автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Системный анализ коммутационных состояний электрических сетей машиностроительного производства и управление их эксплуатационной надежностью

На правах рукописи

I

I

I АЛИЕВ РУСТАМ СУЛЕЙМАН ОГЛЫ

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ КОММУТАЦИОННЫХ СОСТОЯНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА И УПРАВЛЕНИЕ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТЬЮ

Специальность: 05.13.01 - «Системный анализ, управление и обработка

информации (промышленность)»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2003 год

Работа выполнена в Московском государственном технологическом университете «СТАНКИН»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Ковшов Е.Е.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Султан-Заде Н.М.

кандидат технических наук, профессор Шемелин В.К.

Ведущее предприятие:

Институт конструкторско-технологической информатики РАН

Защита диссертации состоится «Л^>> tbOJiiJiJt

_ 2003 г.

в Ä часов на заседании диссертационного Совета К212.142.01 в Московском Государственном Технологическом Университете «СТАНКИН» по адресу: 101472, ГСП-4, Москва, К-55, Вадковский пер., д. 3-а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного технологического университета «СТАНКИН»

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим высылать по указанному адресу в диссертационный Совет К212.142.01.

Автореферат разослан « if» O^mäSM 2003 г. Ученый секретарь

диссертационного Совета, —n.

кандидат технических наук У^С^ И.М. Тарарин

|6|о 4

з

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Предприятия машиностроительного комплекса являются крупнейшими потребителями электрической энергии и отличаются повышенными требованиями к качеству электроснабжения, особенно такому его показателю, как бесперебойность. При этом чем крупнее предприятие, тем выше требования к бесперебойности, в силу расширенного состава оборудования и необходимости согласования работы отдельных подразделений. Для таких предприятий характерны особо крупные системы электроснабжения (СЭС) со значительно распределенными в пространстве потребителями.

Одним из определяющих факторов эффективного с точки зрения экономики функционирования предприятий машиностроительного комплекса является повышение показателей надежности (ПН) СЭС. В современных условиях проблема комплексной количественной оценки надежности схемы относительно потребителей электроэнергии приобретает актуальность в следующих направлениях:

1. Разрешение финансовых и социальных проблем между поставщиком и потребителем электроэнергии, в частности, при оценке ущербов от недоотпуска электроэнергии (НЭЭ) и недоиспользуемой прибыли поставщика.

2. Разработка и корректировка тарифных ставок между энергосистемами (ЭЭС) и машиностроительными предприятиями (МП).

3. Достоверная оценка рисков, связанных с ущербами из-за перебоев в электроснабжении потребителей на производстве. Разрешение вопросов реконструкции оборудования СЭС МП. ^

3. Смягчение и нормализация неблагоприятных социальных и экологических последствий вследствие объективно существующего, как правило, недостаточного уровня надёжности СЭС.

Современные СЭС МП достигают таких размеров, что человеческий фактор начинает играть отрицательную роль в принятии решений по их управлению. Неизбежная задержка в принятии таких решений недопустимым образом сказывается на качестве управления системой, приводя к значительному снижению ее характеристик надежности, поскольку даже возможностей опытных диспетчеров оказывается недостаточно для формирования оптимальных коммутационных состояний (КС). Очевидна необходимость исключения (полного либо частичного) человека из процесса принятия решений и замены его специальными комплексами автоматики, управляющими на основе формализованных методов формирования КС. В настоящее время единственным путем воплощения такого решения является интеграция в комплексы автоматизированных систем диспетчерского управления (АСДУ) питающей ЭЭС.

Основным препятствием в создании таких комплексов АСДУ при достижении СЭС значительных размерностей является экспош.мэдш1ьный^ЭДГ1^ьидя |

БИБЛИОТЕКА ]

спмсрбт /-(,¿1

сложности решаемых задач. Еще более значительно увеличивает сложность функционирования комплексов АСДУ тот факт, что практически любое изменение состояния автоматической и неавтоматической коммутационной аппаратуры (КА) приводит к необходимости повторного производства всех оценочных расчетов и выработки либо рекомендаций, либо непосредственно управляющих инструкций для сохранения контроля над ситуацией и оптимизации интегральных характеристик текущего состояния. Между тем, существующие модели представления электрических сетей ориентированы в первую очередь на анализ статических схем.

Очевидна необходимость создания моделей, пригодных для динамического определения основных факторов, влияющих на показатели надежности (ПН) в энергосистеме, выработки интегральных критериев оценки надежности схемы относительно групп объектов машиностроения. Выявление таких факторов позволяет выбрать из них наиболее управляемые и сосредоточить основное внимание на разработке методов их ускоренной оценки, в то время как обоснование формализованных методов учета влияния коммутаций в электрических сетях предоставляет возможность значительно снизить тяжесть задачи расчета ПН при меняющихся КС. В перспективе становится возможной реализация этих принципов в системах «реального времени», то есть работающих в режиме протекания исследуемого и управляемого процесса.

Настоящая работа посвящена созданию математических моделей, пригодных для использования в автоматизированных системах анализа и синтеза показателей структурной надежности для целенаправленного управления сложными СЭС МП. Разрабатываются методы учета влияния коммутаций, и выполняются шаги в направлении реализации этих методов в виде комплекса программ на ПЭВМ, что подтверждает работоспособность исследуемых алгоритмов оптимизации ПН.

Целью работы является • обеспечение требуемой эффективности функционирования предприятий машиностроительного комплекса путем повышения эксплуатационной надежности электроснабжения потребителей за счет улучшения методов оценки и отбора коммутационных состояний в системах информационного обеспечения производства.

Для достижения поставленной цели в работе были решены следующие научные задачи:

1. Разработка методов представления данных о структурных и функциональных параметрах объектов электрических сетей машиностроительного производства.

2. Определение влияния коммутаций в схеме на ПН объектов СЭС.

3. Разработка метода синтеза КС по критерию заданного уровня надежности основных потребителей МП.

; > у .1.1.-1

4. Разработка объектно-ориентированной модели многокомпонентной электрической схемы для решения задач бесперебойного электроснабжения МП.

На защиту выносятся:

1. Классификация факторов снижения надежности электроснабжения промышленных потребителей по критерию эффективности их корректировки на этапе управления эксплуатационной надежностью.

2. Принцип управления КС относительно малой области декомпозированной схемы, позволяющий значительно повысить быстродействие оптимизационных алгоритмов.

3. Методика представления электрической схемы верхнего уровня и СЭС МП как единого объекта независимо от границ балансовой принадлежности и ведения единой базы данных структурно-функциональных параметров сети.

4. Объектно-ориентированная модель многокомпонентной электрической схемы для решения задач бесперебойного электроснабжения МП, в том числе с адаптацией существующих методов расчета надежности.

5. Алгоритмы управления эксплуатационной надежностью для снижения ущерба от перебоев в электроснабжении потребителей МП.

Методы исследований. При решении задач, поставленных в работе, были использованы основные положения теории электрических сетей и теории надежности, методы системного; для разработки моделей и алгоритмов проектирования - аппарат матричной алгебры, теории графов, теории вероятностей; а при программной реализации - объектно-ориентированного программирования.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

1. Разработана методика оценки КС сети на основе интегрального ПН группы объектов сложной СЭС с возможностью дифференциации по вкладам в ненадежность схемы.

2. Разработан метод отбора КС по критерию обеспечения заданного уровня надежности потребителей МП.

3. Построена иерархическая модель объектов электрической сети на основе их системных характеристик и эффективности использования в задачах управления эксплуатационной надежностью потребителей машиностроения.

Практическая ценность заключается в повышении эффективности функционирования МП путем повышения эксплуатационной надежности электроснабжения потребителей за счет улучшения методов оценки и отбора КС в системах информационного обеспечения производства.

Реализация результатов работы. Научные и практические результаты диссертационной работы реализованы в виде прикладного программного обеспечения, используемого в научных и инженерных исследованиях, а также в составе программного комплекса «Советчик диспетчера» энергетических служб предприятий ЗАО «Завод «Людиновокабель»», ЗАО «Электротехническая компания «ЭнергоМаш»».

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на расширенных заседаниях кафедры «Основы информатики» МГТУ «СТАНКИН», а также на следующих научных конференциях:

1. Всероссийский и международный семинар по методическим вопросам исследования надежности больших систем энергетики, ИСЭМ, Павловск, 1997 г.

2. Всероссийский и международный семинар по методическим вопросам исследования надежности больших систем энергетики, ИСЭМ, Иркутск, 1998 г.

3. Научно-практическая конференция РАО «ЕЭС России», Москва, 1999 г.

4. Семинар «Компьютерные средства подготовки персонала», ВДНХ, 2000 г.

5. Конференция молодых ученых МЭИ, Московский Энергетический Институт (технический университет), 2001 г.

6. Российский национальный симпозиум по энергетике, Казанский Государственный Университет, Казань, 2001 г.

7. УГ-ая всероссийская научно-техническая конференция «Новые информационные технологии», МГАПИ, Москва, 2003 г.

8. У1-ая научная конференция МГТУ «СТАНКИН» и «Учебно-научного центра математического моделирования МГТУ «СТАНКИН» - ИММ РАН», МГТУ «СТАНКИН», Москва, 2003 г.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликованы 12 научных работ, включая тезисы докладов, подготовленных для международных научно-технических конференций.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов и заключения, содержит 15 рисунков и 11 таблиц, список использованной литературы из 48 наименований), а также 8 приложений. Общий объем работы - 123 страницы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследований, определены цели и задачи работы, приведено краткое содержание работы и сформулированы основные результаты диссертации.

В первой главе выполнен обзор современных методов анализа структурно-функциональной надежности многокомпонентных схем электрических соединений МП, как наиболее крупных и наиболее зависимых от качества электроснабжения и электроэнергии на длительных интервалах времени. При решении проблемы эффективного электроснабжения МП используемые критерии должны носить интегральный, и, следовательно, вероятностный характер.

Опыт создания расчетных программ на ЭВМ по оценке показателей надежности объектов ЭС показал, что основными требованиями к расчетным программам на ЭВМ по оценке показателей надежности объектов ЭС являются:

1. Дифференциация задач прогнозирования ПН на интервалах времени, которые могут значительно отличаться друг от друга.

2. Адекватный учет всех основных факторов, понятных оператору и влияющих на структурно-функциональную надежность;

3. Ограничение числа выводимых показателей надежности с i дифференциацией по составляющим, ориентированным на целенаправленное

изменение уровня надежности.

4. Необходимость учета специфичных особенностей технологических процессов, применяемых на МП.

Производится подразделение проблемы надежности по влияющим факторам, а также учитывается характер проявления этих факторов в зависимости от прогнозируемого интервала времени. В качестве основных методов расчета структурной надежности принимаются элементные методы, которые исходят из предположения, что система состоит из самостоятельных в смысле надежности элементов. Система представлена как дискретный объект, который может быть описан, например, в виде графа.

Определение показателей надежности является сложной комбинаторной задачей, предусматривающей необходимость анализа очень большого числа возможных состояний (2м - Зн), где N - число коммутируемых элементов в системе. Задача целенаправленного оптимизирующего синтеза обладает еще большей вычислительной трудоемкостью (214 м - 31Ч*М), где М - количество возможных состояний.

Традиционно, модель электрической системы при расчете структурной надежности представляет собой непланарный орграф. В главе рассмотрены основные недостатки данного представления с точки зрения организации синтеза параметров и структуры СЭС МП. Показаны характерные особенности оптимизационных расчетов энергосистем, такие как многокритериальность анализа, использование большого набора разнородных данных на произвольных стадиях вычислений, итерационная организация работы с изменением промежуточных условий в заранее неизвестные моменты. » Производится выбор метода определения минимальных сечений ограниченного

порядка и обобщенных параметров схем.

Во второй главе представлены результаты исследования наиболее характерных для потребителей МП показателей надежности электроснабжения - и интегральные критерии их оптимизации. На оперативные расчеты

надежности в системах АСДУ верхнего уровня и в еще большей степени в СЭС МП сильное влияние оказывает реальное состояние коммутационных аппаратов. В подобных расчетах имеет смысл отказаться от стохастического задания состояний, обусловленных оперативными переключениями в системе, и ограничиться рассмотрением фактического состояния КА.

Основой алгоритмов расчета структурно-функциональной надежности электрических сетей являются модели Марковских случайных процессов. В качестве основных ПН приняты:

Л [1/год] - параметр потока отказов элемента (1 в год);

[ч] - среднее время восстановления элемен 1а (часов); Л,, [1/год] - параметр потока преднамеренных отключений элемента (вывод в ремонт и проч.) (1 в год);

^пр [ч] - среднее время одного преднамеренного отключения элемента (часов);

q - вероятность отказа элемента;

<7„ - вероятность преднамеренного отключения элемента. АЭ [кВт ч/год] = РОсаг * Т - недоотпуск (математическое ожидание) электроэнергии в течение интервала времени Т.

Надежность системы определяется из сумм показателей надежности основных и дополнительных сечении сети относительно узла нагрузки.

Интегральным показателем, характеризующим надежность всей ЭС,

является эффективность работы системы: Ф =

3(T)-A3S(T)

Э(Т)

где Э(Т) - суммарная энергия, потребляемая всеми элементами, Т - время, относительно которого рассчитывается недоотпущенная электроэнергия (обычно - год), A3S(T) - суммарный недоотпуск электроэнергии но всей системе.

С точки зрения человеческого восприятия используется интегральный показатель «неэффективность»: Н = \-Ф. Принимая показатель неэффективности электрической сети относительно групп потребителей как критерий оптимизации состояния схемы, получим целевую функцию для управления эксплуатационной надежностью схемы: И -> min .

Проанализировано влияние коммутаций в схемах электрических соединений на показатели надежности и выявлены основные части задачи формирования отказовых состояний относительно узла нагрузки в оценках структурной надёжности. Для отражения логики функционирования схем электрических соединений энергосистем использован алгоритм списков.

Каждое изменение состояния КЛ приводит к новому качественному состоянию всей схемы, что должно рассматриваться как структурный фактор и отрабатываться соответственно, то есть путем пересчета показателей надежности рассматриваемого узла. С ростом размерности схем возрастает число КА в них, то есть количество возможных сочетаний состояний этих 1<А увеличивается экспоненциально. Для преодоления проблемы «комбинаторного взрыва» представляется необходимым искусственное снижение числа рассматриваемых коммутаций на основе соображений энергетического характера.

В числе факторов исключения состояний:

1) нарушение связности схемы;

2) полная потеря потребителем питания в результате переключений;

3) потеря живучести, то есть способности системы сопротивляться развитию в ней аварии;

4) значительное различие классов напряжений влияющего и подверженного влиянию элементов;

5) большое расстояние между влияющим и подверженным влиянию элементами (здесь под расстоянием следует понимать сумму параметров потока отказов элементов, входящих в кратчайший путь между данными элементами).

Эти факторы позволили значительно снизить количество состояний, подлежащих рассмотрению в каждом конкретном случае, и разработать формализованные методы определения зон коммутации. Эти методы обобщены для случая множественных коммутаций в сети с учетом основных (ОС) и дополнительных сечений (ДС) порядка не выше трех. Вместо сложной для реализации формулы расчета средней вероятности безотказной работы системы в виде знакопеременного ряда предлагается эффективная рекурсивная модель надежности элементов, показанная на рис. 1.

ЕНГКЕ

V--

Рис.1. Рекурсивная модель надежности Средняя вероятность безотказной работы элементов 1 и 2: да = д\ + дг-дщг средняя вероятность безотказной работы системы: дс = ди+дг-

Обоснованы принципы использования методов определения зон влияния коммутаций для корректировки показателей надежности на основе следующих факторов:

1. Полное либо частичное обесточивание узла нагрузки либо невозможность обеспечить требуемое качество энергоснабжения

2. Нарушение связности схемы относительно одного или нескольких узлов нагрузки.

3. Режимные соображения (невозможность осуществления режима, перегрузка либо недопустимые условия эксплуатации отдельных объектов).

4. Потеря прогнозируемой живучести рассматриваемой схемы (неприменимо в случае текущего развития системной аварии);

5. Соображения экономического характера.

В случае одновременного проведения нескольких коммутаций в ЭС необходимо использовать алгоритм, отображенный на рис. 2. Данный метод позволяет использовать хорошо известные алгоритмы в качестве основы для организации анализа сетей с точки зрения структурной надежности при коммутационных состояниях произвольной сложности.

Рис. 2. Определение зон влияния произвольного количества коммутаций

В третьей главе производится анализ метода синтеза коммутационных состояний по критерию заданного уровня надежности основных объектов сети, основанный на адаптации Марковской модели случайных процессов с учетом

особенностей расчета ПН на различных интервалах времени, и разработан метод выявления доминирующих коммутаций в сетях на ПН СЭС МП.

В число основных влияющих факторов не входят частота и продолжительность преднамеренных отключений, которые заменяются фиксированным отключением соответствующих коммутационных аппаратов. Такие расчеты могут использоваться при управлении электроэнергетической системой в темпе эксплуатации, например, в АСДУ. В экономическом аспекте такой расчет надежности показывает возможный ущерб от разрешения заявки на краткосрочное отключение, а также экономически обосновывает допустимую продолжительность отключения, но не входит в число факторов, сколько-нибудь значительно поддающихся управлению со стороны СЭС МП на этапе синтеза эксплуатационной надежности.

Случай расчета надежности на малом интервале времени (от долей часа до нескольких часов) является предельным. В этом случае процесс восстановления не учитывается, так как за короткий интервал времени ремонтные работы, а, следовательно, и процесс восстановления, завершены не будут.

В данной главе определены принципы отбора коммутационных состояний СЭС по факторам снижения надежности электрической системы относительно потребителей электроэнергии. Тем самым подтверждается тезис о том, что при отборе коммутационных состояний следует руководствоваться принципом минимизации вероятности ущербов от технологических перебоев у промышленных потребителей. Показано, что управление СЭС МП подразумевает зависимость режима работы от состояния сети верхнего уровня (ЭЭС) и необходимость согласования производимых коммутаций.

Оптимизация времени восстановления электроснабжения отдельного цеха МП в зависимости от базового времени восстановления 1в представлена в табл. 1.

Табл. 1.

Базовое время восстановления й), ч Время восстановления после оптимизации (Г:), ч

0 0

24 23

50 42

200 130

Оптимизация времени восстановления электроснабжения цеха МП

I

Оценивая эффективность оптимизации как /ч/^г = 81.7, где/ч = 1(7),

о

I

Рг-=\/2(?), получаем повышение производительности =18%. о

Последовательность шагов оценки состояний отображена на рис. 3:

Рис. 3. Алгоритм управления структурной составляющей эксплуатационной надежности электрических сетей

В четвертой главе рассматривается программная реализация метода анализа и синтеза показателей надежности сложных схем при формировании и управлении последовательностью коммутационных состояний системы электроснабжения машиностроительного производства. Определена программно-аппаратная база реализации изложенных принципов определения ПН по критериям быстродействия, возможность распределенной обработки информации, представление информации, проблем эксплуатации. На рис. 4 отображен обоснованный интегральный показатель надежности группы объектов ЭС по составляющим вкладов в суммарный недоотпуск электроэнергии.

Рис. 4. Вклады в недоотиуск электрической сети относительно групп потребителей как интегральный ПН

Разработаны методы корректировки ПН объектов сложной системы в зависимости от КС схемы на основе отказа от предварительного структурного эквивалентирования при формировании графа сети. В качестве исходной и основной информационной модели при вводе информации в БД использована электрическая схема объекта. Использование электрической схемы в качестве исходной для оценки показателей надежности с последующим составлением на ее основе схемы замещения и расчетного графа предполагает организацию связи между элементами исходной и преобразованной схем для того, чтобы обеспечить возможность в любой момент получать достоверную информацию о базовых параметрах объектов. Дальнейшее развитие этого подхода позволяет обобщить его и на другие задачи электроэнергетики, например, на расчет функциональной надежности, основанный ее на результатах оценки структурной надежности. Показано, что использование электрической схемы объекта для работы пользователя в сочетании с совмещенными графическим редактором и СУБД является необходимым условием при создании современного программного продукта. Разработанный алгоритм корректировки ПН объектов электрической схемы представлен на рис. 5.

Предлагаемый метод декомпозиции высших порядков позволяет преодолеть вычислительный барьер за счет снижения размерности задачи посредством ее разбиения на хорошо формализуемые меньшие по объему подзадачи. Метод представляет собой развитие теории структурно-функциональной надежности с учетом последних достижений неклассического структурного анализа. Блок-схема алгоритма приведена на рис. 6.

^^ Начало ^

Определение надёжностных и прочих требуемых параметров для каждого элемента исходной электрической сети

I

_т_

Определение топологических параметров (число и состав инцидентных элементов, длины линий и т.п.)

Определение надежностных параметров (X, ^ и др.) <

_I_

Составление схемы замещения исходной электрической сети по надежности и расчетного графа

_I_

Приведение расчетного графа к виду, необходимому для определения ОС относительно рассматриваемого узла нагрузки

_Т< --Да-

Нахождение ОС по расчетному графу и определение их ПН

?«-Нет—

_X_

Нахождение дополнительных сечений по исходной электрической схеме и определение их ПН

Л

Определение основных и комплексных ПН сети относительно узла нагрузки

_I_

Запоминание основных и комплексных ПН при текущем КС. Если расчет уже

проводился - сравнение текущих показателей с наилучшими из уже найденных. Если сравнение в пользу текущих - запоминаем их как наилучшие

Конец ^

Рис. 5. Упрощенный алгоритм корректировки ПН объектов электрической

схемы

Рис. 6. Последовательность шагов оптимизации КС

Основой доступа ко всем расчетным задачам является графический редактор, совмещённый с СУБД. На рис. 7 и 8 представлены диаграмма классов программного комплекса и реляционная модель БД электрической системы. Представление объектов системы и их отношений отображено на рис. 9.

Рис. 7. Диаграмма классов

Administration

PK

OperatorData

Scheme

PK

SchemeData

J k

Station

PK

FK1 FK2 SchemetD Opera to rID Station Data

EJementStructure

PK 10.

FK1 Element) D ConnectioniD ConnectionType Connection Data

Relay

PK RftlavID

FK1 StationIO

Element Relay Structure

PK ElementID PK IQ

FK1 Station ID FK1 RelaytO

FK2 OperatoriD FK2 ElementID

4 i.

RelayFunction

PK IB

FK1 ReiaylO FunctionType Function Data

ElementFu notion

PK iß

FK1 ElementID FunctionType Function Data

Рис. 8. Реляционная модель БД

Рис. 9. Диаграмма объектов электрической системы

■пввшннвннвншнннинввнвз

Файл Правда Owe WatOmpro Расчеты Модули Настройки ? Отладка

Рис. 10. Главное окно системы информационного обеспечения энергетических задач

Менеджер Схем (х|

Схемы | Специальные |

□ С х

акта 1 Файл |

Лшецкин узел

Кольская энергосистема D:\STRUCnFIlESV1...

Новая схема 7

17 рю*еД№1ита>ь*1254

П I]

-х с

-и.

I гш

Воздушная линия #3479 I

ш

А О Н Р )•

- Атрибуты

- Общие + Надежность

Лямбда

Лямбда пр

Лямбдам

Тв

Гпр

<2а

Ресурс

Фунщиинро ваше Условия

Качество ремонтов Количество КЗ

[0.4356

Е

[бО

{Нормальные

~3

(Высокое

Е

Допустимое яэякчество КЗ

"3

Ъ'

Л. Режим__.__

> Короткие

Уг« а&чнн'игп V Трдмсфцрм ¿ния

_Геометрмя ____

+ Экономика

Эремл восстановления, допустимое Частота отказов* допустимая

Штрафной коэфф. при по купаве

Рис. 11. Сервисные окна интерфейса информационной системы

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПО РАБОТЕ

1. Решена актуальная научная задача, заключающаяся в разработке и практическом применении метода повышения эффективности функционирования предприятий машиностроительного комплекса путем управления эксплуатационной надежностью электрических сетей на основе системного анализа их коммутационных состояний.

2. Разработана объектно-ориентированная модель многокомпонентной электрической системы с целью представления структурных и функциональных параметров объектов СЭС МП.

3. Определена необходимость представления схемы верхнего уровня и СЭС МП как единого объекта при ведении базы данных структурно-функциональных параметров электрической сети.

4. Выявлены факторы снижения надежности СЭС МП, наиболее подверженные корректировке на этапе управления эксплуатационной надежностью.

5. Обоснован принцип управления коммутационными состояниями малой области декомпозированной схемы, позволяющий повысить эффективность работы алгоритмов оптимизации.

6. Разработаны алгоритмы управления эксплуатационной надежностью с целью минимизации ущерба от перебоев в электроснабжении потребителей МП.

Основные результаты диссертации отражены в следующих публикациях:

1. Фокин Ю.А., Алиев Р.С.о., Туманин А.Е., Файницкий О.В. Расчет показателей надежности в электроэнергетических системах при изменении их коммутационных состояний (статья). М., «Вестник МЭИ», № 1, 1997, с. 73-77.

2. Фокин Ю.А., Алиев Р.С.о., Туманин А.Е., Файницкий О.В. Вычислительный комплекс анализа структурно-функциональной надежности объектов электроэнергетических систем (тезисы докладов). Всероссийский и международный семинар по методическим вопросам исследования надежности больших систем энергетики, Павловск, 1997, с. 18-22.

3. Фокин Ю.А., Алиев Р.С.о. Эксплуатационная технико-экономическая оценка надежности объектов электроэнергетических систем (тезисы докладов). Всероссийский и международный семинар по методическим вопросам исследования надежности больших систем энергетики, Иркутск, 1998, с. 112116.

4. Фокин Ю.А., Алиев Р.С.о., Файницкий О.В. Структуризация понятия «надежность электроэнергетических систем» (статья). М., «Электричество», № 6, 1998, с. 91-98.

5. Фокин Ю.А., Алиев P.C.о. Развитие принципов оценки структурно-функциональной надежности различных объектов электроэнергетических систем (статья). М., «Вестник МЭИ», № 1, 1999, с.47-50.

6. Фокин Ю.А., Алиев Р.С.о., Файницкий О.В. Надежность электроэнергетических систем, методы и средства анализа (тезисы докладов). Открытая научно-практическая конференция РАО «ЕЭС России», тезисы докладов, М., 1999, с. 16-19.

7. Фокин Ю.А., Алиев Р.С.о. Комплекс программ на ПЭВМ «Структура 3000» - надежность и экономичность энергетических систем (тезисы докладов). Семинар «Компьютерные средства подготовки персонала», М., ВДНХ, павильон «Электрификация», 16-20 октября 2000, с. 8-11.

8. Алиев Р.С.о. Информационная система электротехнических расчетов \УеЬЭнерго (тезисы докладов). Семинар «Компьютерные средства подготовки персонала», М., ВДНХ, павильон «Электрификация», 16-20 октября 2000, с. 1115.

9. Алиев Р.С.о. Метод синтеза коммутационных состояний сложных электроэнергетических систем (тезисы докладов). Доклады конференции молодых ученых МЭИ, 27-28 февраля 2001 г. В 2-х т.т. Т1 - М., МЭИ, 2001, с. 32-40.

10. Фокин Ю.А., Алиев Р.С.о. Информационное обеспечение задач синтеза коммутационных состояний сложных электроэнергетических систем (тезисы докладов). Российский национальный симпозиум по энергетике, Казань, 10-14 сентября 2001, с. 31-38.

11. Алиев Р.С.о., Ковшов Е.Е. Новый подход к представлению данных о структуре электрических сетей (тезисы докладов). Новые информационные технологии: Сборник трудов VI всероссийской научно-технической конференции, Москва, 23-24 апреля 2003 г. В 2-х т.т. Т2 - М., МГАПИ, 2003, с. 58-63."

12. Алиев Р.С.о., Ковшов Е.Е. Информационное обеспечение задач надежности электроснабжения машиностроительного производства (тезисы докладов). VI-ая научная конференция МГТУ «СТАНКИН» и «Учебно-научного центра математического моделирования МГТУ «СТАНКИН» - ИММ РАН», МГТУ «СТАНКИН», Москва, 28-29 апреля 2003 г. М, СТАНКИН, 2003, с. 41-42.

ЗахазЛ (/ тираж • зю.

Отпгитамо 9 типографии ЦНИЮП жилых и общестзеюшх зданий 127434 г.Мсгааа, Дмитраасхое шоссг, дон 9, корус 5 телефон (095) 976-41-10

<МЦ Л001809-1

I

I

)M 6 1 О 4

i i

i

J

i

i

i

í

Наименование раздела Стр.

Список сокращений

Введение

Глава 1. Современное состояние вопроса анализа структурно-функциональной надежности сложных схем электрических соединений в машиностроительном производстве

1.1. Краткий обзор современных методов структурного и функционального анализа сложных электрических схем

1.2. Статистическая оценка вычислительной сложности в практике расчетов надежности систем электроснабжения (СЭС)

1.3. Представление данных о структурных и функциональных параметрах объектов электрических сетей

1.4. Выбор метода определения минимальных сечений ограниченного порядка и обобщенных параметров схем.

1.5. Выводы по Главе 1 . Л

Глава 2. Разработка метода определения показателей надежности основных объектов сложной электрической схемы при ограниченном числе коммутаций

2.1. Коммутации в нерезервированных и резервированных схемах, используемых в электроснабжении машиностроительного производства, их влияние на -показатели надежности

2.2. Обоснование зоны влияния коммутации в сложной схеме на изменение показателей надежности объектов

2.3. Разработка формализованного метода определения зоны влияния коммутации на показатели надежности объектов сети

2.4. Обобщение метода определения зоны влияния при нескольких коммутациях в сети

2.5. Разработка метода корректировки показателей надежности объектов электрической сети при коммутациях в СЭС и сетях верхнего уровня

2.6. Выводы по Главе 2 ^

Глава 3. Разработка метода синтеза коммутационных состояний по критерию заданного уровня надежности основных объектов сети

3.1. Разработка метода выявления доминирующих коммутаций в сетях на показатели надежности объектов

3.2. Принципы отбора коммутационных состояний по критерию обеспечения заданного уровня надежности отдельных объектов сети

3.3. Разработка метода отбора коммутационных состояний по критерию обеспечения заданного уровня надежности групп объектов сети

3.4. Выводы по Главе 3 g^

Глава 4. Программная реализация метода анализа и синтеза показателей надежности сложных схем при формировании и управлении последовательностью коммутационных состояний системы электроснабжения машиностроительного производства g

4.1. Разработка метода корректировки показателей надежности объектов сложной электрической схемы при различных состояниях КА

4.2. Обоснование интегрального показателя надежности группы объектов сложной СЭС при изменении коммутационных состояний сети

4.3. Разработка приемов оптимизации коммутационных состояний на основе интегрального показателя надежности для групп объектов СЭС

4.4. Практическая реализация разработанных методов и алгоритмов на ПЭВМ

4.5. Выводы по Главе 4 j j g Основные выводы по диссертационной работе цд Рекомендации по использованию результатов диссертационной работы 120.

Актуальность работы. Предприятия машиностроительного комплекса являются крупнейшими потребителями электрической энергии и отличаются повышенными требованиями к качеству электроснабжения, особенно такому его показателю, как бесперебойность. При этом, как правило, чем крупнее предприятие, тем выше требования к бесперебойности, в силу расширенного состава оборудования и необходимости согласования работы отдельных цехов и подразделений. Для таких предприятий характерны особо крупные системы электроснабжения (СЭС) со значительно распределенными в пространстве потребителями, системами глубокого ввода высших классов напряжений, наиболее широким разбросом типов нагрузок, зачастую отсутствием стандартных распределительных схем (в большинстве случаев такие сети проектируются индивидуально).

Одним из определяющих факторов экономически эффективного функционирования предприятий машиностроительного комплекса является повышение надежностных показателей систем электроснабжения. В современных условиях переходного периода технико-экономический аспект проблемы комплексной количественной оценки надежности схемы относительно потребителей приобретает актуальность в следующих направлениях:

1. Разрешение финансовых и социальных проблем между поставщиком и потребителем электроэнергии, в частности, при оценке ущербов от недоохпуска электроэнергии и недоиспользуемой прибыли поставщика. Разработка и корректировка тарифных ставок между энергосистемами (ЭЭС) и потребителями их продукции — машиностроительными предприятиями.

2. Наиболее достоверная оценка рисков, в том числе инвестиционных, связанных с ущербами из-за перебоев в электроснабжении потребителей на производстве. Разрешение вопросов реконструкции и замены устаревшего оборудования СЭС машиностроительных предприятий (МП).

3. Смягчение и нормализация неблагоприятных социальных и экологических последствий вследствие объективно существующего, как правило, недостаточного уровня надежности.

Современные системы электроснабжения предприятий машиностроительного комплекса достигают таких размеров, при которых адекватное восприятие их структуры человеком оказывается невозможным и даже излишним, так как человеческий фактор начинает играть отрицательную роль в принятии решений по управлению. Неизбежная задержка в принятии таких решений недопустимым образом сказывается на качестве управления системой, приводя к значительному снижению ее надежностных характеристик, так как даже возможностей опытных диспетчеров с многолетней практикой работы оказывается недостаточно для формирования оптимальных или квазиоптимальных коммутационных состояний (КС). Очевидна необходимость (полная либо частичная) исключения человека из процесса принятия решений и замены его специальными комплексами автоматики, управляющими на уровне всей системы и отдельных ее объектов на основе формализованных методов формирования коммутационных состояний. В настоящее время единственным путем воплощения такой автоматики в практику эксплуатации СЭС МП является ее интеграция в существующие либо вновь проектируемые комплексы автоматизированных систем диспетчерского управления (АСДУ) питающей энергосистемы.

Основным препятствием в создании таких комплексов АСДУ при достижении СЭС значительных размерностей является экспоненциальный рост сложности решаемых задач. Современная вычислительная техника оказывается не в состоянии обеспечить необходимое быстродействие и условия функционирования программной части таких систем. Общемировая тенденция стремительного развития возможностей вычислительной техники не снижает остроты данной проблемы, так как в обозримом будущем достаточная мощность аппаратной поддержки не может быть достигнута. Еще более значительно увеличивает сложность функционирования комплексов АСДУ реальная ситуация в энергосистемах, когда практически любое изменение состояния автоматической и неавтоматической коммутационной аппаратуры приводит к необходимости повторного произведения всех оценочных расчетов и выработки рекомендаций либо непосредственно управляющих инструкций для сохранения контроля над ситуацией ' и оптимизации интегральных характеристик текущего состояния. Между тем, существующие модели представления электрических сетей в силу исторических причин ориентированы в первую очередь на анализ статических схем.

Становится очевидной необходимость создания моделей, пригодных для динамического определения основных факторов, влияющих на показатели надежности (ПН) в энергосистеме, выработки интегральных критериев оценки надежности схемы относительно групп объектов машиностроения. Выявление таких факторов позволит выбрать из них наиболее управляемые и сосредоточить основное внимание на разработке методов их ускоренной оценки, в то время как обоснование формализованных методов учета влияния коммутаций в сложных и сверхсложных электрических сетях предоставит возможность значительно снизить тяжесть задачи расчета показателей надежности при меняющихся коммутационных состояниях и упростить принятие решений как в комплексах АСДУ, так и при проектировании новых схем и выборе вариантов развития уже существующих. В идеале станет возможной реализация этих принципов в системах "реального времени", то есть работающих в темпе протекания исследуемого и управляемого процесса.

Настоящая работа посвящена созданию математических моделей, пригодных для использования в автоматизированных системах анализа и синтеза показателей структурной надежности для целенаправленного управления сложными схемами электроснабжения предприятий машиностроительного комплекса. Производится разработка методов учета влияния коммутаций, и предпринимаются шаги в направлении реализации этих методов в виде комплекса программ на ПЭВМ, что должно подтвердить работоспособность исследуемых алгоритмов.

Цель работы состоит в обеспечении требуемой эффективности функционирования предприятий машиностроительного комплекса путем повышения эксплуатационной надежности электроснабжения потребителей за счет улучшения методов оценки и отбора коммутационных состояний в системах информационного обеспечения производства.

Информационной, теоретической и методологической базой явились основные положения теории электрических сетей и теории надежности, методы системного анализа; для разработки моделей и алгоритмов проектирования - аппарат матричной алгебры, теории графов, теории вероятностей; а при программной реализации - объектно-ориентированного программирования.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

1. Разработана методика оценки КС сети на основе интегрального ПН группы объектов сложной СЭС с возможностью дифференциации по вкладам в ненадежность схемы.

2. Разработан метод отбора КС по критерию обеспечения заданного уровня надежности потребителей МП.

3. Построена иерархическая модель объектов электрической сети на основе их системных характеристик и эффективности использования в задачах управления эксплуатационной надежностью потребителей машиностроения.

Практическая ценность заключается в повышении эффективности функционирования МП путем повышения эксплуатационной надежности электроснабжения потребителей за счет улучшения методов оценки и отбора КС в системах информационного обеспечения производства.

Реализация результатов работы. Научные и практические результаты диссертационной работы реализованы в виде прикладного программного обеспечения, используемого в научных и инженерных исследованиях, а также в составе программного комплекса «Советчик диспетчера» энергетических служб предприятий ЗАО «Завод «Людиновокабель»», ЗАО «Электротехническая компания «ЭнергоМаш»».

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на расширенных заседаниях кафедры «Основы информатики» МГТУ «СТАНКИН», а также на следующих научных конференциях:

1. Всероссийский и международный семинар по методическим вопросам исследования надежности больших систем энергетики, ИСЭМ, Павловск, 1997 г.

2.Всероссийский и международный семинар по методическим вопросам исследования надежности больших систем энергетики, ИСЭМ, Иркутск, 1998 г.

3.Научно-практическая конференция РАО «ЕЭС России», Москва, 1999 г.

4. Семинар «Компьютерные средства подготовки персонала», ВДНХ, 2000 г.

5. Конференция молодых ученых МЭИ, Московский Энергетический Институт (технический университет), 2001 г.

6. Российский национальный симпозиум по энергетике, Казанский Государственный Университет, Казань, 2001 г.

7.У1-ая всероссийская научно-техническая конференция «Новые информационные технологии», МГАПИ, Москва, 2003 г.

8.У1-ая научная конференция МГТУ «СТАНКИН» и «Учебно-научного центра математического моделирования МГТУ «СТАНКИН» - ИММ РАН», МГТУ «СТАНКИН», Москва, 2003 г.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликованы 12 научных работ, включая тезисы докладов, подготовленных для международных научно-технических конференций:

1. Фокин Ю.А., Алиев Р.С.о,, Туманин А.Е., Файницкий О.В. Расчет показателей надежности в электроэнергетических системах при изменении их коммутационных состояний (статья). М., «Вестник МЭИ», № 1, 1997, с. 73-77.

2. Фокин Ю.А., Алиев Р.С.о., Туманин А.Е., Файницкий О.В. Вычислительный комплекс анализа структурно-функциональной надежности объектов электроэнергетических систем (тезисы докладов). Всероссийский и международный семинар по методическим вопросам исследования надежности больших систем энергетики, Павловск, 1997, с. 18-22.

3. Фокин Ю.А., Алиев Р.С.о. Эксплуатационная технико-экономическая оценка надежности объектов электроэнергетических систем (тезисы докладов). Всероссийский и международный семинар по методическим вопросам исследования надежности больших систем энергетики, Иркутск,

1998, с. 112-116.

4. Фокин Ю.А., Алиев Р.С.о., Файницкий О.В. Структуризация понятия «надежность электроэнергетических систем» (статья). М., «Электричество», № 6, 1998, с. 91-98.

5. Фокин Ю.А., Алиев Р.С.о. Развитие принципов оценки структурно-функциональной надежности различных объектов электроэнергетических систем (статья). М., «Вестник МЭИ», № 1,

1999, с.47-50.

6. Фокин Ю.А., Алиев Р.С.о., Файницкий О.В. Надежность электроэнергетических систем, методы и средства анализа и тезисы докладов). Открытая научно-практическая конференция РАО «ЕЭС России», тезисы докладов, М., 1999, с. 16-19.

7. Фокин Ю.А., Алиев Р.С.о. Комплекс программ на ПЭВМ «Структура 3000» - надежность и экономичность энергетических систем (тезисы докладов). Семинар «Компьютерные средства подготовки персонала», М., ВДНХ, павильон «Электрификация», 16-20 октября 2000, с. 8-11.

8. Алиев Р.С.о. Информационная система электротехнических расчетов Web3Hepro (тезисы докладов). Семинар «Компьютерные средства подготовки персонала», М., ВДНХ, павильон «Электрификация», 16-20 октября 2000, с. 11-15.

9. Алиев Р.С.о. Метод синтеза коммутационных состояний сложных электроэнергетических систем (тезисы докладов). Доклады конференции молодых ученых МЭИ, 27-28 февраля 2001 г. В 2-х т.т. Т1 - М., МЭИ, 2001, с. 32-40.

10. Фокин Ю.А., Алиев Р.С.о. Информационное обеспечение задач синтеза коммутационных состояний сложных электроэнергетических систем (тезисы докладов). Российский национальный симпозиум по энергетике, Казань, 10-14 сентября 2001, с. 31-38.

11. Алиев Р.С.о., Ковшов Е.Е. Новый подход к представлению данных о структуре электрических сетей (тезисы докладов). Новые информационные технологии: Сборник трудов VI всероссийской научно-технической конференции, Москва, 2324 апреля 2003 г. В 2-х т.т. Т2 - М., МГАПИ, 2003, с. 58-63.

12. Алиев Р.С.о., Ковшов Е.Е. Информационное обеспечение задач надежности электроснабжения машиностроительного производства (тезисы докладов). VI-ая научная конференция МГТУ «СТАНКИН» и «Учебно-научного центра математического моделирования МГТУ «СТАНКИН» - ИММ РАН», МГТУ «СТАНКИН», Москва, 28-29 апреля 2003 г. М., СТАНКИН, 2003, с. 41-42.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ

1. Решена актуальная научная задача, заключающаяся в разработке и практическом применении метода повышения эффективности функционирования предприятий машиностроительного комплекса путем управления эксплуатационной надежностью их электрических сетей на основе системного анализа их коммутационных состояний.

2. Разработана объектно-ориентированная модель многокомпонентной электрической системы с целью представления структурных и функциональных параметров объектов СЭС МП.

3. Определена необходимость представления схемы верхнего уровня и СЭС МП как единого объекта при ведении базы данных структурно-функциональных параметров электрической сети.

4. Выявлены факторы снижения надежности СЭС МП, наиболее подверженные корректировке на этапе управления эксплуатационной надежностью.

5. Обоснован принцип управления коммутационными состояниями малой области декомпозированной схемы, позволяющий повысить эффективность работы алгоритмов оптимизации.

6. Разработаны алгоритмы управления эксплуатационной надежностью с целью минимизации ущерба от перебоев в электроснабжении потребителей МП.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

В настоящей работе рассмотрено современное состояние вопроса оценки структурно-функциональной надежности сложных СЭС предприятий машиностроительного сектора и выявлены влияющие на нее факторы, причем выбор представления влияющих факторов и методов определения структурных составляющих сети (основных и дополнительных минимальных сечений различного порядка) обоснован на основе структурного представления исходной электрической схемы. Особое внимание уделено использованию принципиальной электрической схемы сети в качестве исходной для расчета. Выявлены основные и комплексные показатели надежности, необходимые для количественной оценки качества проектирования и управления электрических систем, выбраны те из них, которые соответствуют характеру технологического процесса и в наибольшей степени поддаются управляющему воздействию и контролю. Произведена адаптация Марковской модели случайных процессов для анализа надежности с учетом особенностей расчета показателей надежности на различных интервалах времени, причем обоснована допустимость использования неизменной структурной модели для произвольных интервалов прогнозирования.

Проанализировано влияние коммутаций автоматических и неавтоматических аппаратов в схемах электрических соединений на показатели надежности, выявлены основные части задачи формирования отказовых состояний относительно узла нагрузки в оценках структурной надежности и обосновано определение зон влияния таких коммутаций в сложных схемах в целях снижения затрат вычислительных ресурсов на расчет показателей надежности объектов сети. Формализованные методы определения зон коммутации обобщены для случая произвольных коммутаций в сети с учетом их взаимного влияния, что позволило снизить негативное влияние так называемого «комбинаторного взрыва» на возможности использования этих методов в целях АСДУ. Обоснованы принципы использования методов определения зон влияния коммутаций для упрощенной корректировки показателей надежности независимо от сложности схемы, ее размерности и текущего и измененного состояний коммутационных аппаратов в сети. Разработан метод рекурсивного спуска, позволяющий кардинально снизить вычислительную сложность при синтезе коммутационных состояний за счет разбиения задачи на хорошо формализуемые меньшие по объему подзадачи.

В работе обоснованы интегральные показатели надежности группы объектов ЭС в зависимости от коммутационных состояний схемы, методы его оптимизации на основании соображений структурного характера. Рекомендации по оптимизации интегрального показателя надежности схем относительно групп узлов дифференцированы формальным образом на основе факторов, подлежащих влиянию. Разработаны принципы вероятностной минимизации ущербов от технологических перебоев у промышленных потребителей. Рассмотрены основные принципы реализации описанных алгоритмов в виде пакета программ, способного оценивать интегральные критерии надежности электрических схем относительно потребителей МП и формировать осмысленные рекомендации по оптимизации их надежностных характеристик. Разработанные и модернизированные алгоритмы реализованы в виде пакета программ на ПЭВМ. Вывод результатов организован в виде, позволяющем непосредственно управлять уровнем надежности в практике проектирования и эксплуатации энергосистем.

На основании вышеизложенного можно порекомендовать дальнейшее развитие рассмотренных положений и методик в следующих направлениях:

1. Определить необходимость обобщения рассмотренных методов структурного анализа на минимальные сечения схемы произвольного либо повышенного порядка (четвертого и выше). Это имеет смысл для определения надежностных характеристик схемы относительно объектов с регламентированно повышенной надежностью, например, оборонных или правительственных объектов, предприятий высокотехнологичного производства.

2. Провести дальнейшую дифференциацию видов надежности по дополнительным критериям с целью более тщательной адаптации используемых методов для реальных схем электрических соединений в зависимости от конкретных степеней наблюдаемости и управляемости.

3. Развить обоснованные методы в направлении исследования других характеристик энергосистем, например, функциональной надежности, используя уже разработанные критерии в качестве первичных. Следует уделить особое внимание вопросам живучести сложных систем, особенно с учетом изложенного в [38].

4. Рассмотреть вопросы использования принципиальной электрической схемы в других видах расчетов, согласования этого подхода с более традиционными. С учетом открывающихся новых возможностей следует обобщить уже известные и хорошо разработанные механизмы, например, матричного анализа.

5. Провести статистическую проверку метода вероятностной минимизации ущербов в максимально широком спектре условий функционирования промышленных потребителей для практического обобщения изложенных принципов. Исследовать возможность применения метода для атомных, а также непромышленных объектов.

6. Провести дальнейшую углубленную адаптацию разработанных методов для целей АСДУ, уделяя особое внимание согласованию их с другими задачами и оптимизации с точки зрения программной реализации для создания разветвленной сети отделов диспетчерского управления непосредственно в СЭС предприятий, оперирующих общими базами данных на всех уровнях схемы.

Подытоживая материалы настоящей работы, можно сказать, что идея дифференциации многомерной комбинаторной задачи, каковой является задача расчета показателей надежности сложных многоэлементных электроэнергетических систем, по структурно-функциональным и временным признакам позволяет реализовать их в виде инструмента количественного анализа надежности электроснабжения потребителей машиностроения. Это вносит значительный вклад в дело сохранения и развития производственного и экономического потенциала нашей страны, позволяет относительно простыми средствами повысить надежностные показатели систем электроснабжения промышленных объектов.

В работе определены основные необходимые факторы, влияющие на показатели надежности энергосистемы относительно потребителей МП, обоснованы интегральные критерии оценки надежности схемы относительно как отдельных объектов, так и их групп. Среди таких факторов были выявлены наиболее управляемые и были разработаны методы их ускоренной оценки.

Обоснование формализованных методов учета влияния коммутаций в сложных и сверхсложных сетях ЭС позволило свести расчет показателей надежности при меняющихся коммутационных состояниях к простой корректировке их с учетом зон влияния коммутаций и тем самым значительно снизить тяжесть поставленной задачи. Это создает предпосылки для упрощения принятия решений как в комплексах АСДУ, так и при проектировании новых схем и выборе вариантов развития уже существующих. Предприняты шаги в направлении реализация этих принципов в быстродействующих системах, хотя полноценное воплощение этих принципов потребует также значительного объема дополнительных исследований. Тем не менее, работоспособность исследованных алгоритмов полностью подтверждена с помощью реализации этих методов в виде комплекса программ на ПЭВМ. В процессе дальнейшего развития этих методов возможно станет воплощение такой автоматики в практику эксплуатации СЭС МП в составе существующих либо вновь проектируемых комплексов АСДУ. Это снимает основное препятствие в создании комплексов АСДУ при достижении энергосистемами значительных размерностей экспоненциальный рост сложности решаемых задач, то есть выводит запросы программной части, к вычислительной технике на приемлемый уровень.

Таким образом, вместе с разработкой новых и модернизацией старых алгоритмов оценки структурно-функциональной надежности, а также с развитием вычислительных средств, стало возможным создание нового современного комплекса программ для оценки и управления эксплуатационной надежностью электроснабжения потребителей машиностроительных производств с помощью ПЭВМ.

1. Автоматизация диспетчерского управления в электроэнергетике / Под общей редакцией Ю.Н. Руденко и В.А. Семенова, М.: МЭИ, 2000, 649 е.: ил.

2. Алиев Р.С.о. Информационная система электротехнических расчетов \УеЬЭнерго. // Компьютерные средства подготовки персонала: сборник научных трудов. М.: МЭИ, 2000, с. 1115.

3. Ахо А., Хопкрофт Дж., Ульман Дж. Построение и анализ вычислительных алгоритмов. М.: Мир, 1979, 640 е.: ил.

4. Брукс М. Мифический человеко-месяц. Пер. с англ. СПб.: Символ-Плюс, 1999, 340 е.: ил.

5. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++, 2-е изд./Пер. с англ. М.: Бином, 1999, 890 е.: ил.

6. Гук Ю.Б., Казак Н.А., Мясников А.В. Теория и расчет надежности систем электроснабжения. М.: Энергия, 1970, 412 е.: ил.

7. Гук Ю.Б., Лосев Э.А., Мясников А.В. Оценка надежности электроустановок. М.: Энергия, 1974, 304 е.: ил.

8. Гурский С.К. Алгоритмизация задач управления режимами сложных систем в электроэнергетике. Минск: Наука и техника, 1977, 368 е.: ил.

9. Гэри М., Джонсон Д. Вычислительные машины и труднорешаемые задачи. М.: Мир, 1982, 367 е.: ил.

10. Дружинин Г.В. Надежность автоматизированных систем. М.: Энергия, 1977г., 536 е.: ил.

11. Дулин В. А. Методы исследования надежности низковольтных аппаратов. М.: Энергия, 1970, 288 е.: ил.

12. Дьяков А.Ф., Окин А.А., Семенов В.А. Диспетчерское управление мощными энергообъединениями. М.: МЭИ,1996, 270 е.: ил.

13. Ермилов А.А. Основы электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат. 1983, 599 е.: ил.

14. Жуков JI.A., Стратан И.П. Установившиеся режимы сложных электрических сетей и систем (методы расчетов). М.: Энергия, 1979, 416 е.: ил.

15. Зорин В.В., Недин И.В. Определение и использование минимальных сечений при оценке надежности систем электроснабжения // Изв. вузов СССР. Энергетика, 1974, № 4, с. 31.

16. Кнут Д. Искусство программирования. М.: Вильяме, 2000, в 3-х Т.: ил.

17. Ковшов Е.Е. Выбор инструментальных средств при создании информационных систем для автоматизированного машиностроительного производства // Проектирование технологических машин: Сборник научных трудов. Вып.9. М.: МГТУ «СТАНКИН». 1998. С. 40-42.

18. Ковшов Е.Е., Водянников Д.В. Проблемы масштабирования баз данных в условиях функционирования систем CAD/CAM // Проектирование технологических машин: Сборник научных трудов. Вып.8. М.: МГТУ «СТАНКИН».1997. С. 72-75.

19. Ковшов Е.Е., Шемелин В.К. Использование среды быстрой разработки приложений при создании систем управления базами данных // .СТИН. 1998. №2. С. 26-29.

20. Компьютеры. Справочное руководство, т.2. Базы данных и организация файловых систем. М.: Мир, 1986, 440 е.: ил.

21. Крамер Г. Математические методы статистики. М.: Мир, 1975, 580 е.: ил.

22. Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1995, 302 е.: ил.

23. Лебедев М.М., Нейштадт И.С., Гашевский В.В. О топологических методах анализа надежности распределительных устройств // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, 1971, № 3, с. 39.

24. Мелихов А.Н., Берштейн Л.С., Курейчик В.М. Применение графов для проектирования дискретных устройств. М.: Наука, 1974, 304 с.

25. Михайлов В.В. Надежность электроэнергетических систем. М.: Энергия, 1974, 307 е.: ил.

26. Организация, планирование и управление в энергетике / Под редакцией В.Г. Кузьмина, М.: Высшая школа, 1982г. -407 е.: ил.

27. Пападимитриу Х.М. Комбинаторные алгоритмы. М.: Мир, 1981, 340 е.: ил.

28. Портенко Н.И., Скороход А.В., Шуренков В.М. Марковские процессы. Итоги науки и техники. - ВИНИТИ, 1989, 190 е.: ил.

29. Поспелов Г.Е., Гурский С.К., Щур Е.В. Структурный анализ — и методы оценки надежности сложных схем электроснабжения // Электричество, 1975, № 2, с. 85.

30. Райншке К., Модели надежности и чувствительности систем. М.: Мир, 1979, 452 с.

31. Розанов М.Н. Надежность энергетических систем. М.: Энергия, 1974, 644 е.: ил.

32. Руденко Ю.Н., Чельцов М.Б. Надежность и резервирование в электроэнергетических системах (методы исследования). Новосибирск: Наука, СО, 1974, 361 с.

33. Синьчугов Ф.И. Расчет надежности схем электрических соединений. М.: Энергия, 1971, 176 с.

34. Страуструп Б. Язык программирования С++. М: Радио и связь, 1991, 350 е.: ил.

35. Тисленко В.В. Оценка надежности сложных структур систем энергетики // Электричество, 1978, № 6, с. 81.

36. Туфанов В.А., Власова Т.А. Алгоритмы получения сечений графа электрической сети // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, 1976, № 4, с.156.

37. Фокин Ю.А. Вероятностные методы в расчетах надежности систем электроснабжения. М.: МЭИ, 1977, 96 е.: ил.

38. Фокин Ю.А. Вероятностные методы в расчетах надежности электрических систем. М.: МЭИ, 1983, 212 е.: ил.

39. Фокин Ю.А., Алиев Р.С.о., Туманин А.Е., Файницкий О.В. Расчет показателей надежности в электроэнергетических системах при изменении их коммутационных состояний // Вестник МЭИ, 1997, №1, с. 73.

40. Фокин Ю.А., Алиев Р.С.о., Файницкий О.В., Туманин А.Е. Методы оценки структурной надежности сложных схем электроэнергетических систем при меняющихся коммутационных состояниях // Известия РАН, Энергетика. 1997, №5, с. 73.

41. Фокин Ю.А., Алиев Р.С.о., Файницкий О.В., Туманин А.Е. Структуризация понятия «надежность электроэнергетических систем» // Электричество, 1998, №1.

42. Фокин Ю.А., Харченко A.M. Метод построения расчетной схемы и расчета показателей надежности сложных систем с большим числом элементов // Изв. вузов СССР. Энергетика, 1978, № 8, с. 35.

43. Фокин Ю.А., Харченко A.M. Определение минимальных сечений для оценки надежности электрических систем // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, 1982, № 1, с. 17.

44. Фокин Ю.А., Чан динь Лонг. Оценка надежности электроснабжения узлов нагрузки сложных схем // Электричество, 1976,№ 8, с. 13.

45. Фокин Ю.А., Чан динь Лонг. Структурный анализ и методы оценки надежности сложных схем электроснабжения // Электричество, 1973,№ 5, с. 16.

46. Шапот Д.В., Беленький В.З., Лукацкий A.M. Методы исследования взаимосвязей экономики и энергетики // Известия РАН. Энергетика, 1995. №6. стр. 13-24.

47. Шемелин В.К., Ковшов Е.Е. Унификация доступа к различным базам данных // СТИН. 1996. №9. с.5-8.

48. Элджер Д. С++: библиотека программиста. СПб.: Питер, 270 е.: ил.