Моделі та інструментальні засоби задач контролю й управління електроенергетичним комплексом

t_t - елементи, які визначають усі операції функціонування при вимиканні силових трансформаторів згідно алгоритму формування варіантів рішень задачі ліквідації аварійних ситуацій, пов'язаних з вимиканням силових трансформаторів дією автоматики, t=[1..27];

n - заздалегідь задана кількість повторів циклу, n=3.

По аналогії розроблений алгоритм формування варіантів рішень задачі ліквідації аварійних ситуацій, пов'язаних з вимиканням силових трансформаторів дією захисту від внутрішніх пошкоджень, представлений у вигляді ГСА. Модель формування варіантів рішень задачі ліквідації аварійних ситуацій, пов'язаних з вимиканням силових трансформаторів дією захисту від внутрішніх пошкоджень, t_ДЗВП визначається вираженням

,

де x_tj - логічні умови, j=[13..15];

a_k - варіанти вибору елементів: a₂₅, a₂₇, a₂₉ - Так; a₂₆, a₂₈, a₃₀ - Ні;

t_u - елементи, які визначають усі операції функціонування при вимиканні силових трансформаторів згідно алгоритму формування варіантів рішень задачі ліквідації аварійних ситуацій, пов'язаних з вимиканням силових трансформаторів дією захисту від внутрішніх пошкоджень, u=[29..39].

По аналогії розроблений алгоритм формування варіантів рішень задачі ліквідації аварійних ситуацій, пов'язаних з вимиканням силових трансформаторів дією резервного захисту, представлений у вигляді ГСА. Модель формування варіантів рішень задачі ліквідації аварійних ситуацій, пов'язаних з вимиканням силових трансформаторів дією резервного захисту, t_ДРЗ визначається

,

де t_ВОЗ - відмовлення основного захисту;

x_tj - логічні умови, j=[12..19];

a_k - варіанти вибору елементів: a₃₁, a₃₃, a₃₅, a₃₇, a₃₉, a₄₁ - Так; a₃₂, a₃₄, a₃₆, a₃₈, a₄₀, a₄₂ -Ні;

t_v - елементи, які визначають усі операції функціонування при вимиканні силових трансформаторів згідно алгоритму формування варіантів рішень задачі ліквідації аварійних ситуацій, пов'язаних з вимиканням силових трансформаторів дією резервного захисту, v=[24..47].

По аналогії розроблений алгоритм формування варіантів рішень задачі ліквідації аварійних ситуацій, пов'язаних з вимиканням вимірювальних трансформаторів, представлений у вигляді ГСА. Модель формування варіантів рішень задачі ліквідації аварійних ситуацій, пов'язаних з вимиканням вимірювальних трансформаторів, t_ВТВ визначається

,

де t_w- елементи, які визначають усі операції функціонування при вимиканні вимірювальних трансформаторів згідно алгоритму формування варіантів рішень задачі ліквідації аварійних ситуацій, пов'язаних з вимиканням вимірювальних трансформаторів, w=[56..58];

x_tj - логічні умови, j=[22..23];

a_k - варіанти вибору елементів: a₄₃, a₄₅ - Так; a₄₄, a₄₆ - Ні.

Удосконалені моделі формування варіантів рішень задачі ліквідації аварійних ситуацій, пов'язаних з вимиканням обладнання, які описують впорядковані послідовності фактів припинення електропостачання споживачів, причини вимикання обладнання, варіанти рішень щодо примусового вмикання обладнання персоналом або своєчасного виведення його в ремонт. Моделі дозволяють співробітникам функціональних служб проаналізувати причини виникнення аварійних ситуацій обладнання на основі ознак їх вимикання дією захисту і забезпечити проведення заходів щодо локалізації і попередження порушень.

Розроблено структуру імітаційної моделі задач контролю й управління електроенергетичним комплексом. Реалізація імітаційної моделі здійснюється за допомогою таблиць варіантів рішень функціональних задач контролю й управління електроенергетичним комплексом. Розроблені таблиці варіантів рішень наступних задач контролю й управління електроенергетичним комплексом: задачі оцінки безвідмовності й безаварійності роботи обладнання в мережах електроенергетичного комплексу, задачі визначення причин і наслідків порушень роботи обладнання електроенергетичного комплексу, задачі ліквідації аварійних ситуацій, пов'язаних з вимиканням обладнання.

Основні результати розділу опубліковано в роботах [2-5, 8-9].

Четвертий розділ присвячений практичній реалізації задач контролю й управління електроенергетичним комплексом. В межах даного розділу розроблені інформаційний, програмний і технічний комплекси реалізації задач контролю й управління електроенергетичним комплексом. Розроблено структуру бази даних і схема програми. Розроблено прикладну інформаційну технологію для автоматизації контролю й управління електроенергетичним комплексом з урахуванням вимог користувачів; практична реалізація задач з використанням конкретних даних.

Задачі контролю й управління електроенергетичним комплексом впроваджені на підприємстві Південно-Західна електроенергетична система ДП НЕК «Укренерго» (акт від 22.06.2007 р.), очікуваний щорічний економічний ефект становить 22 тис. (двадцятьдві тис.) грн. Також задачі впроваджені на підприємстві ТОВ «Резонанс» (акт від 24.12.2007 р.), очікуваний щорічний економічний ефект становить 10 тис. (десять тис.) грн.

У додатках до дисертації наведені варіанти вирішення задач контролю й управління електроенергетичним комплексом, структура бази даних, схема програми, екранні форми основних вікон функціонального програмного комплексу, а також акти впровадження результатів досліджень.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі вирішено актуальну науково-практичну задачу розробки математичних моделей та інструментальних засобів автоматизації виконання функцій організаційного управління електроенергетичного комплексу для вибору можливих шляхів запобігання або локалізації аварій й поновлення режиму роботи обладнання.

1. Проведено аналіз процесів контролю й управління електроенергетичним комплексом, існуючих систем, технологій обслуговування життєвого циклу електроенергетичного обладнання, методів його діагностики, аналіз методів, моделей, інструментальних заходів контролю й управління електроенергетичним комплексом, на основі якого сформульована постановка основних задач.

2. Розроблено функціональну структуру підсистеми контролю й управління електроенергетичним комплексом, яка визначається на основі переліку функціональних задач і забезпечує підвищення надійності автоматизованої розподіленої системи управління електроенергетичним комплексом.

3. Удосконалено модель вирішення задачі оцінки безвідмовності й безаварійності роботи обладнання в мережах електроенергетичного комплексу, яка дозволяє проводити оцінку експлуатації основного обладнання, засобів управління та інших компонентів виробничого процесу і вибирати раціональну стратегію проведення організаційно-технічних заходів для підвищення рівня безвідмовності й безаварійності роботи обладнання.

4. Вперше розроблено модель вирішення задачі визначення причин і наслідків порушень роботи обладнання електроенергетичного комплексу, яка дозволяє за результатами контролю поточних вимірювань або даним виявлених порушень визначити вид порушення, його причину і наслідки. Модель дає можливість прийняти ефективні заходи щодо усунення або локалізації можливих порушень і підвищити ефективність ремонтних робіт обладнання.

5. Удосконалено модель вибору варіантів рішень задачі запобігання аварійних режимів роботи обладнання електроенергетичного комплексу, яка описує сукупність методів діагностики порушень основних елементів обладнання, оцінки їх застосування, а також реалізацію вибору методів діагностики, що дає можливість проводити обґрунтовану діагностику стану експлуатованого обладнання (особливо обладнання з довготривалим строком служби), тим самим підвищуючи надійність його роботи.

6. Удосконалено модель формування варіантів рішень задачі ліквідації аварійних ситуацій, пов'язаних з вимиканням обладнання, яка описує варіанти рішень користувачу щодо обмеження масштабів аварій, поновлення роботи обладнання і постачання споживачів в обмежений термін за рахунок примусового вмикання обладнання персоналом або своєчасного виведення обладнання в ремонт.

7. На основі розроблених математичних моделей та інструментальних засобів задач розроблено прикладну інформаційну технологію для автоматизації контролю й управління електроенергетичним комплексом для забезпечення безаварійності й безвідмовності його роботи. Використання програмної реалізації дає можливість забезпечити надійну експлуатацію обладнання, проводити своєчасне виявлення його порушень, ефективний контроль і діагностику стану обладнання, що дає можливість скорочувати витрати на ремонт і технічне забезпечення.

8. Основні положення та результати дослідження впроваджені у практику автоматизації контролю й управління електроенергетичним комплексом: на підприємстві Південно-Західна електроенергетична система ДП НЕК «Укренерго», м. Вінниця, та на підприємстві ТОВ «Резонанс», м. Харків.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Левыкин В.М., Кудрявцева М.С. Разработка математической модели оценки научно-технического уровня безаварийности работы электроэнергетического комплекса подстанций // «Нові технології». - 2006. - №1 (11). - C. 73?80.

2. Левыкин В.М., Кудрявцева М.С. Математические модели определения причин и последствий нарушений работы трансформаторного оборудования // Радиоэлектронные и компьютерные системы. - 2006. - №1 (10). - C. 42 - 50.

3. Левыкин В.М., Кудрявцева М.С. Модели вариантов решений при ликвидации аварийных ситуаций, связанных с автоматическим отключением трансформаторного оборудования // Информационные технологии и компьютерная инженерия.- 2007.- №1(8). - C. 68-76.

4. Левыкин В.М., Кудрявцева М.С. Математические модели вариантов решений по предотвращению аварийных режимов трансформаторного оборудования // Вестник НТУ «ХПИ»: Сб. научн. трудов. - Харьков, 2006. - №39. - C. 53 - 63.

5. Левыкин В.М., Кудрявцева М.С. Модели вариантов решений при ликвидации аварийных ситуаций, связанных с автоматическим отключением трансформаторного оборудования // Збірник наукових праць Харківського університету Повітряних Сил: Зб. наук. праць. - Харків, 2007. - №3(15). - C. 123 - 125.

6. Левыкин В.М., Кудрявцева М.С. Модели оценки безотказности и безаварийности работы оборудования в сетях электроэнергетического комплекса // Матеріали електронної техніки та сучасні інформаційні технології: Друга науково-технічна конференція з міжнар. участю. Кременчук, 17-19 травня 2006 р. - Кременчук; Львів; Вінниця, 2006. - C. 136 - 137.

7. Кудрявцева М.С. Модели оценки безотказности и безаварийности работы электроэнергетического оборудования // Радиоэлектроника и молодежь в XXI веке: Cб. научн. трудов 10-го Международного молодежного форума. Харьков, 10-12 апреля 2006 г.- Харьков; Оренбург; Минск, 2006.- Ч. 1.- C. 289.

8. Кудрявцева М.С. Модели выбора методов для диагностики трансформаторного оборудования // Радиоэлектроника и молодежь в XXI веке: Cб. научн. трудов 11-го Международного молодежного форума. Харьков, 10-12 апреля 2007 г. - Харьков; К.; Минск; Рязань, 2007. - Ч. 1. - C. 416.

9. Кудрявцева М.С. Модели решений по ликвидации аварийных ситуаций трансформаторного оборудования // Радиоэлектроника и молодежь в XXI веке: Cб. научн. трудов 11-го Международного молодежного форума. Харьков, 10-12 апреля 2007 г. - Харьков; К.; Минск; Рязань, 2007. - Ч. 1. - C. 415.

Размещено на Allbest.ru