автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Ситуационное оперативное управление электрическими станциями в нормальных режимах

НОВОСИ БИРСКИ Й ГОСУДАРСТВЕН НЫ Й ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ПГБ од

Секретарев 3 1 ВД £303

Юрий Анатольевич

УДК 621.311

СИТУАЦИОННОЕ ОПЕРАТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ СТАНЦИЯМИ В НОРМАЛЬНЫХ РЕЖИМАХ

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

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Новосибирск - 1999

Рабспа выполнена на кафедре "Системы управления и экономика энергетики" Новосибирского Государственного технического университета.

Научный консультант -

доктор технических наук, профессор Филиппова Т. А.

Офици аль н ые оппоненты:

доктор технических наук, профессор Гамм А.З. доктор технических наук, профессор Манусов В.З. доктор технических наук, профессор Хабаров В.И.

Ведущая организация - Сибирский научно-исследовательский институт энергетики, г. Новосибирск

Защита диссертации состоится 27 января 2000г. на заседании диссертационного Совета Д 063.34.01 п Новосибирском Государственном техническом университете, конференц-зал.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, НГТУ, Ученому секретарю совета.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке НГТУ. Автореферат разослан "_" декабря 1999г.

Ученый секретарь диссертационного Совета,

канд. техн. наук, доцент

В. Я. Ольховский

Ш-051,8, О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Электроэнергетические системы, представляющие собой функционально и структурно сложные социо-технические объекты, требуют разработки адекватных методов и моделей управления их развитием н функционирования. Многообразие ситуаций и непрерывный характер их изменения приводит к необходимости повышения адаптационных свойств этих моделей.

Большой вклад в решение проблемы управления электроэнергетическими системами внесли работы Д.А.Арзамасцева, П.И.Бартоломея, Л.С.Беляева, В.В.Бушуева, В.А.Веникова, А.З.Гамма, О.Т.Гераскина, В.М.Горнштейна, В.Г.Журавлева, В.И.Идельчика, В.Г.Кигушина, З.П.Кришана, Л.А.Крумма, Н.НЛизалека, В.З.Манусова, И.М.Марковича, Л.А.Мелентьева, В.И.Обрезкова, М.Н.Розанова, Ю.Н.Руденко, Г.И.Самородова, В.А.Семенова, С.А.Совалова, М.П.Федорова, Т.А.Филипповой, А.Г.Фишова, Е.В.Цветкова, Г.В.Чалого, В.М.Чебана, В.К.Щербакова и многих других.

Теория управления электроэнергетическими системами глубоко разработана и доведена до практических приложений. Однако эта сложная проблема еще далека от полного разрешения, она постоянно развивается и углубляется. Одним из направлений, которое можно расширить и усовершенствовать на основе современного состояния науки, является ситуационное управление ЭЭС.

Оперативное управление ЭЭС по своей сути является ситуационным. Многообразие возникающих в ЭЭС ситуаций(режимов) требует постоянного развития теоретических исследований, направленных на решение многочисленных задач оперативного управления энергосистем. Основные из них связаны с разработкой моделей и методов информационного обеспечения, оперативного планирования, а также автоматического и автоматизированного управления объектами ЭЭС в темпе процесса. Методология ситуационного управления позволяет дополнить теорию управления за счет целостного описания процесса оперативного управления, в котором человек принимает решения в условиях многоцелевого характера управления, использует субъективные критерии, учитывает не только детерминированную и вероятностную информацию, но и качественную, имеющую, как правило, расплывчатый характер, а также оперирует набором альтернатив для выбора определенного решения. Эта область и является предметом научных исследований и разработок, предложенных в диссертации.

Актуальность темы. Благодаря многолетним исследованиям в области автоматизированных систем диспетчерского управления(АСДУ) и АСУ ТП объектов энергетики, проводимыми во Всесоюзном научно-исследовательском институте электроэнергетике, Ленинградском и Московском отделениях института Гидропроект, Ленинградском и Московском и Новосибирском отделениях института Энергосетьпроект, Московском энергетическом институте, Новосибирском Государственном техническом университете, Санкт-Петербургском Государственном техническом университе-

з

тс, Сибирском научно-исследовательском институте энергетике, Сибирском энергетическом институте, Уральском Государственном техническом университете и ряде других, районных и объединенных энергосистемах, электрических станциях и подстанциях, были достигнуты значительные успехи и получены серьезные научные результаты по всей проблеме управления ЭЭС, н том числе и в области решения ситуационных задач. Однако во всех этих разработках акцент делался на информационное обеспечение и вычислительные задачи.

Многолетний опыт эксплуатации информационных и управляющих систем в рамках ЛСДУ выявил существенные недостатки в их работе, связанные, прежде всего, с тем, что они создавались как регулирующие, а не как управляющие. Проблема создания управляющих систем исследовалась еще в 70-х годах. Задачи ситуационного анализа решались с использованием эвристических оценок, математические модели чаще всего были упрощенными, корректность решений оставляла желать лучшего. Неоднократно делались попытки разработки режима "советчика" в системах управления технологическими процессами. При этом не были решены вопросы формирования альтернативных решений, формализации методов анализа, учета многокритери-альности VI др.

Развитие в последнее десятилетие компьютерной техники, успехи создания интеллектуальных алгоритмов управления, появление достаточно строгого аксиоматического аппарата описания процессов управления в теории принятия решений, теории возможностей, синэргетике предоставляют в настоящее время расширенные возможности для развития теории и методов ситуационного управления.

В диссертации исследуется проблема разработки управляющих систем, тесно связанная с созданием искусственного интеллекта. В таком направлении проблема целостно не исследовалась. В диссертации поставлена актуальная для энергетики задача разработки основ интеллектуальной системы диспетчерского управления и решения с ее помощью важнейших прикладных задач. Из всего многообразия задач оперативного диспетчерского управления режимами ЭЭС основное внимание уделено ситуационному управлению составом работающего оборудования на станциях, которое предопределяет нормальные режимы электроэнергетической системы. Концептуальные подходы к такому управлению, математический аппарат и модели могут быть использованы и для решения других задач оперативного управления ЭЭС.

Цель исследования. Целью диссертации является разработка научных основ, моделей и практических методов ситуационного оперативного управления электростанциями в нормальных режимах ЭЭС, что позволяет создать систему интеллектуальной поддержки для принятия решений. Для достижения этой цели ставились и решались следующие задачи:

• обоснование концептуальных положений ситуационного подхода к оперативному управлению ЭЭС как многоцелевому, осуществляемому в условиях частичной неопределенности и расплывчатости целей, функций и информации о текущей ситуации;

• разработка принципов и методов интеллектуальной поддержки принятия решений оператора, ведущего режим ЭЭС;

• развитие методов и моделей формализации качественной информации об эксплуатационном состоянии работающего на станции оборудования;

• создание процедур идентификации целей управления для выявления индивидуальных критериев предпочтительности для принятия решения об изменении режима работы станции;

• исследование и разработка моделей ситуационного управления числом и составом агрегатов, на основе экспресс-ирогаозирования режимных параметров регулирующих гидростанций;

• создание интерактивных процедур, используемых в моделях подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решения;

• разработка принципов и моделей информационной и критериальной координации процессов автоматического регулирования и оперативного управления (принятия решения);

• расчетная и экспериментальная проверка достоверности и практической пригодности моделей, алгоритмов и структур на конкретных объектах.

Методологические основы исследований. Исследования, проводимые в диссертационной работе основаны на математическом моделировании процессов принятия решения, широкого прикладного использования теории оптимизации, нечетких множеств, теории вероятностей и информатики.

Достоверность полученных теоретических результатов подтверждалась вычислительными экспериментами и проверкой предложенных моделей и методов на конкретных энергетических объектах.

Научная новизна. В диссертации предложен научный аппарат, методы решения ситуационных задач оперативного управления ЭЭС, а также методологические основы формирования многоцелевого функционала в условиях неопределенности и расплывчатости целей, функций и априорной информации о ситуации на объекте управления.

Разработаны модели и методы дяя комплекса задач, позволяющих реализовать данную методологию.

Исследована задача формализации качественной информации об эксплуатационном состоянии агрегатов станции с использованием экспертного, стохастического и нечеткого подходов. Разработанные модели позволяют оценивать информационную ценность контролируемых параметров в процессе принятия решения.

Впервые решена задача идентификации целей у лица, принимающего решение (ЛПР), с помощью которой можно выявить индивидуальные шкалы предпочтений в управлении и дать их математическое описание. Полученный набор критериев позволяет сформировать альтернативное пространство для принятия решения об изменении состава работающего оборудования на станции.

Предложен и разработан комплекс задач экспресс-прогнозирования нагрузки станции на малый период упреждения(30 минут или час), что по-

зволяст осуществлять коррекцию прогноза режимных параметров станции в т емпе процесса и вест и ситуационное управление числом агрегатов па ней.

На основе разработанных принципов информационной и критериальной координации процессов регулирования и управления предложены модели подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решения для ЛПР, выполняющей расширенные функции "советчика".

Практическая ценность. Разработаны модели и методы расчета информационной ценности параметров контроля за эксплуатационным состоянием работающего на станции оборудования па основе формализации качественной информации. Проведены количественные расчеты ситуационных оценок на ряде электростанций, которые подтверждают достоверность предложенных моделей.

Разработаны отдельные подсистемы рационального управления составом агрегатов на гидростанциях в нормальных режимах(РУСА), которые входят в состав вычислительного комплекса АСДУ реального времени. Подсистемы внедрены в промышленную эксплуатацию на Во гкинской и красноярской ГЭС.

Комплекс задач экспресс-прогнозирования нагрузки станции на получасовой интервал упреждения опробован на Боткинской гидростанции, для которой эта задача является чрезвычайно актуальной. Показано, что эффективность оперативного управления при этом значительно увеличивается.

Решена прикладная задача идентификации целей у ЛПР, что дает возможность формирования реального набора критериев принятия решения при ситуационном управлении составом агрегатов на станциях. Получены результаты для Боткинской, Красноярской и Новосибирской гидростанций.

Предложена структура координированного функционирования подсистем РУСА и интеллектуальной поддержки принятия решения. Совместное использование значительно усиливает адаптационные свойства оперативного управления составом агрегатов.

Прикладное значение имеют предложенные формализованные упрощенные процедуры получения экспертных оценок, которые могут быть использованы для решения ряда задач по другим срезам управления энергетического объекта.

На защиту выносятся:

1. Концептуальные положения интеллектуальной поддержки для принятия решений при ситуационном оперативном управлении нормальными режимами электрических станций. Это позволяет формализовать процесс управления и повысить его эффективность.

2. Модели и методы формализации качественной информации об эксплуатационном состоянии агрегатов станции, основанные на экспертном, стохастическом и нечетком подходах, позволяющие оценивать информационную ценность контролируемых параметров в процессе принятия решения.

3. Модели многоцелевого управления составом агрегатов на станциях, ориентированные на процесс свертки критериев управления, как одного из условий отработки получаемых решений автоматическими устройствами регулирования в рамках АСДУ.

4. Комплекс задач экспресс-прогнозирования нагрузки и режима гидростанции в темпе процесса, что повышает адаптационные свойства ситуационного оперативного управления ей.

5. Подсистема интеллектуальной поддержки принятия решения для ЛПР, на основе которой может быть сформирована новая алгоритмическая структура ситуационного управления составом шрегатов на гидростанциях.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались с 1975 по 1999 гг. в ряде научно-исследовательских и проектных институтах страны, в ОДУ Сибири и Урала, на Вилюйской, Боткинской, Новосибирской, Красноярской гидростанциях и докладывались на 3-х международных, 2-х всесоюзных, 5-ти республиканских и 2-х региональных научно-технических конференциях, симпозиумах и семинарах.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 32 работы и 2 учебных пособия.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, приложений и содержит 241 страницу основного текста, 34 рисунка, 23 таблицы и список литературы из 115 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Введение

Приводится общая характеристика работы, обосновывается актуальность темы, формулируются цели и задачи исследования, а также используемый математический аппарат.

1. Ситуационное оперативное управление электроэнергетической системой

Электроэнергетическая система является слабоструктурированным объектом управления, которому присущ ряд принципиальных свойств: уникальность; многообразие формальных и неформальных целей;; динамичность; неполнота и недостаточная достоверность информационного описания состояния объекта; наличие "свободной воли" людей, включенных в процесс управления объектом.

Оперативное диспетчерское управление ЭЭС по своей сути является ситуационным. Выбор управления в этих условиях можно интерпретировать как решение многокритериальной оптимизационной задачи в условиях частично вероятностного характера входов, а также расплывчатостью (нечеткостью) некоторых фокусов управления ЭЭС. Под ними понимаются следующие: неполная формализуемость целей управления; необходимость использовать человеческую интуицию в процессе принятия решений; учет субъективных человеческих факторов при исполнении определенных директив; объективное присутствие нечеткости в априорной информации, которая используется при управлении.

Управление энергосистемой осуществляется с обязательным выполнением требований по качеству и надежности электроснабжения при минимальных суммарных затратах на производство, передачу и распределение

7

энергии. Исходя из сложности энергосистемы как объекта управления, принято решать задачу ее управления декомпозиционно:

I ), Ик( I ), Яэ ( I) - векторы параметров режима, характеризующие надежность, качество и экономичность рассматриваемого режима в момент времени (:;

Он( I), Ок( I ), О (I) - области ( наборы ) допустимых значений векторов I ), удовлетворяющие всем требованиям по надежности, качеству и экономичности производства, передачи и распределения электроэнергии.

При этом учитываются следующие свойства вложенности:

11»0)с: о»(0, я«(г)с о*(1), Я'О) с оо).

В пространстве переменных ( группа векторов Л ), описывающих режим Г2, наборы О", О, Оэ позволяют определить допустимые области работы с точки зрения вышеперечисленных требований. Каждая оценка вектора Я* соответствует определенной точке в пространстве режимов П. Это дает основание классифицировать все режимы работы энергосистемы следующим образом:

1. Нормальный режим, в котором выполняются все требования по надежности, качеству и экономичности:

Яс Ок П О" П О = А. (1)

2. Ухудшенный режим, в котором нарушаются требования качества или экономичности:

Я с [ ( О Л О* ) и ( Он П Ок ) ] - А = В. (2)

3. Аварийный режим, в котором нарушены требования по надежности:

И с О - О" = О н = С. (3)

4. Послеаварийный режим, в котором требования по надежности восстановлены:

Я с 0"\(0 и 0) = 0»\ [(О П О*) и (О"Г) Оэ)] = Б. (4)

Для управления нормальными режимами ЭЭС используются такие средства управления, как автоматическое регулирование и оперативное управление. Последнее осуществляется путем краткосрочного планирования (управление по плану), корректировки плана по факту и заблаговременной корректировки планового режима(превентивное управление).

Характерные особенности каждого вышеназванного способа различным образом влияют на эффективность управления энергосистемой. Граница области допустимости режимных параметров О определяется ограничениями технического, технологического и организационного характера(рис.1). При краткосрочном планировании режимные параметры образуют некоторую область Б. Она характеризуется тем, что режимные параметры Я являются наиболее эффективными с точки зрения управления режимами энергосн-стемы( рис.1 ,а ) за счет их максимальной координации в критериальных пространствах при составлении краткосрочных планов

Из-за изменения текущих ситуаций в ЭЭС возникает необходимость корректировки планового режима. Если корректировка осуществляется по факту изменения параметров И* , то зона их эффективных значений сужает-

ся( Б] ), причем некоторые из режимных параметров могут оказаться достаточно близки к границам допустимости режимов ( рис. 1 ,б ):

Э О: Л, = Яо-Л*, (5)

где Ио - ограничения по некоторым режимным параметрам; Л] -степень близости текущего параметра режима к его предельному значению.

ограничения ограничения ограничения

плаяиропапие плана по фзипу корректировка

Рис.1

Использование заблаговременной корректировки режимов за счет превентивного управления позволяет расширить зону эффективных значений режимных параметров^ > а также "отодвинуть" большую часть из них от границы допустимых значений( д 2 > Л1) за счет прогноза тенденций их изменения (рис.1 ,в ). В таком виде превентивное управление является адаптивным и осуществляется за счет прогнозирования изменений необходимых режимных параметров.

Контроль за текущими параметрами режима, а также наличие уже реализованных состояний и оценка будущих позволяют составить информационное описание текущей ситуации. Полнота описания может быть различной и будет зависеть от способов управления и возможностей получения информации.

Множество ситуаций ( как правило, конечное ) совместно с разработанными правилами диспетчерского управления, содержащие рекомендации, запреты, ограничения и регламентации по режимным параметрам ЭЭС в целом и по отдельным ее объектам, образуют содержание полной ситуации. Элементарный акт ситуационного управления может быть записан как С, -:-> С.+1 (6)

где - полная ситуация ( совокупность текущих ситуаций и знаний о системе управления объектом и технологических особенностях процесса управления); С| - текущая ситуация, которая при использование управляющего воздействия ТЛ превращается в Сж.

Для реализации (6) необходимо осуществить многошаговую процедуру по идентификации информации о текущей ситуации, преобразованию этой информации в вид целесообразный для выбора и принятия решения ("отображение П"), адаптировать это решение в форму, "понятную" для устройств автоматического регулирования ("отображение Б") и, наконец, про-

извести отработку решения на объекте управления ("отображение Гз") с помощью исполнительных механизмов (рис. 2).

Л--.

/' г

Информация, описывающая \

ситуации____-г-у ^

/ \

! Отображение^

{ Выбор и | принятие \ решений

ОтоСражеииеХ ..

1ИИ \ X /

Ыпык 1) .'Л ^^рлжцние \ информации / '¿г (язык 2>/

—и

Свертка критериев

/

.х-"* Ав томат и эи {' роваиная сис-У тема управления

/

/

Формирование управляющих воздействий у*"

Отработка решения объектом

-и

Процесс управления

ИНТЕРАКТИВНАЯ ПРОЦЕДУРА

Рис.2

Так как выбор и принятие решения производится ЛПР в условиях многоцелевого характера процесса управления, то возникает необходимость свертки многоцелевого варианта решения в одноцелевой аналог. Это объясняется тем, что в устройствах автоматического регулирования реализуется определенный закон управления, имеющий вид одноцелевой модели , который определяется необходимостью выдачи на исполнительные механизмы объекта управления бинарных управляющих сигналов типа " включить-отключить", " за1рузить-разгрузить ", " увеличить-уменьшил. " и т.д. Информация, используемая для принятия решения ЛПР, может и должна носить как количественный, так и качественный характер, а свертка критериев , в общем случае, производится с учетом индивидуальных и субъективных черт, присущих ЛПР.

Вышесказанное позволяет выделить основные свойства ситуационного оперативного управления ЭЭС:

1. Бесспорен его многоцелевой характер, который подразумевает формирование совокупности частных критериев, имеющих субъективный оттенок.

2. Динамичность процессов, протекающих в ЭЭС, определяют и постоянное изменение текущих ситуаций, что требует адекватной реакции системы управления не только на уровне их отрабо тки, но и на стадии выбора и принятая решения.

3. Процесс оперативного управления должен быть адаптационным и превентивным, основанном на ретроспективном анализе и прогнозировании режимных параметров.

\

X

4. Неполнота информационного описания всегда имеет место и определяется разнообразием ситуаций и состояний, ее рааъпывчатостъю, а также присутствием субъективной интерпретации этой информации ЛПР.

Кроме этого, существуют дополнительные факторы, влияющие на указанные свойства: присутствие "временного цейтнота" у ЛПР для принятия решения; не коллективная, а личная ответственность ЛПР за принятое решение; высокая как материальная, так и социальная плата за необоснованно принятое решение.

Снизить пресс давления этих факторов па ЛПР может дать система интеллектуальной поддержки принятия решений, выполняющая расширенные функции "советчика". В такой постановке задача не решалась, что требует проведение специальных исследований.

Конечной фазой оперативного управления является изменение структуры режима путем выбора управления вида и (I ), адекватного изменению текущей ситуации из набора допустимых режимов (полная ситуация). Изменение структуры режима может быть осуществлено за счет изменения топологии сети с помощью коммутационных переключений на энергетических объектах ЭЭС и изменения состава работающего оборудования на станциях путем включения или отключения на них агрегатов.

Для решения таких задач появляется возможность дать символическое описание процесса ситуационного оперативного управления ЭЭС и ее объектами. Например, процесс ситуационного управления режимами работы электростанции путем изменения состава работающего оборудования на пей может быть записан в следующем виде:

*

5 : 5, X X Б? ■—-> , (7)

где5 - полная ситуация (по определению); - текущая ситуация в ЭС, сформулированная в виде требований, которые предъявляются к работе электростанции по условиям покрытия активной и реактивной нагрузок; .9,",Л1/ - текущие ситуации, связанные с фактическим режимом станции, которые определяются экономичностью и надежностью работающего на ней

*

оборудования; и - вектор многоцелевого управления; 5,с4, - новая текущая ситуация на станции как декартово произведение предшествующих.

В соответствии с описанием нормального режима работы ЭЭС по (1) под декартовым произведением будет пониматься конъюнкция текущих ситуаций:

■V;;, с X 57 X = тГ^Д'Л")- (8)

Формирование вектора многоцелевого управления и в рамках описываемого процесса представляет собой многоцелевую свертку вида:

и = ОЕ^ЕгСЗД),^} (9)

где БЕ] и ОЕг представляют собой некоторые логико-множественные операции, с помощью которой осуществляется сворачивание целей ЛПР.

Для реализации этого процесс ситуационного управления составом агрегатов на станции можно представить в виде бифуркационного(рис.З). Точка бифуркации процесса управления определяется способом его реализации и разделяет его на два: на процесс регулирования, который реализуется с помощью режимной и технологической автоматики станции (подсистемой рационального управления составом агрегатов РУСА ) и на процесс управления ( принятия решения ), осуществляемый ЛПР с использованием возможностей подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решений( ИНПОР).

Изложите моделей и методов, положенных в основу разработки таких подсистем, составляет дальнейшее содержание автореферата.

2. Ситуационная оценка эксплуатационного состояния оборудования при оперативном диспетчерском управлении электростанцией

Текущая ситуация на станции( режим работы ) Б' и Б" определяются рядом экономических и надежностных параметров И. * и И, которые характеризуют фактическое состояние работающего оборудования в момент времени I.

Экономическая оценка работы агрегата определяется величиной расхода энергоресурса( расход воды на гидроагрегате или расход топлива на тепловом блоке ) или его коэффициентом полезного действия ( К.П.Д.), которые достаточно просто могут быть пересчитана в стоимостные показатели. Таким образом, если фактический К.П.Д. блока в момент времени I рассчитан (771), то

71. (Ю)

Для этих целей предложена модель расчета энергетической характеристики гидроагрегата в темпе процесса на основе двухпараметрического по-линома[25].

Режимные параметры, характеризующие эксплуатационную надежность блока, достаточно многочисленны. Они образуют многомерное пространство вида

). (П)

где Д ^ Д*, Д*, ЯПр. - параметры температурного, вибрационного,

электрического состояний, параметры, характеризующие отклонение уровней воды и масла, давления воздуха на контролируемых узлах блока, а также ряд других. Отсутствие строгих моделей расчета текущего износа энергетического блока делает необходимым косвенный учет эксплуатационной надежности на основе контроля за изменением многочисленных параметров в соответствии с (11). Это требует разработки специальных процедур их получения, приведение параметров к единой размерности, а также ранжированию

Характеристика стадий процесса управления

Рис.3

контролируемых параметров, так как степень их информационной ценности для принятия решения в контуре оперативного управления в общем случае различна[3,7,13].

Предлагается методика формализации контролируемых параметров, характеризующих эксплуатационную надежность агрегата. Она включасг несколько этапов:

1. Оценка важности ( веса ) контролируемых параметров блока вне зависимости от текущей ситуации, а определяемой только степенью ответственности контроля за отдельным узлом гидроагрегата. Такую оценку можно назвать "базовом":

В(П0э(1О= 1.....П), (12)

где 1 - номер контролируемого параметра П, определяющего эксплуатационную надежность агрегата Я *.

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

Т(П0а(1О=1.....К,к< п), (13)

где 1- номер контролируемого параметра П, значение которого в текущий момент времени I отклоняется (или не отклоняется) от номинального значения.

3. Определение "результирующих" оценок эксплуатационной надежности для ЛПР по каждому работающему гидроагрегату. Они могут быть получены путем наложения "текущих" оценок контролируемых параметров на их "базовые", в частности, в виде произведения:

ИПОэ^; ,В(П;)»Т(П0,1= 1,...,п,). (14)

Проведенные исследования позволили провести синтез моделей, которые ммут быть использованы для получения формализованых оценок эксплуатационной надежности работы блоков ( рис.4). Предложенный набор моделей зависит от информационных возможностей контроля на станциях, степени его автоматизации и целей управления. Кроме этого, преимуществом предложенной схемы синтеза является ее радиальная структура, что при выполнении единых требований формирования выходных параметров моделей в соответствии с (12) и (13), позволяет реализовать различные комбинации получения базовых и текущих оценок для формирования результирующей.

Привлечение экспертов для получения базовых оценок целесообразно осуществлять в тех случаях, когда необходимо выявить наиболее весомые факторы (параметры) с точки зрения их информационной ценности для принятия решения, а также определить те параметры, которые в данный момент являются неконтролируемыми, но контроль за которыми является принципиально необходимым. Использование функций риска в качестве текущих оценок обладает существенным достоинством в тех случаях, когда контроль

за эксплуатационными параметрами производится в нескольких точках. Это позволяет определить состояние не отдельного фрагмента, а всего контроли-

Рис.4

Наиболее целесообразным представляется описание контролируемых параметров в виде нечетких интервалов. Основанием для этого является единый информационный и методологический подход для расчета как базовых, так и текущих оценок; объективность их получения на основе фактических данных по настройке автоматических устройств контроля за состоянием оборудования; отсутствие громоздких расчетов, связанных со статистической обработкой случайных изменений значений контролируемых параметров, а также возможность контроля по схеме "один параметр- несколько датчиков".

Далее рассмотрены модели оценки эксплуатационной надежности агрегатов на ГЭС.

Модель расчета базовых оценок экспертным путем "взвешивания " информации, которую дает предупредительная сигнализация агрегатного блока.

Достаточно объективную информацию о текущем эксплуатационном состоянии оборудования дают срабатывания устройств релейной защиты и автоматики[1,5,7]. Любая предупредительная защита при своем срабатывании вызывает у ЛПР различный ответный отклик, так как важность полученной информации для принятия решения зависит от того, какая или какие защиты сработали. Иными словами, каждая предупредительная защита обладает своим "информационным весом". Поэтому для реализации анализа необходимо провести взвешивание всех предупредительных защит по степени их влияния на эксплуатационную надежность всего агрегатного блока. В качестве процедуры, позволяющей осуществить процесс взвешивания, можно использовать метод экспертных оценок[6]. С помощью специально разработанного пакета программ, ориентированного на его использование в рамках оперативного управления, были рассчитаны "весовые "показатели ряда контролируемых параметров. Коэффициенты согласованности экспертов по каждому фактору лежат в диапазоне от 0,6 до 0,92, а коэффициенты конкор-дации изменяются от 0,5 до 0,648 при доверительной вероятности более 0,99. Указанные параметры проведенных экспертиз позволяют говорить о достаточном уровне надежности полученных оценок.

Тогда в соответствии с (12) можно представить ряд базовых оценок в

виде

В(ПО = (У,,У2,...,Уп), (15)

где V; - "весовые" показатели , полученные экспертным путем по всему списку предупредительныл защит, который имеет размерность п.

Модель расчета базовых оценок путем представления данных о настройке устройств автоматического контроля за параметрами эксплуатационной надежности в виде нечетких интервалов.

Каждый из контролируемых параметров, образующих Л* можно представить в виде нечетких интервалов по следующим соображениям. Контроль за парамегром П , с Л *, как правило, на ГЭС ведется автоматически, причем определенный диапазон изменения параметра характеризует нор-

малыюе состояние контролируемого элемента (ядро нечеткого интервала), а ухудшение его значения вплоть до уставки автоматического отключения контролируемого элемента можно интерпретировать как носитель нечеткости этого интервала. Очень важным является тот факт, что используемый при этом способ настройки автоматических датчиков позволяет представить нечеткий интервал в виде трапециевидного, что значительно упрощает расчет нечетких интервалов без снижения качества его описания[28].

Проведенные исследования показали, что с точки зрения информационной ценности полученных оценок для ЛПР все контролируемые параметры можно представить в виде нечетких интервалов трех типов, изображенных на рис.5[29,31].

>•п Ря »л

0 \

д/ \ м и \

О 1 л, л, \ 11, п 0 /л, 11, П, " 0 /11, П, \ /1, \ "

а) 6) в)

Рис.5

Нечеткий интервал (рис.5, а) представляет процесс контроля за повышением значением параметра П вплоть до его максимального значения, после которого происходит остановка блока. Параметрическим описанием этого интервала является

М(т,т,0,Д), где т=П\, т= П2,Р = Пз-П2. (16) Нечеткий интервал (рис.5, б) характеризует процесс контроля за понижением значения параметра П вплоть до его минимального значения, при котором происходит остановка блока . Параметрическое описание его следующее:

ЛГ(ш,/и,а,0), гдети=Ш, т- Пз,а = П2-П1. (17) Нечеткий интервал (рис.5, в) характеризует процесс поддержания кон-гролирусмого параметра в нормальном диапазоне, причем как снижение, так I повышение является нежелательными с точки зрения нормального функ-щонирования контролируемого элемента. Параметрическим описанием это-о вида нечеткого интервала является

ЛЧщ/й,а„/3),где т=Ш. т= Пз.а = П2 -П1, Р = П4 -П3. (18) Нахождение параметра в номинальном диапазоне его изменения ха-жктеризуется ядром для всех типов нечетких интервалов.

Промасштабированные унифицированным образом нечеткие интерва-1ы позволяют провести их упорядочение и ранжировку на основе двух чис-1енных мер: Роб(Х> У), которая представляет собой возможность того, что шиболыиие значения параметров одного контролируемого параметра будут

больше наибольших значений другого для нечетких интервалов первого ти-ла( рис.5,а) и Pos(¿V< Y), которая является возможностью toj o, что наименьшие значения одного контролируемого параметра будут меньше наименьшего значения другого для нечеткого интервала второго типа(рис.5,б). Для нечеткого интервала, показанного на рис.5,в, рассчитываются обе численные меры[31]. На основании (12) можно записать

В( П. ) = ( Possi , Possz ,..., Posón), где i= 1 (19)

Проведенные расчеты по ряду параметрам, характеризующим температурный режим и вибрационное состояния гидроагрегатов Боткинской и Новосибирской ГЭС, показали, что использование возможностных мер для оценки эксплуатационной надежности не противоречат опыту, накопленному при оперативном управлении ГЭС. Наиболее приоритетными факторами контроля являются: вибрационное состояние, охлаждение генератора и режим подпятника.

Модель расчета текущих оценок на основании автоматического контроля параметров эксплуатационного состояния агрегатов с помощью функций

риска.

Существующие на станциях системы автоматического периодического контроля за состоянием гидроагрегата дают возможность получать количественную оценку его работоспособности в виде вероятности нарушения контролируемыми параметрами допустимых пределов их изменения[14,15]. Эта оценка может быть определена как вероятность попадания на допустимый интервал изменения контролируемых параметров. Для решения этой задачи необходимо иметь возможность сбора и накопления статистических данных по контролируемым параметрам, на основании которых могут быть рассчитаны числовые характеристики и функции распределения случайных значений этих параметров[22].

На базе статистического материала были произведены исследования с целыо получения законов распределения текущих замеров теплового режима гидроагрегатов Боткинской ГЭС [15,16]. Проверка нулевой гипотезы по критерию хг- Пирсона показала, что анализируемые параметры теплового режима агрегатов, подчиняются нормальному закону распределения на уровне доверительной вероятности 0.25-0.95.

Тогда вероятность попадания на интервал X¡ffm < X¡ < тх. + Зад.

определится как

п< X, < тх. + 3сгд.) = Ф(3) - Ф

/ ДО п '" V

О ,

(20)

где Ф(Х) - интегральная функция нормированного нормального распределения, Хдоп, пк, и <7x1 - допустимое значение 1- ого контролируемого параметра, его математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение соответственно.

\

Полученная вероятность является количественной характеристикой текущей работоспособности /-го элемента и представляет собой вероятность возможной аварийной остановки гидроагрегата или функцию риска[15,17]. Для ее формирования предложено использовать два способа.

Первый способ оценки функции риска подразумевает выбор наибольшей из вероятностей выхода рассматриваемого параметра за допустимый предел, т.е.

Л/ = тах{/?,Л2...../>„}, (21)

где л = 1,2,и - количество контролируемых параметров в рассматриваемый интервал времени; К, - функция риска на >м агрегате.

При втором способе учета температурного состояния гидроагрегата определяется обобщенный показатель функции риска по каждому агрегату

Я} =1-П(!-/,;), (22)

/=1

л

где ПО - - вероятность допустимости режима работы]- ого гидро-

ы

агрегата по п контролируемым параметрам.

Второй способ дает более пессимистическую оценку функции риска, чем первый. Полученные оценки используются для принятия решения при оперативном управлении составом гидроагрегатов[16].

Модель расчета текущих оценок на основании фактических замеров значений контролируемых параметров, описанных как нечеткие интервалы.

Так как диапазон изменения контролируемых параметров можно представить в виде нечетких интервалов (рис.5), то модель получения текущих оценок будут зависеть от его типа[31].

Если контролируемый параметр представляется нечетким интервалом первого типа (рис.5, а), то при выходе его значения за номинальный диапазон ( П| > Пг) величина фактического замера оказывается внутри правого носителя нечеткости Бй. В этом случае, текущая оценка может быть получена как

цГ=\- (П,*- ш* )//?*, (23)

где щ =£1юо,от* =^-100,/?' =^2.100-ш\п* = 100, причем № П\ л у я,

определяется текущим значением замера.

Если контролируемый параметр описывается нечетким интервалом второго типа (рис.5, б), то при выходе фактического замера за номинальный диапазон ( П; < Пг ) он оказывается внутри области левого носителя нечеткости 5ь и его текущая оценка может быть рассчитана следующим образом:

¿ = (п;-п;уа;, (24)

где а = т---МОО.ПГ = — 100; П* = —!- 100.

~ п3 пъ цъ

Если контролируемый параметр представляется нечетким интервалом третьего типа (рис.5, в), то фактический замер II, может оказаться либо в области левого носителя нечеткости Бь, либо внутри правого носителя нечеткости 8к, так как одновременное снижение и увеличение значения П, является событием невозможным. Тогда в первом случае текущая оценка определяется как ц\ по выражению (23), а во втором случае - как //■, которая рассчитывается по (24).

Текущие оценки или принимают нулевое значение в том случае, когда ухудшение контролируемого параметра I Г, достигает уставки отключения агрегата, а оценка р", как уже отмечалось, равна 1 во всем номинальном диапазоне изменения параметра Г1,. Учитывая единую информационно-диагностическую ценность базовых и текущих оценок, суть которой может быть сформулирована как определение наихудшего режимного параметра с точки зрения эксплуатационной надежности работы агрегата, необходимо осуществить преобразование текущих оценок в вид ( ¿ц )•

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

Т(П,) = ((1-//?) Л (1-/4)П(М) V ¡= I.....К), (25)

где К - общее число параметров, контроль за которыми был осуществлен на момент принятия решения по каждому работающему агрегату.

3. Многоцелевое управление составом агрегатов на станции

Оперативное управление составом агрегатов на станции представляет собой процесс многоцелевого управлениями,21,23}. Его символическим описанием является выражение (9). Для оперативного управления составом агрегатов на станциях свертка критериев ЛПР является обязательным условием реализации управляющих воздействий, поступающих на исполнительные механизмы. Свертка ОЕз в (9) описывает двухцелевое управление составом агрегатов на станционном уровне, когда принятие решения ЛПР зависит от экономических (Я* с Б*) и надежностных (Я* с Б*) параметров режима.

В теории принятия решений задача многоцелевого управления наиболее часто интерпретируется как задача выбора с заданным критерием оптимальности. В этом случае не учитываются индивидуальные критерии, что особенно актуально для оперативного управления, и затруднено формирование альтернативных решений. В работе впервые показана возможность решения задачи многоцелевого управления составом агрегатов как процесс выбора с идентифицируемым ЛПР критерием управления. Рассмотрим различные способы свертки критериев вида 13Ег.

Использование метода скаляризации для оперативного управления составом агрегатов на ГЭС После получения оценок эксплуатационной надежности ГЭС возникает вопрос о форме их введения в целевую функцию управления числом и составом гидроагрегатов[7,34].

Постановка задачи в этом случае будет иметь следующий вид:

Q(XU)+k-E(Xu' )=>тin. (26) Ограничения: балансовые - ЩХ, U) = 0 ; режимные - R(X,U) > 0 ; надеж-

I

постные - S (XU)> 0 , где Q(X,U) - вектор расхода воды, проходящей через

турбины ГЭС; X,U - векторы зависимых и независимых переменных соответ-/

ственно; Е(X U ) - вектор учета параметров эксплуатационной надежности

гидроагрегата, выделенный из ограничений вида S (X,U)> 0; к - коэффициент перевода размерности вектора Е в размерность целевой функция Q.

В этом случае слагаемое, входящее в целевую функцию, можно

/ т

записать как k-E(X,U )- V v,- с/,, где т - число параметров контроля, значе-

/=1

ния которых в момент принятия решения об изменении режима станции выходят за нормативные уровни; у,-"вес" /-ого параметра контроля; а, - масштабный коэффициент.

Величины г,- можно определять на основе ограниченной выборки, составленной при проведении специального анализа, например, пугем экспертной оценки факта срабатывания предупредительных защит на агрегате.

Погрешность в определении величины к-E(XLf) может привести к завышению или занижению эксплуатационной надежности относительно экономических параметров режима работы ГЭС. Это требует постоянной корректировки весовых коэффициентов, что ограничивает область использования такого способа при оперативном управлении составом агрегатов.

Использование принципа жесткого приоритета для учета эксплуатационной надежности Применение данного принципа позволяет нормировать оценки эксплуатационной надежности по отношению к экономическому критерию оперативного управления составом агрегатов[3,34]. В этом случае целевая функция Q(XU)=> min, связанная с минимизацией энергоносителя на гидростанции, будет реализовываться при выполнении следующих ограничений: ЩХ,U) = 0, R(X, U) >0, S(X,U)> 0, причем ограничение вида

E(X,U)& S(X.U) могут быть выделены из S(X,U) и записаны следующим образом:

т

X v, > NOR (27)

ы

т

Y, Vi < NOR (28)

.1=1

т

где - суммарный "вес" параметров контроля (/ = 1,2,...,/л), значения /=1

которых в рассматриваемый момент времени / превышают установленный норматив NOR.

Выполнение условия (27) означает рекомендацию на остановку или замену гидроагрегата на основании возможного ухудшения его эксплуатационной надежности. При выполнении условия (28) состав оборудования, назначенный по экономическим соображениям, может быть сохранен неизменным.

Проведенные исследования для Новосибирской ГЭС показали, что зная среднее число (или задаваясь им) срабатываний защит в рассматриваемый интервал времени, который при оперативном диспетчерском управлении может быть принят в пределе 0,5... 1 ч, можно оценить величину NOR[3,33],

Использование принципа лексикографического упорядочения для представления общего критерия управления в виде частных

Этот способ дает возможность искусственного разбиения всей области принятия решения G на зоны. Принцип разбиения опирается на накопленный в практике эксплуатации опыт. Критерии управления при этом внутренне непротиворечивы и логически обоснованы, что дает серьезные преимущества для формализации управления в условиях АСУ ТП.

Управление режимами работы станции осуществляется на основе реализации нескольких критериев (стратегий) управления[19].

Стратегия 1 реализуется в зоне поиска оптимального решения при неизменном составе работающего оборудования путем перераспределения нагрузки между включенными агрегатами. При этом в индивидуальные характеристики относительных приростов агрегатов вносятся корректирующие поправки, пропорциональные степени изменения их эксплуатационного состояния.

Стратегия 2 реализуется в зоне поиска оптимального решения пугем отключения агрегатов из числа работающих. При реализация этой стратегии возможны два случая. В первом осуществляется остановка агрегата с ухудшенным эксплуатационным состоянием, во втором производится остановка агрегата с последующей заменой его на резервный по условию У, > ДЭ,. Здесь: ДЭ; - ухудшение экономичнос ти станции за счет замена агрегата на резервный; У,- возможный ущерб от не отключения агрегат с ухудшенным эксплуатационным состоянием.

Стратегия .? реализуется в зоне поиска оптимального решения путем включения резервных агрегатов с учетом их предыдущего эксплуатационного состояния, чтобы исключить возможность пуска наименее надежного агрегата из числа резервных[16,19].

Использование теории возможностей для нечеткой свертки критериев

Развитие аксиоматического аппарата теории нечетких множеств дает возможность определить на основании нечегкой свертки большого количества критериев, которое использует ЛПР. В такой постановке цели приобретают некоторые градации, связанные со степенью их достижения. Можно выделить три основные стратегии ЛПР при свертывании различных критериев.

1. Обобщенная оценка некоторого действия не может быть лучше наихудшей из частных оценок. Такие операции называются конъюнктивными (операции пересечения нечетких множеств) и известны в теории принятия решений как поиск минимума:

V х,у;Гг(х,у)£тЩх,у). (29)

2. Обобщенная оценка обусловлена наименьшей из частных оценок. Это дизъюнктивные операции (объединение нечетких множеств), или поиск максимума:

V л*, у, h (jc, >■) > тах(л, >■) . (30)

3. Обобщенная оценка представляется операцией осреднения:

min < А < max. (31)

Аппарат теории нечетких множеств дает возможность определить 17 сверток, которые охватывают все вышеназванные группы. Имея определенный набор операций свертки, выражающих различные возможные стратегии поведения ЛГ1Р, можно формализовано представит!, стратегию его поведения с помощью математической записи самой стратегии выбора решения. Предлагаемые виды свертывания критериев ориентированы на решение двухкритериальных задач, когда оба критерия являются взаимно противоречивыми. Проведенные в работе исследования показали, что 17 различных сверток покрывают 78 % всех возможных стратегий ЛГЩ32).

Для выявления индивидуальной стратегии ЛПР при принятии решения используется процедура идентификации целей. Она основана на задании ограниченного подмножества типовых режимов (ситуаций), для которых известна степень их соответствия каждой частной цели. В работе показано, что количество типовых ситуаций, используемых в процедуре идентификации целей ЛПР, может быть офаничепа тремя или четырьмя. Адекватность ответов стандартным операциям свертки критериев устанавливались в результате их компьютерной обработки.

Идентификации целей при управлении составом работающего оборудования на ГЭС.

Процесс управления составом работающего оборудования на станции можно представить как двухцелевой. Сформулируем частные цели (и и V) и обобщенную, т.е. их свертку.

Цель / (и) характеризует степень текущей эксплуатационной надежности гидроафегата.

Цель 2 (V) характеризует уровень экономичности режима работы гидроагрегата , т.е. его к.п.д.

Под обобщенной целью понимается оценка в целом текущей функциональной работоспособности гидроагрегата с учетом экономичности и эксплуатационной надежности его режима.

В качестве типовых ситуаций, для которых производится идентификация целей ЛГ1Р, взяты следующие:

Ситуация 1. Включенный в сеть агрегат характеризуется с одной стороны низкой эксплуатационной надежностью, а с другой высоким к.п.д.

Ситуация 2. Включенный в сеть агрегат характеризуется средним уровнем эксплуатационной надежности и средним к.п.д.

Ситуация 3. Включенный в сеть агрегат характеризуется с одной стороны средним уровнем эксплуатационной надежности, а с другой высоким к.п.д.

Матрицы идентификации целей показана в табл.1.

Табл.1

Типовые ситуации Ситуация 1 Ситуация 2 Ситуация 3

Цель 1 плохо достаточно хорошо достаточно хорошо

Е С С

Цель 2 отлично достаточно хорошо отлично

А С А

Обобщенная цель оценивается ЛПР

Практические результаты по идентификации целей, полученные на различных гидростанциях, приведены в табл.2.

Табл.2

Результаты оценок обобщенной цели по ситуа- ситуа- ситуация 1 ция2 ция 3 Число ответов Математическая запись индивидуальных операций свертки критериев /«=/(«,*) Примечание

Б с с 4 h = min(«, v) Новосибирская ГЭС

Е с в 2 h=-Jüv; h = luv l(u+v) Новосибирская ГЭС

д с с 4 h = mcd(u, v, 1/4) Боткинская ГЭС

с с А 6 h=uv/Q-u- v + 2mv Валашская 1"ЭС

д с С 2 h= med(u, v, 1/4) Красноярская ГЭС

П с в 3 /> = л/iiv; h~ luv!(u+ v) Красноярская ГЭС

Анализ полученных результатов говорит о том, что при управлении режимами работы станции ЛГГР пользуется субъективными критериями[32). Свертка критериев вида h = min(w, v) означает, что ее оценки полностью совпадают с оценками цели 1, т.е. реализуется одноцелевое управление по критерию поддержания надежного режима эксплуатации гидроагрегата. Ответы, соответствующие сверткам типа h = -Juv\ (среднее геометрическое) или h = 2uv/(u+v) (среднее гармоническое), а также медианная свергка h-med(u,v, 1/4) весьма близки к свертке типа Л - тш(г/, г), хо тя высокие экономические показатели режима несколько "смягчают" обобщенную цель. И, наконец, ответы, которые идентифицируются операцией ассоциативной симметрической суммы А= uv! 1 - и- )Ч luv означает, что свертка критериев осуществляется на достаточно компромиссной основе между экономичностью режима и его эксплуатационной надежностью.

4. Экспресс-прогноз режимных параметров ЭЭС на электростанциях

При многоцелевом управлении электростанцией изменение текущей ситуации в ЭЭС (St) приводит к изменению требований, предъявляемых к режиму работы станции по условию покрытия ей активной и реактивной нагрузок ЭЭС. Учет этого обстоятельства осуществляется путем введения свертки DEi в описание процесса управления по (9). Свертка вида DEi обладает приоритетом по отношению к свертке вида DEj, так как работа станции определяется, главным образом, режимом работы энергосистемы. Это означает, что на ее режим работа накладывается требование по выработке мощности и электроэнергии, то есть задается график нагрузки станции. Это задание осуществляется на основе прогнозирования изменений нагрузки в энергосистеме.

Отсутствие на станциях прогноза собственного режима работы, хотя бы с небольшой заблаговременностью, приводит к значительным недостаткам их функционирования: снижается эксплуатационная надежность оборудования за счет увеличения числа пуско-остановочных операций, ухудшаются экономические показатели из-за дополнительного расхода энергоресурса, снижается эффективность работы ЛПР, ухудшается его психологическая готовность для принятия обоснованных решений по выбору режимов работы оборудования из-за постоянного "цейтнота" по времени.

Особенно это касается гидроэлектростанций, регулирующие возможности которых используются при оперативном управлении для компенсации неплановых изменений мощности в ЭЭС[26]. Для повышения эффективности оперативного управления составом работающего оборудования помимо графиков нагрузки, рассчитанных на уровне ЭЭС и поступающих на гидростанцию в виде плановых суточных заданий, представляется целесообразным осуществлять экспресс-прогноз нагрузки станции на малый период упрежде-ния(30 минут или час). Это позволит "допрогнозировать" режимные возможности станции и уменьшить отмеченные негативные последствия в ее работе.

Для решения этой задачи, которая по своей сути является не корректной, требуется предложить дополнительный набор регуляризирующих операторов. В качестве них в работе использованы следующие:

I. Целесообразно производить прогноз значений не активной и реактивной нагрузок ГЭС, а числа агрегатов, необходимого для их покрытия.

2. Определять оценку качества полученного прогноза как вероятность покрытия нагрузки прогнозным числом агрегатов.

Проведенные исследования суточных графиков нагрузок Боткинской гидростанции показали, что прогноз ее нагрузки в числе агрегатов улучшается в среднем на 14% (рис.6). Это объясняется тем, что представление графика нагрузки станции в виде числа агрегатов дает возможность некоторым образом "затрубить" величину возможной ошибки в прогнозе.

к ^ о »

35 30 25 20 15 10

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

№ опытов ( число графиков нагрузки ) Рис.6

Вероятность покрытия нагрузки прогнозным числом агрегатов можно рассчитать как

Р„„. = I

х дг.

; = I

(32)

е г

Ф1

где

ф1 пр.1

ни; Д 7а

/=1,я - количество временных интервалов в суточном разрезе; • фактическое и прогнозное число агрегатов в /-ый интервал време-

отклонсния фактического числа агрегатов от прогнозного для ¡-ого интервала времени, которые определяются как

А7а = О, если гпр., > Т^л или Д5^ = 2ф., - , если < .

Для описания регулярных колебаний временного ряда была использована спектральная модель, а оценка случайной составляющей временного ряда производилась с помощью автокорреляционной модели и скользящего среднего.

Анализ результатов экспресс-прогноза числа агрегатов на Боткинской

ГЭС

Для проверки предложенных моделей было взято 107 суточных фактических графиков нагрузки Боткинской ГЭС за 1995-96 гг. и сформулированы следующие исходные позиции [27]:

1. Длина ретроспективного ряда во всех расчетах принималось равной одним предшествующим суткам.

2. Пересчет активной и реактивной мощностей станции в число агрегатов ПРОИЗВОДИЛСЯ С уЧСТОМ ЗаВИСИМОСТИ <2а=1"(На).

3. Для получения экспресс-прогноза числа агрегатов но условию покрытия как активной, так и реактивной нагрузок станции использовались одинаковые модели прогнозирования, а именно: спектральная модель и модель скользящего среднего.

4. Экспресс-прогноз числа агрегатов на станции осуществлялся но многоступенчатой схеме (рис.7).

На первом этапе ( блок 1 ) осуществляется прогнозирование числа агрегатов 2р. „р., необходимого для покрытия активной мощности станции . Затем в блоке 2 производится прогноз числа агрегатов, которые требуются для покрытия реактивной мощности станции „р.- Расчет ведется с учетом оптимальной (максимальной) загрузки гидрогенератора по активной мощности, что предполагает использование наименьших значений располагаемой реактивной мощности гидроагрегата. Тем самым заведомо увеличивается число а1регатов, необходимых для покрытия реактивной мощности ГЭС /<,. Пр.. На третьем этапе (блок 3) из 2р. 1ф. и 2,. „р.. выбирается наибольшее число, которое и является результатом экспресс-прогноза числа агрегатов на станции.

экспресс-

прогноз

Z Р пр.

1 \

экспресс-прогноз Ъ Ч пр. i г =max(z ,ъ ) пр р пр' q пр.

2 анализ

Рис.7

5. Оценка качества, полученного прогноза производилась на основе расчета вероятности покрытия определенным числом агрегатов активной, реактивной и полной мощности станции за прогнозируемые сутки.

Проведенные расчеты показывают, что среднее значение вероятности покрытия полной мощности станции в суточном разрезе составляет 0,926. Представление о количестве реализаций экспресс-прогноза с различной точностью дает табл.3. Каждый пятый прогноз реализуется со 100% точностью, 67% полученных экспресс-прогнозов реализуются в диапазоне точности от 100% до 90% и только 15% всех реализаций соответствуют примерно 85% точности прогноза. Если учитывать, что ГЭС может по системным требова-

пиям 1,есги резерв мощности в размере одного агрегата, то число реализаций прогноза со 100% точностью увеличивается до 40,4% ( т.е. более, чем в 2 раза ), а минимальная точность прогноза ограничиваегся величиной 90%. При эт.п'. '.редисе значение вероятности покрытия прогнозным числом агрегатов пол.Ю!! мощности станции будет составлять 0,966.

Табл.3

Точность прогноза в Число реализации про-

виде Рпч% гноза, %

Соимсстн. 100 21,2

прогноз 99-95 23,7

ПО ЦП чв. 95-90 22,0

п реакт. 90-85 17,8

мощности <85 15,3

То же с 100 40,4

уметом 99-97 21,3

1 DC1SD». 97 - 95 17,0

с г ;>ст1»та 95-90 12,8

В работе показано, что использование экспресс-прогноза числа агрегат ль ни станции приводит к повышению готовности станции к несению неплановой мощности, а также к снижению количества пуско-остановочных операций на станции за сутки в среднем в 3,2 раза за счет корректного выбора числа работающих на станции агрегагов[30].

Таким образом, наличие экспресс-прогноза числа агрегатов на станции значительно повышает эффективность управления ей при выполнении требований системного уровня.

5. Модели и алгоритмическая структура ситуационного уиравления составом а» регатов на ГЭС

Процесс управления составом агрегатов на станции можно представить как бифуркационный(рис.З). Первая проекция такого управления представляет собой процесс регулирования числом и составом работающего оборудования с помощью подсистемы РУСА, которая является частью технологической и режимной автоматики станции[9,10,20].

Вторая проекция определяется непосредственно процессом принятия решения. Предлагается дополнить подсистему РУСА, функции которой достаточно жестко определены, подсистемой интеллектуальной поддержки принятия решений(ИНПОР), которая предоставляет ЛПР дополнительные возможности для максимальной реализации ситуационного управления станцией. Остановимся на ситуационных моделях, положенных в основу подсистемы ИНПОР.

Модель ситуационного управления числом агрегатов на станции

*

Формирование управления ит. на основе возможных управлений АЬ 1 можно представить как

*

U7,- DEi ( Si) = AL, n AL2 n ALj, (33) где управление ALi= max (ZP,t+i, Zq.i+i, Zr.1+i) означает, что ЛГИ' при принятии решения учитывает прогноз числа агрегатов (Zp.i+i), (Zq.i+i), (7im+;); управление AL2 = max (Zp.i, Zq.i, Zr,i) означает, что ЛПР оставил число агрегатов тем же самым, что и в предыдущий момент времени t; управление ALi = max (Zp,s, Zq,s, Zr,s) означает, что ЛПР назначил число агрегатов, руководствуясь собственными соображениями. Принятое ЛПР управление го числу агрегатов на станции определится как

Uz = Z;mp . (34)

Модель ситуационного управления составом агрегатов на станции Формирование управления, связанного с выбором состава агрегатов па ГЭС может быть представлено в виде

U a = DE2(S,\ S,"). (35)

Матрица режимных параметров, описывающая процесс управления по (35), показана в табл.4.

Оценки вида Skj характеризуют обобщенную цель управления Y:

V k=l.....m; m< Zmax; V j=l.....1; Skj= hj (Lvk, Luk), m= Z.,„p, (36)

причем Lvk и Luk представляют собой качественныс(лиш'вистн"сские) оценки эксплуатационной надежности и экономичности k-ого агрегата соответственно.

Табл.4

\Станц. номера ВКЛЮЧ-Х \sarpera-Цели ^<тов управления А1 А2 i Am

Цель1(У)-эксгшуатац. надежность режима Lvl Lv2 Lvm

Це-ть 2(11)- экономичностъ режима I.ul Lu2 bum

Обобщенная цель (У ) sl| S2j Smj

На основании многошаговой процедуры формируется множество управлений вида (35).

ШАГ 1. Определение оценок эксплуатационной надежности Lvk на агрегатах

V к=1,... ,т; т<гтах, Lvk=l-max(Jk(Пi)) , т= (37) причем ¡=1.....п — количество контролируемых параметров эксплуатационной надежности; Лк(ГП) представляет собой результирующую оценку эксплуатационной надежности на к-ом агрегате, рассчитанную по

(14).

ШАГ 2. Определение оценок экономичности режима работы к-го агрегата Luk для 1 д2]:

V к=1,... ,m; m<Zmax, Luk=Aa - (//*- Tjmm) Да/ Д 77, m= Z,mp, (38)

где Д rj- (77max - т]rain), Л a = (amax - Этт ) представляют собой размах вариаций в КПД и лингвистических оценках экономичности на работающих в данный момент времени агрегатах; т)* - фактический КПД на к-ом работающем агрегате.

ШАГ 3. Формирование критерия управления составом агрегатов на

ГЭС:

1. Целесообразность отключения агрегата:

V j = 1,..., 1; Oj = min ( Sij, S2j,... , Siy ). (39)

2. Целесообразность включения агрегата:

V j = 1,..., г ; Bj = max(Su,S3.....Sq (40)

Формируемое ЛПР предпочтительное по составу агрегатов управление

соответствует выбранной им определенной свертке ho:

и \от р = /№)

Ua = Алпр = i _ (41)

[В,пр = /Съ)

Модель ситуационного распределения нагрузки между агрегатами

Распределение нагрузки между включенными агрегатами может быть осуществлено на основании введения корректирующих поправок в индивидуальные характеристики относительных приростов агрегатов qN по условию:

q - 4n = idem. (42)

Корректирующие поправки вида <5n представляют из себя оценки обобщенной цели на каждом работающем агрегате и могут быть определены как

5ni = (1+SON), (43)

где ,S'oN = 1-Son , Son = ho ( Lun, Lvn ); N=Ai,..., Am .

Влияние сверток типа DE2 на управление составом агрегатов на станции Проводилось исследование влияния различных сверток критериев , полученные при идентификации целей у ЛПР, на изменение стратегии отключения агрегатов на станции. Так как критерий включения дополнительного агрегата гга станции (40), является двойственным по отношению к критерию отключения (39), то в силу этого он не представляет для анализа принципиального интереса. Наиболее интересные результата имитации ситуаций на станции приведены в табл.5, где символ "*" указывает гга станционный номер предпочтительного к отключению агрег ата.

Особенностью ситуации А является достаточно низкий уровень эксплуатационной надежности на всех четырех агрегатах. В этих условиях использование свертки h5 с медианным значением Med=0,25 приводит к безразличию в выборе станционного номера отключаемого агрегата.

Табл.5

Ситуация Номер Эконо- Надеж- Свертка Свертка Свертка Свертка

агрегата мичность ность Ь, Ь2 нЬз Ь„ Из

(и,) (Ьу)

'А 1 1 0,06 * *

2 0,92 0,2 *

3 0,59 0,25 *

4 0,5 0,1 * * *

В 1 1 0,3 * * * *

2 0,92 0,4

3 0,59 0,7

4 0,5 0,75

С 1 1 0,63 * *

2 0,92 0,7

3 0,59 0,9

4 0,5 0,8 * *

о 1 1 0,5 * * *

2 0,92 0,5 * *

3 0,59 0,5 * *

4 0,5 0,5 * * * *

Примечание: Математическое описание сверток: 1ц=гшп(и\0; Ь2=2иУ/(и+У); Ьз=(иУ)|/2; Ь4=иУ/(1-иУ+2иУ); Ь5=Мес1(и)У,1/4).

Использование свертки Ь, дает однозначное решение по отключению агрегата номер 1, а сверток А, и Л^ делает целесообразным остановку агрегата со станционным номером 4.

Ситуация В характеризуется средним и выше среднего значениями уровня эксплуатационной надежности всех агрегатов. В этом случае все пять сверток приводят к реализации одной стратегии управления, а именно, к отключению агрегата номер 1.

В ситуации С уровень эксплуатационной надежности на работающих агрегатах характеризуется оценками как выше среднего, так и достаточно высокими. Использование ЛПР сверток И4 и Н5 приводит к тому, что номер отключаемого агрегата определяется минимальной оценкой надежности на агрегате номер 1, несмотря на его предельно высокое значение экономичности. Свертки Л, и к2 являются более "мягкими" по отношению к двум целям управления. Поэтому их использование делает целесообразным отключение агрегата номер 4.

В ситуации V эксплуатационная надежность на всех агрегатах определяется одинаковым среднем уровнем, равным 0,5. Свертки Ь, и И5 безразличны к номеру отключаемого агрегата, что подразумевает выбор любого из четырех в независимости от уровня их экономичности. В свою очередь, с по-

мощью сверток кг, 1г3 и к4 может быть сформировано более компромиссное управление, при котором происходит остановка агрегата номер 4.

Основные выводы, которые можно сделать из приведенного анализа, заключается в том, что в сферу интересов ЛПР попадают различные способы управления составом а!рсгатов, причем право выбора конкретного управляющего решения остается за ним. Кроме этого полученные многоцелевые свертки не требуют дополнительного информационного преобразования и согласования с устройствами автоматического регулирования, так как полученное решение носит детерминированный и одноцелевой характер.

Алгоритмическая структура комплекса ИНПОР - РУСА

В соответствии с моделями формирования управлений на рис.8 изображена алгоритмическая структура комплекса ИНПОР - РУСА. Расчетные модули с 1 по 10 ориентированы на работу в реальном масштабе времени. Вне контура темпа протекающих процессов осуществляется функционирование модулей 11-13. Предлагаемая структура ситуационного управления составом работающего оборудования на гидростанции обладает определенной функциональной избыточностью как на уровне ИНПОР, так и на уровне ее интеграции с подсистемой РУСА. Эго объясняется следующим.

Для расчета оценок эксплуатационной надежности агрегатов могут быть использованы различные модели их получения(глава 2), которые при управлении учитываются различными способами(глава 3).С этой целью в структуру системы поддержки принятия решения включен блок расчета функций риска(модуль 9) и пакет программ получения экспертных оце-нок(модуль 13).

Наличие оптимизационных алгоритмов, с помощью которых осуществляется отработка плана по составу и его коррекция по активной и реактивной мощности станции в подсистеме РУСА, позволяют дополнительно использовать их возможности для управления составом а!рега-тов[2,4,8,10,12]. Практика диспетчерского управления гидростанциями показывает, что ситуации, в которых значения контролируемых параметров эксплуатационной надежности не превышают нормативов, является широко распространенной. Это означает, что процесс управления составом работающего оборудования на станции в этих случаях может быть представлен как одноцелевой по критерию -> шах с учетом ряда ограничений технологического характера и диспетчерских требований[12,24]. Очевидно, что в таких ситуациях эффективность управления будет повышаться за счет отработки "чисто экономического" среза управления.

Радиальная структура комплекса дает возможности для расширения его функций за счет включения в него моделей, не предусмотренных ранее.

Таким образом, заложенная функциональная избыточность комплекса усиливает его адаптационные свойства, которые являются принципиальными для представления управления составом агрегатов на станции как ситуационного.

в подсистему РУСА

Рис.8.

Приложения

В приложениях 1-7 приводятся результаты анализа проведенных исследований и иллюстративный материал. Приложение 8 содержит документы о практическом использовании результатов диссертации.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В диссертационной работе в период за 1975-1999гг. выполнено исследование проблемы оперативного диспетчерского управления электроэнергетическими системами с позиций ситуационного подхода. Получены следующие основные результаты исследований.

1. Определены методологические особенности проблемы, разработан научный аппарат и методы решения основных задач ситуационного оперативного управления электрическими станциями и энергосистемами.

2. Разработаны принципы интеллектуальной поддержки решений, принимаемых при оперативном управлении. Они отражают многоцелевое управление, стохастичность и неопределенность исходной информации, необходимость функционального взаимодействия человека и автоматики. Эти принципы имеют общий характер и могут использоваться на различных энергетических объектах.

3. Разработаны модели формализации качествешюй информации об эксплуатационном состоянии объекта управления, основанные на экспертном, стохастическом и нечетком подходах. Предложенные модели позволяют оценивать информационную ценность контролируемых параметров. Разработан принципиальный алгоритм синтеза моделей для принятия решения о режимах и параметрах состава работающего оборудования электрических станций.

4. Предложены методы решения задачи многоцелевого управления составом агрегатов на станциях, адаптированные к условиям АСДУ и АСУ ТП. Методы ориентированы на процедуры сворачивания критериев управления, как одного из условий отработки получаемых решений средствами и системами автоматического регулирования. Свертка критериев принята как основной способ решения задачи многоцелевого управления, которая наиболее часто интерпретируется как задача выбора с заданным критерием оптимальности и более редко как процесс выбора с критерием оптимальности, идентифицируемым ЛПР.

5. Предложены и разработаны процедуры идентификации целей, на основании которых можно выявить индивидуальные шкалы предпочтений для ЛПР и дать их математическое описание. Полученный набор критериев позволяет сформировать альтернативное пространство для принятия решения об изменении состава работающего оборудования на станции. Исследован вопрос о влиянии различных видов сверток на стратегию управления составом агрегатов. Показано, что использование даже ограниченного количества сверток позволяет расширить пространство выбора за счет придания различной " окраски ". целям управления: от жесткого приоритета целей на-

дежности над экономичностью до более компромиссного между ними решения.

6. Для объекта, имеющего наибольшую степень неопределенности поведения на предстоящий период (на примере Боткинской гидростанции), решена важнейшая задача прогнозирования. Разработан комплекс задач экспресс-прогнозирования нагрузки и числа работающих на станции агрегатов на период упреждения от 30 минут до часа, который на основании текущей ситуации позволяет учитывать изменения предстоящей ситуации на станции. При этом появляется возможность улучшить качество управления в темпе процесса за счет оперативного "допрогнозирования" режимных параметров станций. В модель прогнозирования включены регуляризирующие операторы, которые повышают достоверность прогноза до уровня 0,97 и снижают количество пуско-остановочных операций в 3,2 раза в суточном разрезе.

7. Предложена новая алгоритмическая структура ситуационного управления составом агрегатов на гидростанции на основе представления процесса управления как бифуркационного. Процесс регулирования может быть осуществлен на базе алгоритмов подсистемы рационального управления составом агрегатов ( РУСА ), которая имеет непосредственный цифровой выход на режимную и технологическую автоматику станции. Процесс управления, связанный с принятием решения, осуществляется с учетом его многоцелевого характера и присутствия объективной неопределенности ( стохастичности и нечеткости ) в информационном описании текущей ситуации. Для этих целей предложена подсистема интеллектуальной поддержки принятия решения ( ИНПОР ) для ЛПР, выполняющая расширенные функции "советчика". Заложенная функциональная избыточность в работу комплекса "РУСА - ИНПОР" значительно усиливает его адаптационные свойства, которые являются принципиальными для представления управления составом агрегатов на станции как ситуационног о.

8. Все теоретические результаты проверены на базе вычислительных экспериментов, подтверждающих их достоверность. Часть результатов переданы в опытное внедрение на реальных объектах.

Разработанные на основе ситуационного управления модели и методы оперативного управления составом агрегатов доведены до алгоритмической и программной реализации на ряде гидростанций. Представляется, что совместно с уже внедренными подсистемами рационального управления составом агрегатов они могут явиться базой для создания новых подсистем оперативного управления.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

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

2. Секретарев Ю.А. Программа выбора синхронных компенсаторов на ГЭС / / Применение ЭВМ и оптимизация в науке и производстве: Тез. докл. Республ. научи,- техн. конф.-Новосибирск,- 1975.- С. 44-47.

3. Филиппова Т.А., Секрегарев Ю.А. Вопросы управления составом агрегатов на ГЭС при учете факторов, характеризующих состояние оборудования / / Автоматическое управление ЭЭС в аварийных режимах с применением ЦВМ / Труды Коми филиала АН СССР.- Сыктывкар,- 1976,- С. 147155.

4. Жирнов В.Л., Секретарев ЮА. Формирование структуры заданий внутристанционной оптимизации в АСУ ТП ГЭС / / Управление режимами и развитием энергетических систем в условиях АСУ: Межвуз. сб. научи, трудов / Новосиб. электротехн. ин-т.- Новосибирск,- 1977,- С. 122-129.

5. Секретарев Ю.А. Определение и учет сигналов предупредительных зашит при управлении режимами гидроагрегатов / / Проблемы Новосибирского водохозяйственного комплекса и пути повышения его эффективности: Те. докл. Регионал. научн,- техн. коиф.-Новосибирск.-1977.- С. 61-63.

6. Секретарев Ю.А. Весовые показатели оборудования ГЭС / / Применение математических методов и вычислительной техники в энергосистемах: Межвуз. сб. научн. трудов / Урал, политехи, ин-т.- Свердловск.-1977.- С. 6674.

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

8. Секретарев Ю.А. Управление составом синхронных компенсаторов на ГЭС / / Управление режимами и развитием энергосистем в условиях АСУ: Межвуз. сб. научн. трудов / Новосиб. электротехн. ин-т.- Новосибирск.-1977.-С. 129-136.

9. Жирнов В.Л., Секретарев Ю.А., Филиппова Т.А., Шальнев В.Г. Основные итоги разработки и реализации АСУ ТП ГЭС / / Управление режимами и развитием энергосистем в условиях АСУ: Межвуз. сб. научн. трудов / Новосиб. электротехн. ин-т.- Новосибирск.- 1978.- С. 25-35.

10. Филиппова Т.А., Жирнов В.Л., Секретарев Ю.А. Управление внут-ристанционными режимами ГЭС в АСУ ТП / / Ак1иа1пе ргоЫешу а1Иота1уа V/ епс^йуке: Труды, междун. научн.-техн. конф.- Гливице,- ПНР.-1979.- С. 125-131.

11. Филиппова Т.А., Секретарев Ю.А. Многокритериальный подход к вопросу учета эксплуатационного состояния оборудования при рациональном управлении составом агрегатов на ГЭС / / Задачи и методы управления энергетическими системами: Межвуз. сб. научн. трудов I Новосиб. электротехн. ин-т.- Новосибирск.- 1982.- С. 8-13.

12. Секретарев Ю.А., Магаев А.Н. Возможность определения и учета вращающегося резерва при управлении режимами работы электростанций / / Повышение надежности и экономичности систем энергоснабжения: Межвуз. сб. научн. трудов / Чит. политехи, ин-т,- Чита.- 1983.- С. 48-53.

13. Секретарев Ю.А., Мошкин Б.Н. Диагностическая оценка эксплуатационного состояния гидроагрегатов при упралении ГЭС / / Автоматизация

36

технологических процессов гидроэнергетических комплексов:Тез. докл. Рес-публ. научн.- техн. конф,- Ташкент.- 1983,- С. 34-36.

14. Секретарев Ю.А., Мошкин Б.Н. Особенности подхода к диагностической оценке режимов гидроагрегатов / / Управление режимами работы и надежность электрических систем: Мсжвуз. сб. научн. трудов / Новосиб. электротехн. ин-т.- Новосибирск,- 1983.- С. 101-104.

15. Секретарей Ю.А., Мошкин Б.Н. Оценка эксплуатационного состояния гидроагрегатов с помощью функций риска / / Управление режимами и надежность электроэнергетических систем: Межвуз. сб. научн. трудов / Новосиб. электротехн. ин-т.- Новосибирск.- 1984.- С. 116-121.

16. Секретарев Ю.А., Мошкин Б.Н. Управление режимами ГЭС с учетом прогноза изменения эксплуатационного состояния гидроагрегатов / / Управление экономичностью и надежностью электрических систем: Межвуз. сб. научн. трудов / Новосиб. электротехн. ин-т.- Новосибирск,- 1985,- С. 7479.

17. Секретарев Ю.А., Мошкин Б.Н. Влияние факторов, характеризующих эксплуатационное состояние агрегатов, на экономичность режимов / / Экономичность и надежность функционирования ЭЭС: Межвуз. сб. научн. трудов / Новосиб. электротехн. ин-т.- Новосибирск,- 1986.- С. 65-70.

18. Жирнов B.JI., Путилова H.H., Секретарев IO.A. Задачи анализа производственно-технической деятельности ГЭС при разработке управленческих информационных систем / / Экономика, надежность и оптимизация режимов ЭЭС: Межвуз. сб. научн. трудов / Нопосиб. электротехн. ин-т.- Новосибирск,- 1987.-С. 151-156.

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

20. Секретарев Ю.А., Жирнов B.JI. Функциональный анализ управления ГЭС в ЭЭС / / Автоматизированные системы управления ТП ГЭС: Тез. докл. Всесоюзн. научн.- техн. конф.-Новосибирск,- 1988.- С. 19-21.

21. Жирнов B.JL, Секретарев Ю.А. Принципы координации функционирования систем управления режимами электростанций в ЭЭС / / Повышение эффективности ЭЭС средствами управления: Межвуз. сб. научн. трудов / Новосиб. электротехн. ин-т.- Новосибирск,- 1988,- С. 39- 46.

22. Секретарев Ю.А., Мошкин Б.Н. Использование диагностической информации при оптимизации внутристанционных режимов в АСУ ТП ГЭС / / Проблемы разработки и внедрения систем технической диагностики гидроагрегатов ГЭС:Тез. докл. Республ. научн,- техн. конф.- Ташкент.- 1988,- С. 14-16.

23. Жирнов B.JI., Мошкин Б.Н., Секретарев Ю.А., Селезнев П.Ю. Многоцелевое управление режимами ГЭС / / Systemy elektroenergetyczne, eksploatacja i rozwoj: Тез. докл. 11-ого симпоз.- Вроцлав.- ПНР.-1988.- С.68.

24. Магаев А.Н., Перминов А.Ю., Секретарев Ю.А. Использование функционального анализа для разработки модели оперативного управления ГЭС / / Управление и автоматизация ЭЭС: Межвуз. сб. научн. трудов / Нопосиб. электротехн. ин-т.- Новосибирск,- 1991,- С. 24- 32.

37

25. Секретарев Ю.А., Дроздов Д.М. Возможность получения и использования энергетических характеристик гидроагрегатов в темпе процесса / / Электрические станции. 1994,-№8.-С. 19-23.

26. Секретарев Ю.А., Мошкин Б.Н. Экспресс-прогноз на!рузки станции, выполняющей системные регулирующие функции / / Электрические станции. 1996,-№8,-С. 58-61.

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

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

29. Секретарев Ю.А., Диденко С.А. Оценка эксплуатационного состояния оборудования ГЭС на основе применения теории нечетких множеств / / Вестник Хакасского государственного университета.-Абакан,- 1998.- В.З.-С.

30. Секрегарев Ю.А..Мошкин Б.Н.Повышение эффективности и эколо-гичности режимов работы ГЭС за счет прогнозирования числа агрегатов на ней / /Экологически перпективные системы и технологии: Межвуз. сб. научн. трудов /Новосиб.госуд. техн. универ.- Новосибирск.- 1998. В.2,- С. 41-46.

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

32. Секретарев Ю.А. Многоцелевое управление составом агрегатов на ГЭС с использованием теории возможностей / / Экологически перспективные системы и технологии: Межвуз. сб. научн. трудов / Новосиб.госуд. техн. уни-вер.- Новосибирск,- 1999. В.З.- С. 75-81.

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

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

Подписано в печать 3.12.99. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Тираж 100 экз. Усл. печ. л. 2.0. Заказ № 80Ц

Отпечатано в типографии Новосибирского Государственного технического университета. 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20.

С. 93-101.

Введение.

1, Оперативное диспетчерское управление электроэнергетической системой с позиций ситуационного управления.

1 Л. Ситуационное управление сложными объектами.

1.2. Ситуационное оперативное управление нормальными режимами ЭЭС

1.3. Ситуационное управление составом работающего оборудования на электростанциях.

1.4. Выводы.

2, Ситуационная оценка эксплуатационного состояния оборудования при оперативном диспетчерском управлении электростанцией

2.1. Общие принципы получения ситуационных оценок эксплуатационного состояния оборудования электростанций.

2.2. Базовые оценки эксплуатационной надежности работы гидроагрегатов на основе факта срабатывания предупредительных защит,,.,.,.,.,,.,,.,.,.,.,.,,,,,.,.,.,.,,,,,,,,,,.,,

2.3. Базовые оценки эксплуатационной надежности оборудования станций на основе представления контролируемых параметров в виде нечетких интервалов.

2.4. Расчет базовых оценок для Боткинской и Новосибирской гидростанций на основе нечетких интервалов.

2.5. Возможности получения текущих оценок эксплуатационной надежности агрегатов ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,.,„,,,,,,,,,,,,„,,,„,,,,,,,,,,,,,,,.

2.6. Результирующие оценки эксплуатационной надежности агрегатов .ЛОЗ

2.7. Получение текущих оценок экономичности работы агрегатов .,,,,,,,„,,,,,,,,,,,,

2,8, Выводы.

3. Многоцелевое управление составом агрегатов на станции ,,

3.1. Общие положения.

3.2. Использование метода екаляризации для оперативного управления составом агрегатов на ГЭС.

3.3. Использование принципа жесткого приоритета для учета эксплуатационной надежности.

3.4. Использование принципа лексикографического упорядочения для представления критерия управления в виде частных критериев.

3.5. Использование теории возможностей для нечеткой свертки критериев .,,.,,.,.,,.,,,,.,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,.,.,.,,,,,,,,,,,,„,,,,,,.

3.6. Идентификации целей при управлении составом работающего оборудования на ГЭС

3.7. Выводы,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,„„,,,„,,,„,,,,,,,,„,,,,,,,,„.,,,.,.,,,,„„,,,,,„,Л

4. Экспресс-прогноз режимных параметров ЭЭС на электростанциях

4.1. Прогнозирование графиков нагрузки станций при ситуационном управлении ,,,,,,,,.,,,,,,,,„,,,,,,,,,,,,,,,.

4.2. Прогнозирования нагрузок в электроэнергетических системах

4.3. Экспресс-прогноз режимных параметров гидростанции.

4.4. Модели экспресс-прогноза числа агрегатов на ГЭС.

4.5. Анализ результатов экспресс-прогноза числа агрегатов на Боткинской ГЭС.

4.6. Выводы,,,.,,,.,,.,,,,,.,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,„,,,,,,,,,,,,,,,„,1X

5. Модели и алгоритмическая структура ситуационного управления составом агрегатов на ГЭС.

5.1. Моделирование процесса ситуационного управления составом агрегатов на гидростанциях.

5.2, Влияние сверток типа DE? на управление составом агрегатов на станции .,,,.,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,.,.,.„.,,,,,„,,,,,,,,,„,,,,,„.,.,,,,,,,,,,

5.3, Алгоритмическая структура подсистемы управления составом агрегатов в АСУ ТП ГЭС.„,,„.,,,,,,,,

5.4, Алгоритмическая структура подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решения при управлении составом агрегатов на станции,,,,,,.„,„.„.„.,,,,„,,,,,,,,,,,,,,„,,,,„,.,,,,

5.5, Выводы.

Электроэнергетические системы, представляющие собой функционально и структурно сложные социо-технические объекты, требуют разработки адекватных методов и моделей управления их развитием и функционирования. Многообразие ситуаций и непрерывный характер их изменения приводит к необходимости повышения адаптационных свойств этих моделей.

Большой вклад в решение проблемы управления электроэнергетическими системами внесли работы Д.А.Арзамасцева, П.И.Бартоломея, Л.С.Беляева, В.В.Бушуева. В.А.Веникова, А.З.Гамма, О.Т.Гераскина, В .М .Горнштейна, В.Г.Журавлева, В.И.Идельчика, В.Г.Китушина, З.П.Кришана, Л.А.Крумма, В.З.Манусова, И.М.Марковича, Л.А.Мелентьева, В.И.Обрезкова, М.Н.Розанова, Ю.Н.Руденко, В.А.Семенова. С.А.Совалова, М.П.Федорова. Т.А.Филшшовой, А.Г.Фишова, Е.В.Цветкова, Г.В.Чалого, В.М.Чебана, В.К.Щербакова и многих других.

Теория управления электроэнергетическими системами глубоко разработана и доведена до практических приложений. Однако эта сложная проблема из-за изменений, происходящих в мировом сообществе, постоянно развивается и углубляется. Одним из направлений, которое можно расширить и усовершенствовать на основе современного состояния науки, является ситуационное управление ЭЭС. Эта область и является предметом научных исследований и разработок, предложенных в диссертации.

Актуальность темы. Методология ситуационного управления является основопологающей для оперативно-диспетчерского управления ЭЭС. В этой области человек(ЛПР) принимает решения в условиях многоцелевого характера управления, субъективных с О критериев управления, учитывает не только детерминированную и вероятностную информацию, но и качественную, имеющую, как правило, расплывчатый характер, а также оперирует набором альтернатив для выбора определенного решения.

Благодаря многолетним исследованиям в области автоматизированных систем диспетчерского управления(АС-ДУ), проводимыми во Всесоюзном научно-исследовательском институте электроэнергетике, Ленинградском и Московском отделениях института Гидропроект. Ленинградском и Московском и Новосибирском отделениях института Энергосетьпроект, Московском энергетическом институте, Новосибирском Государственном техническом университете, Санкт-Петербургском Государственном техническом университете, Сибирском научно-исследовательском институте энергетике, Сибирском энергетическом институте, Уральском Государственном техническом университете и ряде других, районных и объдиненных энергосистемах, электрических станциях и подстанциях, были достигнуты значительные успехи и получены серьезные научные результаты по всей проблеме управления ЭЭС, в том числе и в области решения ситуационных задач.

Многолетний опыт эксплуатации информационных и управляющих систем в рамках АСДУ выявил существенные недостатки в их работе, связанные, прежде всего, с тем. что они создавались как регулирующие, а не как управляющие. Проблема создания управляющих систем исследовалась еще в 70-х годах. Задачи ситуационного анализа решались с использованием эвристических оценок, математические модели чаще всего были упрощенными, корректность решений оставляла желать лучшего. Неоднократно делались попытки разработки режима "советчика" в системах управления технологическими процессами. При этом не были решены вопросы формирования альтернативных решений, формализации методов анализа, учета многокритериальное™ и др.

Развитие в последнее десятилетие компьютерной техники, успехи создания интеллектуальных алгоритмов управления, появление достаточно строгого аксиоматического аппарата описания процессов управления в теории принятия решений, теории возможностей, синэргетике предоставляют в настоящее время расширенные возможности для развития теории и методов ситуационного управления.

В диссертации исследуются вопросы создания и разработки управляющих систем, тесно связанных с проблемой создания искусственного интеллекта. Для этого необходимо провести исследования принципов формализации качественной и нечеткой информации, используемой человеком при управлении, процедур идентификации целей управления, на основе которых формулируются субъективные шкалы предпочтений(индивидуальные критерии), а также подходов формирования альтернативных решений и выбора из них.

Реализация теории заключается в разработке методов координации управляющей системы с автоматическим регулированием в рамках единой АСДУ. На основе интерактивных процедур многоцелевая задача' преображается в одноцелевую, которая может интерпретироваться как задание закона регулирования для автоматических устройств.

Это дает возможность разрабатьюать в АСДУ подсистемы интеллектуальной подцежки принятия решений для ЛПР. При этом повышается эффективность оперативного управления за счет принятия лучших решений, полученных при анализе наиболее рациональных вариантов в подсистеме[ 30,38,39 ].

Указанные проблемы исследуются в • диссертационной работе и определяют ее актуальность. Из всего многообразия задач оперативного диспетчерского управления режимами ЭЭС основное внимание уделено ситуационному управлению составом работающего оборудования на станциях, которое является одной из конечных стадий изменения структуры нормального режима(ситуации) в электроэнергетической системе. Представляется, что концептуальные подходы к такому управлению, математический аппарат и модели могут быть использованы и для решения других задач оперативного управления ЭЭС,

Цель исследования. Целью диссертации является развитие научных основ, моделей и практических методов ситуационного оперативного управления составом работающего оборудования на станциях в нормальных режимах ЭЭС. Для достижения этой цели ставились и решались следующие задачи:

• обоснование концептуальных положений ситуационного подхода к оперативному управлению ЭЭС и составу работающего оборудования как многоцелевому, осуществляемому в условиях частичной неопределенности и расплывчатости целей, функций и информации о текущей ситуации;

• развитие методов и моделей формализации качественной информации об эксплуатационном состоянии работающего на станции оборудования, полученные ситуационные оценки которой используются ЛПР для принятия решений в управлении;

• создание процедур идентификации целей управления для выявления индивидуальных критериев предпочтительности ЛПР для принятия решения об изменении состава работающего оборудования на станции;

• исследование и разработка моделей экспресс-прогнозирования режимных параметров гидростанций, повышающих эффективность ситуационного управления составом агрегатов; создание принципов построения и моделей подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решения на основе интерактивных процедур;

• разработка принципов и моделей информационной и критериальной координации процессов автоматического регулирования и управления (принятия решения):

• расчетная и экспериментальная проверка моделей, алгоритмов и структур, а также реализация основных положений на конкретных объектах.

Методологические основы исследований. В диссертационной работе проводились исследования, направленные на математическое моделирование процессов принятия решения и их координации при ситуационном управлении ЭЭС в рамках АСДУ, Эта задача решалась с использованием современных методов теории управления и принятия решений, математического аппарата теорий возможностей(нечетких множеств) и многокритериальноети управления.

Достоверность полученных теоретических результатов подтверждалась экспериментальной проверкой предложенных методов и моделей на конкретных энергетических объектах.

Научная новизна. В диссертации предложен научный аппарат решения ситуационных задачи оперативного управления ЭЭС. На его основе осуществляется формирования многоцелевого функционала в условиях неопределенности и расплывчатости как самих целей и функций из-за влияния субъективных человеческих факторов, так и принципиальной нечеткости некоторой априорной информации о ситуации на объекте управления. Решение задач в такой постановке требует формализации знаний ЛПР, используемых им в процессе принятия решения, на основе создания новых специальных процедур, методов и моделей. Для этих целей в диссертации был постановлен и решен круг задач.

Предложены и исследованы методы получения и модели формализации качественной информации об эксплуатационном состоянии агрегатов станции, основанные на экспертном, стохастическом и нечетком подходах. Разработанные модели позволяют оценивать информационную ценность контролируемых параметров в процессе принятия решения.

Впервые решена задача идентификации целей у ЛПР, с помощью которой можно выявить индивидуальные шкалы предпочтений в управлении и дать их математическое описание. Полученный набор критериев позволяет сформировать альтернативное пространство для принятия решения об изменении состава работающего оборудования на станции.

Предложен и разработан комплекс задач экспресс-прогнозирования нагрузки станции на малый период упреждения(30 минут или час), что позволяет осуществлять "допрогнозирование" режимных параметров станций в темпе процесса и вести более эффективное управление составом агрегатов на ней.

На основе разработанных принципов информационнной и критериальной координации процессов регулирования и управления предложены модели подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решения для ЛПР, выполняющей расширенные функции "советчика".

Практическая ценность. Разработанные в диссертации методы и модели расчета информационной ценности параметров контроля за эксплуатационным состоянием работающего на станции оборудования, позволяют получать ситуационные оценки режима на основе формализации качественной информации, которые ЛПР интуитивно использует в практике принятия оперативных решений на станциях. Проведенные количественные расчеты ситуационных оценок на ряде электростанций подтверждают правильность результатов, полученных на основе предложенных моделей.

Разработаны подсистемы рационального управления составом агрегатов на гидростанциях в нормальных режимах(РУ С А), которые входят в состав вычислительного комплекса АСДУ реального времени. Данные подсистемы внедрены в промышленную эксплуатацию Боткинской и Красноярской ГЭС.

Комплекс задач экспресс-прогнозирования нагрузки станции на получасовой интервал упреждения позволяет осуществлять "допрогнозирование" режимных параметров станций в темпе процесса. Проведенные расчеты на Боткинской гидростанции, для которой эта задача является актуальной в силу режимных особенностей ее работы в ОДУ Урала, показали, что эффективность оперативного управления составом агрегатов при этом значительно увеличивается.

Разработанные процедуры идентификации целей у ЛПР дают возможность формирования реального набора критериев, которые используются для принятия решения при ситуационном управлении составом агрегатов на станциях. Получены математические модели критериев, которые адекватны сложившимся схемам управления на Боткинской, Красноярской и Новосибирской гидростанциях.

Предложена структура и модели подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решения. Совместное ее использование с подсистемой РУСА значительно усиливает адаптационные свойства оперативного з?правления составом агрегатов.

Самостоятельное практическое значение имеют формализованные упрощенные процедуры получения экспертных оценок, которые могут быть использованы для решения ряда задач для других срезов управления энергетическими объектами.

На защиту выносятся:

1. Концептуальные положения ситуационного оперативного управления нормальными режимами электроэнергетических систем на основе представления его в виде двух взаимосвязанных процессов: автоматического регулирования и управления(принятия решения), что позволяет сформулировать новые методологические принципы к автоматизации диспетчерского управления ЭЭС и ее объектов с учетом специфической роли ЛПР.

2. Методы получения и модели формализации качественной информации об эксплуатационном состоянии агрегатов станции, основанные на экспертном, стохастическом и нечетком подходах, позволяющие оценивать информационную ценность контролируемых параметров в процессе принятия решения.

3. Модели решения задачи многоцелевого управления составом агрегатов на станциях, ориентированые на процесс свертки критериев управления, как одного из условий отработки получаемых решений автоматическими устройствами регулирования в рамках АСДУ.

4. Комплекс задач экспресс-прогнозирования нагрузки гидростанции на получасовой интервал упреждения, который позволяет осуществлять "допрогнозированиеее режимных параметров в темпе процесса и повысить эффективность оперативного управления числом и составом агрегатов.

5, Подсистема интеллектуальной поддержки принятия решения для ЛПР, на основе которой может быть сформирована новая алгоритмическая структура ситуационного управления составом агрегатов на гидростанциях.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались с 1975 по 1996 гг. в ряде научно-исследовательских и проектных институтах страны, в ОДУ Сибири и Урала, на Вилюйской, Боткинской, Новосибирской, Красноярской гидростанциях и докладывались на 3-х международных, 2-х всесоюзных, 5-ти республиканских и 2-х региональных научно-технических конференциях, симпозиумах и семинарах.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 32 работы и 2 учебных пособия.

Объем н структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, приложений и содержит 241 страницу основного текста, 34 рисунка, 23 таблицы и список литературы из 115 наименований.

Основные результаты работы:

1. Исследованы и разработаны методы получения и модели формализации качественной информации об эксплуатационном состоянии агрегатов станции, основанные на экспертном, стохастическом и нечетком подходах. Предложенные модели позволяют оценивать информационную ценность контролируемых параметров в процессе принятия решения. Разработан принципиальный алгоритм синтеза моделей в зависимости от режимных особенностей станции и ее информационных возможностей.

2. Предложены различные методы и способы решения задачи многоцелевого управления составом агрегатов на станциях, адаптированные к условиям их работы в АСДУ. Эти методы ориентированы на процедуры свертки критериев управления, как одного из условий отработки получаемых решений автоматическими устройствами регулирования, которыми оснащены современные станции. Переход к сверткам критериев представляет собой основной способ решения за- '7 О дачи многоцелевого управления, которая наиболее часто интерпретируется как задача выбора с заданным критерием оптимальности и более редко как процесс выбора с идентифицируемым ЛПР критерием оптимальности.

3. Предложены и разработаны процедуры идентификации целей у ЛПР, на основании которых можно выявить индивидуальные шкалы предпочтений ЛПР и дать их математическое описание. Полученный набор критериев позволяет сформировать альтернативное пространство для принятия решения об изменении состава работающего оборудования на станции. Исследован вопрос о влиянии различных видов сверток на стратегию управления составом агрегатов. На основе проведенного анализа показано, что использование в процессе принятия решения ЛПР даже ограниченного количества сверток позволяет расширить пространство выбора за счет придания различной " окраски " целям управления, а именно: от жесткого доминирования параметров надежности над экономичностью до более компромиссного между ними решения.

4. Разработан комплекс задач экспресс-прогнозирования нагрузки станции на малый период упреждения(30 минут или час), который позволяет учитывать многоцелевой характер оперативного управления составом агрегатов на станции зависит в зависимости от изменения текущей ситуации в ЭЭС. При этом появляется возможность осуществлять "допрогнозирование" режимных параметров станций в темпе процесса. Включение в процесс прогнозирования ряда регуляризирующих операторов дает возможность повысить достовер-ностьпрогноза до уровня 0,97 и снизить количество пуско-остановочных операций в 3,2 раза в суточном разрезе.

5. Предложена новая алгоритмическая структура ситуационного управления составом агрегатов на гидростанции на основе представления процесса управления как бифуркационного. Процесс регулирования может быть осуществлен на базе алгоритмов подсистемы рационального управления составом агрегатов ( РУСА ), которая имеет непосредственный выход на режимную и технологическую автоматику станции. Процесс управления непосредственно связан с принятием решения, которое производится ЛПР с учетом многоцелевого характера управления и присутствия объективной неопределенности ( стоха-стичности и нечеткости ) в информационном описании текущей ситуации. Для этих целей предложены модели подсистемы интеллектуальной поддержки принятия решения ( ИНПОР ) для ЛПР, выполняющей расширенные функции "советчика". Заложенная функциональная избыточность в работу комплекса подсистема РУСА - интеллектуальная система поддержки принятия решения( ИНПОР ) значительно усиливает его адаптационные свойства, которые являются принципиальными для представления управления составом агрегатов на станции как ситуационного.

В заключение следует отметить, что разработанные на основе-ситу ационного управления методы и модели оперативного в энерге-тике.управления составом агрегатов на станции доведены до алгоритмической и программной реализации на ряде гидростанций. Представляется, что совместно с уже внедренными подсистемами рационального управления составом агрегатов они могут явиться базой для создания новых подсистем оперативного управления.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе выполнено исследование проблем оперативного диспетчерского управления электроэнергетическими системами с позиций ситуационного подхода.

Разработаны концептуальные положения ситуационного оперативного управления нормальными режимами электроэнергетических систем на основе представления целостного процесса управления как бифуркационного, что предполагает новый взгляд на автоматизацию диспетчерского управления ЭЭС и ее объектов с учетом специфической роли ЛПР, Сформулированы требования, которые предъявляются к моделированию процесса ситуационного оперативного управления составом агрегатов на станции. Используемые модели должны основываться на многоцелевом характере этого процесса; быть адаптивными и ориетированными на превентивное ( предупредительное ) управление; учитывать неполноту информационного описания, которая всегда имеет место и определяется разнообразием ситуаций и состояний, ее расплывчатостью, а также присутствием субъективной интерпретации этой информации ЛПР.

Предложенные методические разработки, алгоритмы и программы ориентированы на интерактивный характер оперативного управления. Научные результаты имеют общность и практическое значение, что подверждается соответствующими документами.

Прикладные разработки выполнены для оперативного управления составом агрегатов на станциях как одной из конечных фаз оперативного управления, предполагающей структурное изменение режима работы в ЭЭС. К ним относятся: символическое описание процесса ситуационного управления составом агрегатов на станциях; формализация качественной и нечеткой информации, используемой человеком при контроле за эксплуатационном состоянии работающего оборудования; модели свертки многоцелевого управления составом агрегатов в одноцелевое при заданном критерии оптимальности; нечеткая свертка критериев с помощью процедуры идентификации целей ЛПР; экспресс-прогноз числа агрегатов на станции; принципы и алгоритмическая структура подсистемы поддержки принятия решения при изменении состава работающего оборудования.

Практические разработки теоретических положений подтверждают повышение эффективности ситуационного управления за счет формирования пространства альтернативных решений, что приводит к адекватности выбранного управления текущей ситуации на станции.

1.Гурский С,К, Адаптивное прогнозирование временных рядов в электроэнергетике,-Минек, 1983.- 271 с.

2. Срагович В,Г, Теория адаптивных систем.- М., 1976.- 319с.

3. Тихонов А.Н., Арсенин В. Я. Методы решения некорректных задач.- М., 1979.- 223 с.

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

5. Войтов О.Н., Воронин В.Н., Гамм А.З., и др. Автоматизированная система оперативно-диспетчерского управления электроэнергетическими системами.- Новосибирск, 1986. 205 с.

6. Кильдишев Г.С., Френкель A.A. Анализ временных рядов и прогнозирование.- М., 1973,- 102 с.

7. Тимченко В.Ф. Колебание нагрузки и обменной мощности энергосистем. М., 1975.- 208 с.

8. Богданов В.А., С-тавровский А.Н. Сбор и передача информации для диспетчерского управления режимами ЭЭС / / Электрические станции, сети и системы.- М., 1979.- Т.9.- 117 с.

9. Орнов Г.В., Рабинович М.А. Оперативный прогноз мощности потребления энергообъединения / / Алгоритмы обработки данных в электроэнергетике: Труды СЭИ СО АН СССР.- Иркутск, 1982.- С. 112-119.

10. Апарцин A.C., Гамм А.З., Грунина Р.И., Гусева PI .Д. Некоторые подходы к краткосрочному прогнозированию суммарных нагрузок ЭЭС / / Модели и методы исследования операций.- Новосибирск, 1988.

11. Применение вероятностных и статистических методов в энергетике / Под ред. Цукерника Л.В,- Киев, 1963.- Вып. 1.- 244 с.

12. Маркович И.М. Режимы энергетических систем. М., 1969.- 312 с.

13. Гнеденко Б.Ф. 1 еоретико-вероятностные основы статистического метода расчета электрических нагрузок промышленных предприятий / / Изв. вузов " Электромеханика ".-1961.-№ р. с. 90-99.

14. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика.- М., 1977.- 479 с.

15. Ве-нтцель Е.С. Теория вероятностей.- М., 1969.- 576 с.

16. Андерсон Т. Статистический анализ временных рядов.- М., 1973.- 755 с.

17. Бокс Дж., Дженкинс Г. Анализ временных рядов. Прогноз и управление.- М,, 1974.- Вып. 1.- 406 с.

18. Лопатников Л.И. Экономико-математический словарь. М., 1987.- 512 с.

19. Секретарев Ю.А., Мошкин Б.Н. Экспресс-прогноз нагрузки станции, выполняющей системные регулирующие функции / / Электрические станции. 1996.- № 8.- С. 58-61.

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

21. Четыркин Е.М. Статистические методы прогнозирования.-М,, 1975.200 с.

22. Т.А.Филиппова, В.С-.Пучков, Г. Л .Русин и др. Технико-экономическое планирование в АСУ.- Новосибирск, 1980.- 112 с.

23. Шальнев В.Г. Некоторые алгоритмы автоматизированного управления составом агрегатов электростанции / / Автореферат дие. канд. техн. наук.1. Новосибирск, 1975.- 20 с,

24. Романенко А.Ф., Сергеев Г.А. Вопросы прикладного анализа случайных процессов.- М., 1968.- 255 с.

25. Арзамасцев Д.А,, Липес A.B., Мызин А.Л. Модели оптимального развития энергосистем.-М., 1987.- 272 с.

26. Мелентьев Л .А. Системные исследования в энергетике. Элементы теории, направления развития.- М,, 1983.- 454 с.

27. Мелентьев Л.А. Оптимизация развития и управление больших систем энергетики,- М., 1982.- 319 с.

28. Захаров В.И., Поспелов Д.А., Хазацкий В.Е. Системы управления. Задание. Проектирование. Реализация.- М,, 1977,- 423 с.

29. Клыков Ю.И. Ситуационное управление большими системами.- М., 1974.- 134 с.

30. Поспелов Д.А. Ситуационное управление. Теория и практика.- М., 1986.- 288 с.

31. Макаров A.A., Мелентьев Л.А. Методы исследования и оптимизации энергетического хозяйства.- Новосибирск, 1973.- 274 с.

32. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой.- М,: Наука, 1986.

33. Стаффорд Вир. Мозг фирмы.- М.: Радио и связь, 1993.

34. Checland P.B. Soft system metodology: an overview.- J. of Applied System Analizis.- 1988.-Vol. 15.

35. Хиценко В.Е. Самоорганизация в социальных системах. Эволюционный менеджмент.- Новосибирск, 1993.- 50 с.

36. Дюбуа Д., Прад А. Теория возможностей. Приложение к представлению знаний в информатике.- М., 1990.- 322 с.

37. Китушин В.Г, Основы теории управления.- Новосибирск, 1996.- 68 с.

38. Паетин Ю.Я., Пожидаев В,Г, О взаимодействии методов моделирования диспетчерского управления в морском рыбном порту / / Автоматизированные системы управления в рыбной промышленности: Труды Ат-лантНИРО.- Калининград, 1974.- Вып. 56.- С. 40-46.

39. Дарманчев А.К. Основы оперативного управления энергосистемами.-Ленинград, I960.- 392 с.

40. Н.И. Воропай, В.В. Ершевич, Я.Н. Лагунский и др. Управление мощными энергообъединениями / / Под ред. С.А. Совалова.- М., 1984.- 256 с.

41. Автоматизация управления энергообъединениями / Под ред. С.А.Совалова.- М., 1979.- 432 с.

42. Руденко Ю.Н., Семенов В.А. Диспетчерское управление энергообъединениями// Труды СИГРЭ- 78: М., 1981.- 184 с.

43. Руденко Ю.Н., Семенов В.А. Управление энергосистемами / / Труды СИГРЭ- 82: М., 1984.- 168 с.

44. Филиппова Т.А. Оптимизация энергетических режимов гидроагрегатов ГЭС,- М., 1975.- 207 с.

45. Ларионов B.C. Статистические модели идентификации энергетических характеристик в АСУ ГЭС / / Автореферат дис. канд. техн. наук.- Новосибирск, 1977.

46. Ермолаева М.Э. Комплексная оптимизация режимов гидростанций в АСУ ТП / / Автореферат дис. канд. техн. наук.- Новосибирск, 1981.

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

48. Жирнов В,Л, Управление внутристанционными режимами ГЭС в АСУ ТП / / Автореферат дис. Канд. Техн. Наук.- Новосибирск, 1978.

49. Жирнов В,Л,, Селезнев П.Ю. Многокритериальное управление внутри-станционными режимами ГЭС / / Экономичность и оптимизация режимов энергосистем: Межвуз. сб. научн. трудов / Новосиб. электротехн. ин-т.-Новосибирск.- 1984.- С. 64-70.

50. Секретарев Ю.А., Дроздов Д.М. Возможность получения и использования энергетических характеристик гидроагрегатов в темпе процесса / / Электрические станции. 1994.- № 8.- С. 19-23.

51. Журавлев В.Г., Обрезков В,И,, Филиппова ТА, Управление режимами ГЭС в условиях АСУ.- М., 1978.- 296 с.

52. Разработка и внедрение автоматизированных систем в проектирований теория и методология ).- М., 1975,- 210 с,

53. Выбор состава работающего оборудования энергосистем / / Под ред. Г,В. Чалого : Труды Академии наук Молдавской ССР.- Кишинев, 1976.168 с.

54. Макаров И.М., Виноградская Т.М., Рубчинский A.A. и др. Теория выбора и принятия решений М., 1982.- 328 с.

55. Подиновский В.В., Ногин В .Д. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач,- М., 1982.- 236 с,

56. Прад А. Модальная семантика и теория нечетких множеств / / Нечеткие множества и теория возможностей / Под ред. Р.Р.Ягера,- М., 1986,- С. 161177.

57. Владиславлев Л,А, Вибрация гидроагрегатов ГЭС.- М., 1972.- 176 с.

58. Секретарев Ю,А, Весовые показатели оборудования ГЭС / / Применение математических методов и вычислительной техники в энергосистемах: Межвуз. сб. научн. трудов / Урал, политехи, ин-т.- Свердловск.-1977.- С.66=74.

59. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Экспертные оценки.- М., 1973.- 160 с.

60. Бешелев С .Д., Гурвич Ф.Г. Математико-статистические методы экспертных оценок.- М., 1978.- 162 с.

61. Черчмен У., Акоф Р., Арноф Л. Введение в исследование операций.--М.,1968.- 586 с.

62. Акоф Р., Сасиени М, Исследование операций.- М., 1971.- 424 с.

63. Обрезков В.И., Ma линии Н.К., Кароль J1.A. и др. i идроэнергетика / / Под ред. Обрезкова В.И.- М., 1981.- 608 с.

64. Веников В.А., Журавлев В.Г., Филиппова Т.А. Оптимизация режимов электростанций и энергосистем.- М., 1981.- 464 с.

65. Мошкин Б.Н. Управление режимами электрической станции с учетом эксплуатационного состояния оборудования // Автореферат дис, канд.техн.наук.- Новосибирск, 1985.

66. Кучкин М.Д. Автоматическое управление и контроль режима работы гидроэлектростанций.- М., 1967.- 240 с.

67. Кумсиашвили П.Г., Серков B.C., Смирнов A.M. и др. Эксплуатация электростанций / / Под ред. Серкова B.C.- М., 1977.- 304 с.

68. Киселев Г.С., Руденский М.Я., Эпштейн P.M. Системы группового регулирования мощности гидростанций.- М., 1974.- 136 с.

69. Владиславлев Л .А. Надежность гидротурбин.- М., 1970.- 96 с.

70. Смирнов A.M., Усталов В.А. Перевод гидроагрегата в режим синхронного компенсатора.- М,, 1974.- 104 с.

71. Калужнин Л .А. Элементы теории множеств и математической логики.1. М., 1978,- 88 с.

72. Заде Л, Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений.- М., 1976.- 166 с.

73. Секретарев Ю.А., Мошкин Б.Н. Особенности подхода к диагностической оценке режимов гидроагрегатов / / Управление режимами работы и надежность электрических систем: Межвуз. сб. научн. трудов / Новосиб. электротехн. ин-т,- Новосибирск.- 1983.- С. 101-104.

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

75. Агеев М.И., Алик В.П., Марков Ю.И. Библиотека алгоритмов : Справочное пособие.-М.,1981.- Вып.4.- 184 с.

76. Велман Р., Заде Л. Принятие решений в расплывчатых условиях / / Вопросы анализа и процедуры принятия решений / Под ред. И.Ф. Шахнова. -М., 1976.- С. 172 216

77. Нейман Д., Моргенштерн О. Теория игр и экономическое поведение.-М., 1970.- 707 с.

78. Кини Р.Л., Райфа X. Принятие решений при многих критериях: предпочтения и замещения.-М., 1981.- 560 с.

79. Кини Р.Л. Функции полезности многомерных альтернатив / / Вопросы анализа и процедуры принятия решений.- М,, 1976.- С. 59-80

80. Руа Б. Проблемы и методы принятия решений в задачах с многими целевыми функциями / / Вопросы анализа и процедуры принятия решений.-М., 1976,- С. 20-59

81. Дюбуа Д., Прад А. Общий подход к определению индексов сравнения в теории нечетких множеств / / Нечеткие множества и теория возможностей / Под ред. Р.Р.Ягера,- М., 1986.- С. 9-21

82. Норвнч A.M., Турксен И.Б. построение функций принадлежности/ / Нечеткие множества и теория возможностей / Под ред. Р.РЛгера.- М., 1986.-С. 64-71

83. Филиппова Т,А. Алгоритмическая структура подсистемы рационального управления составом агрегатов в АСУ ГЭС / / АСУ энергосистем и электростанций: Межвуз. сб. научн. трудов / Новосиб. электротехн. ин-т,-Новосибирск.- 1975.- С. 4-16.

84. Секретарев Ю.А. Управление составом синхронных компенсаторов на ГЭС / / Управление режимами и развитием энергосистем в условиях АСУ: Межвуз. сб. научн. трудов / Новосиб. электротехн. ин-т.- Новосибирск.-1977.- С. 129-136.

85. Месарович М., Мако Д., Такахара Н. Теория иерархических многоуровневых систем. М., 1973,- 340 с.

86. Филиппова Т.А., Жирнов В .Л., Секретарев Ю.А. Управление внутри-станционными режимами ГЭС в АСУ ТП / / Aktualne problemy automatyci w energetyke: Труды, междун. научн.-техн. конф.- Гливице.- ПНР.-1979.- С. 125-131.

87. Злотншс С.Г., Журавлев В.Г. Оптимизация внутристанционных режимов ГЭС с учетом пусковых расходов / / Электрические станции. 1967.-№ 9.- С. 43-46,

88. Элькинд Ю.М. Контроль вибрации мощных гидрогенераторов. М., 1979.- 166 с.

89. Китушин В,Г, Надежность энергетических систем. М., 1984.- 256 с.

90. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И.В. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений. М,, 1969.- 511 с.

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

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

93. Гладких Б.А. Некоторые проблемы классификации / / Разпознование образов в экономико-статистическом моделировании: Сборник научных трудов ИЭиОПП СО АН СССР / Новосибирск.- 1974.- С.5-31

94. Журавель Н.М., Ионина Н.П. К вопросу об анализе классификаций, получаемых методоми распознования образов / / Разпознование образов в экономико-статистическом моделировании: Сборник научных трудов ИЭиОПП СО АН СССР / Новосибирск.- 1974.- С.38-58

95. Секретарев Ю.А. Многоцелевое управление составом агрегатов на ГЭС с использованием теории возможностей / / Экологически перспективные системы и технологии: Межвуз. сб. научн. трудов / Новосиб.госуд. техн. универ.- Новосибирск.- 1999. В.З.- С.

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

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