 2000. 27 с.

115. Ратникова Н.В. Практика сертификации электросветотехнического обеспечения полётов. / ВИНИТИ № 9. 2001. С. 26-29.

116. Ремезов А.И., Романов A.A. и др. Проблемы технического перевооружения энергопредприятий РАО "ЕЭС-России" и пути их решения. / РАО "ЕЭС России" ЦКБ Энергоремонта. НИИЭЭ. Электрические станции № 1 2000. С. 55-59.

117. Романовский И.В. Алгоритмы решения экстремальных задач. М.: Наука, 1977,352с.

118. Савелов A.A. Энергосиловое оборудование аэропортов М.: МГТУ ГА 1995. 96 с.

119. Савенков М.В. Автоматизация управления технической эксплуатацией авиационных систем. М.: Транспорт. 1992. 285 с.

120. Сертификация аэродромов. Авиационные правила часть 139. Введены в действие приказом Минтранса РФ от 05.07.1994 № 48.

121. Сертификация оборудования аэродромов и воздушных трасс. Авиационные правила часть 170. Введены в действие приказом Минтранса РФ от 05.07.1994 № 48.

122. Сирица В.М. Модели представления и методы приобретения знаний для построения экспертных систем. М. 1998. 86 с.

123. Сирл С., Госман У. Матричная алгебра в экономике. М.: Статистика, 1974.374с.

124. Система энергетического менеджмента делает прозрачной схему энергопотребления на предприятиях. / Verschwender durchschfut // Ebk. Energ. Techn. 41, № 4. 1996. С. 5051.

125. Статистика гражданской авиации мира, Doc 9180, Монреаль: ИКАО, 1975-1995г

126. Тисенко В.Н. Применение систем однопараметрических уравнений для определения технического состояния технологического оборудования. СПб. Политехника. 1998. 113 с.

127. Трофимова И.П. Системы обработки и хранения информации. М.: Высшая школа, 1989. 189с.

128. Трошин В. А. Оптимизация управления системами промышленной электроэнергетики. Красноярск. КГТУ. 1993. 312 с.

129. Тучков Н.Т., Григорьев C.B. и др. Учет затрат при оценке эффективности РТО полетов воздушных судов. / В кн.: Повышение эффективности эксплуатации АиРЭ оборудования ГА. Межвузовский тематический сб. научн. тр. Рига: РКИИГА, 1986. С. 50-55.

130. Унгурян С.Г., Маркович Е.Д., Волевич А.И. Анализ и моделирование систем управления воздушным движением. М.: Транспорт, 1980. 214 с.

131. Усачёв А.П. Системы сберегающего энергоснабжения малых удалённых объектов. Саратов. Автореферат. 1999. 34 с.

132. Фан Лянь-цэнь, Вань ЧУ-сен. Дискретный принцип максимума. Оптимизация многоступенчатых процессов. М.: Мир, 1967. 180 с

133. Федеральная целевая программа Энергоснабжения России (1998-2005 гг) / Указание президента РФ от 07.05.1995 № 472.

134. Фокин Ю.А., Файницкий О.В., Алиев P.C. Структурно-функциональная надёжность электроэнергетических систем и их объектов. / Известия РАН. Энергетика № 5. 1999. С. 142-156.

135. Хачиян Л.Г. Проблемы оптимальных алгоритмов в выпуклом програмировании, декомпозиции и сортировке. / В кн.: Компьютер и задачи выбора. М.: Наука, 1989. С.161-205.

136. Чароков В.Я. Автоматизированная система управления электроснабжением нефтегазодобывающего комплекса. СПб. Автореферат. 2000. 45 с.

137. Шальников В.И. и др Договорные отношения энергоснабжающей организации и потребителей энергии: проблемы и пути решения. / Энергопотребление и энергоснабжение на предприятиях Западного Урала. Пермь. АО "Пермэнерго". 1997. С.200-201.

138. Шамашов М.А. Инструментальные средства визуализации и мониторинга для индустриальных автоматизированных систем. Самара. 1997. 119 с.

139. Шишкин Н.Д. Система автономного тепло и электроснабжения фермерского хозяйства с использованием нетрадиционных возобновляемых источников энергии / Известия Академии промышленной экологии № 1, 1997. С. 81-84.

140. Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях./ под ред. Панфилова Д.И., М.: Додэка. 1999. т. 1, 2. 304,278 с.

141. Air Traffik Managment Table for the Eur Region 1981-1985; Air Navigation Plan European Region /Vol.4/ Montreal: ICAO.

142. Das ende des ewigen Argers / Fassbinder Stefan. // DE: Elektromeister + dtsch Elek-trohandwerk 1999 74 №23. P. 1970-1974.

143. Eriksson Lars. Sparch advance modeling and control. / Acad. Avh. Linkohing univ. Dep. of electrical engineering Div. of vehicular system. 1999 III. 183 p.

144. Fielden D., Jacques J.K. Distributed cogeneration can have a very meaningful strategic energy conservation outcome for island. / Int. Y. Energy Res. 1997 21 № 10. P. 885-898.

145. IATA Annusl Report, 1989 : fon 45th Annu. Gen. Meet., Warsaw, 0st.30-31. 1989. /Сотр. Eser Gunter ОЛ Montreal. 1989. 43 P.

146. La gestion technique centralisee a Taeroport de Paris Orly ouest /Petitprez P.// Techn. mod. 1989. 81 №7-8 P. 59-62.

147. Mobile & Ground Station Configuration. East European Prototype ADS-B Net-work/ EEPAN MG CONF. 1998.

148. Modular maintenance with MCS // Airport Support. 1992. 10 № 8 P. 41.

149. New developments in airfield lighting /Smith Anthony J. // Wold Aerosp. ТесЬпоГ91 : Int. Rev. Aerosp. Des. and Dev. London. 1991. P. 39-43.

150. Programmable energy management system /Sasi Kumar K., Lebba Nisar, Devi Rema // Elec. India. 1998. 28 № 15 P. 36-38.

151. Quality assurance parameters of power plants life assessment and management. / Mustafa Isreb. Prog. Amer. Power. Conf: 60 th Annual Meet. Chicago III, 1998, Vol 60, Pt. 2. P 690-699.

152. Sammelschienen System technik. And Bustechnologie Kourbinieren / Lenker H. // DE: Elektromeister + dtsch Elektrohandwerk 1999 - 74 № 8. P. 531,534, 536-537.

153. Signs of the times /Turner // Airport Support. 1992. 10 № 4 P.33-37.

154. Smith Ch. Proven tools. New programs. / Build Oper. Manag. 1997 44 № 9. P. 108112.

155. Stensted airfield ground lighting control /Edwards Jeff // Electrotechnology. 1993. 3 № 6. P. 26-28.

156. Wehenkel, Louis A. Automatic leaning techniques in power systems. / Boston etc.: Kluwer acad. publ. cop. 1998 XXIX. 288 p.

157. Панферов В.В. Организация системы учета потребления электроэнергии в Ленинградском авиапредприятии // Воздушный транспорт: Экспресс информация, Отечественный опыт. М. ЦНТИ ГА 1986. № 8. С. 6-8.

158. Панферов В.В. Организация машинной обработки учетной информации по использованию электроэнергии в аэропорту Пулково. // Воздушный транспорт: Экспресс информация, Отечественный опыт. М. ЦНТИ ГА . 1988, № 4 С 17-18.

159. Зеленков И.А., Панферов В.В. Исследование структуры резервов снижения электропотребления наземным оборудованием аэропортов // Проектирование, строительство, эксплуатация и механизация аэропортов: Тез. док. Киев. 1989. С. 114-116.

160. Согласовано " ГЦИ СИ "Энерготестконтроль"1. Утверждено "1. Пулково " Як?*.л^илл/1. У2003 г.

161. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА контроля и учета электроэнергии АПК ФГУП "Пулково" (АСКУЭ Пулково)

162. Рабочий проект АМВЮ.411713.0295.1