Сучасний етап розвитку електроенергетики характеризується збільшенням потужності і складності енергетичних систем та їх об'єднань. В експлуатації перебувають велика кількість електростанцій з обладнанням різних типів, енергосистеми об'єднані магістральними електричними мережами у потужні об'єднані енергосистеми.
У зв'язку з цим надмірно ускладнюється завдання диспетчерського керування режимами ЕЕС в цілому й входять в неї ОЕС І ЕС. Керування режимами вручну методами, ще недавно були традиційними, стає неможливим, і для забезпечення надійності режимів, належної якості енергії і економічності роботи енергосистем впроваджуються автоматизовані системи диспетчерського управління (АСДУ), що базуються на прменения ЕОМ і сучасних математичних методів.
Автоматизовані системи диспетчерського управлния передбачають вирішення широкого кола завдань розрахунку як стаціонарних режимів, так і нестаціонарних (стійкість, струм короткого замикання і т. п.) при довгостроковому (рік, квартал) і короткостроковому (тиждень, добу) планування та оперативному (до доби) управлінні.
Оперативне диспетчерське управління ЄЕС має ієрархічну структуру. Ступенями диспетчерського управління є Центральне диспетчерське управління (ЦДУ) ЄЕС (верхній рівень), об'єднане диспетчерське управління (ОДУ), управління об'єднаними енергосистемами (ОЕС), диспетчерські служби (ДС) енергосистем (ЕС), а також диспетчерські служби мережевих районів і чергові електростанцій.
Вся робота з планування режимів і управління ними розподілена між перерахованими ступенями ієрархічної схмеы диспетчерського управління. Для можливості використання в цій схемі, а також у зв'язку зі складністю розв'язуваної задачі методи передбачають поділ (декомпозицію) загальної задачі управління режимами на ряд взаємопов'язаних підзадач, розв'язуваних на різних ступенях і в різні періоди часу.
Різновиди електроенергетичних завдань. Способи їх вирішення.
Аналіз стійкості електричних систем
Стійкість - властивість системи повертатися в рівноважний стан після впливу збурень. Стійкість статична - поведінку системи при відносно малих, повільно що відбуваються зміни параметрів (описується СЛДУ). Динамічна - при різкому переході від одного режиму до іншого (СНДУ). Відомі 2 основних підходи до дослідження динамічних властивостей системи, кожен з яких можна застосовувати для дослідження обох типів завдань, тобто для дослідження як статичної та динамічної стійкості. Але у кожного з підходів немає необмежених можливостей, задачі аналізу стійкості вимагають осмислення та обґрунтованого вибору методу рішення.
Перший підхід (моделювання перехідних процесів передбачає отримання рішення диф. рівнянь, що описують перехідний процес, тобто отримання всіх змінних у вигляді функцій від часу, а потім проведення аналізу цих функцій. Цей підхід був власне розглянуто на попередніх лекціях. По графічному вигляді залежності функції від часу можна говорити про стабільність параметра системи до впливу.
Гідності цього методу в його універсальності, можна вирішувати задачі дослідження стійкості динамічних та статичних, якість перехідних процесів, запас стійкості.
Недоліки в математичної складності рішення завдань. Другий підхід, який можна назвати аналітичним, дозволяє отримати оцінку стійкості системи безпосередньо з її описания диф. рівняннями, тобто з аналізу загального виду диф. рівнянь.
Цей підхід простіше в сенсі отримання рішень, але не має універсальністю першого. Аналітичний підхід використовує різні методи в залежності від типів поставлених завдань. Для аналізу статичної стійкості систем, динаміка яких описується лінійними диф. рівняннями застосовуються різні критерії: Гурвіца, Найквіста, Рауса, Михайлова, D-розбиття та ін.
Всі критерії розроблені в припущенні, що рішення СЛАУ при наявності малих збурень може бути отримана у вигляді
X(t ) = e At + X 0 ,
Для дослідження динамічної стійкості, тобто аналізу стійкості систем, перехідні процеси в яких описуються СНДУ, використовуються методи Ляпунова.
Експертні системи в управлінні енергетичними системами
Сучасний стан об'єктів паливно-енергетичного комплексу і хімічної технології коротко можна визначити як небезпечний для навколишнього середовища в цілому і для персоналу цих об'єктів. Надмірна концентрація таких об'єктів в окремих регіонах, наприклад, як в Республіці Башкортостан, призводить до важких екологічних наслідків. Діяльність різних державних і громадських організацій, створених з метою поліпшення екологічної обстановки, спрямована, в основному, на контроль стану навколишнього середовища і на можливе відновлення порушеної екосистеми, а не на науково обгрунтований аналіз техногенних причин порушення екосистеми, а також на запобігання промислових аварій і катастроф.
За останні п'ять років, згідно статистиці (за даними ДНТП ("Безпека"), коефіцієнт наростання техногенних аварій і катастроф на об'єктах зазначених галузей збільшився в 4 рази, і це при загальному спаді виробництва більш ніж в 2 рази. Різке збільшення техногенних аварій і катастроф є наслідком загальноприйнятої системи створення нової техніки, яка базується на використанні традиційних правил проектування і найпростіших інженерних методів розрахунку та випробування, які не відповідають повною мірою вимогам безпеки.
Однією з основних причин техногенних аварій і катастроф на підприємствах нафтогазохімічного комплексу є знос технологічного обладнання, в даний час він становить 70-90 % для половини устаткування, близько 40 % технологічного устаткування взагалі відпрацювало регламентований ресурс. Також, згідно з останніми дослідженнями, причиною майже 50 % аварій є або неправильні, або несвоєчасні дії персоналу в процесі ситуаційного управління технологічними об'єктами.
Більше того, при виникненні аварійної ситуації ймовірність того, що людина зробить помилку, збільшується в 1,5 рази в порівнянні з нормальною ситуацією.
З вищесказаного випливає, що для забезпечення промислової та екологічної безпеки на цих об'єктах повинні застосовуватися спеціальні системи підтримки прийняття рішень, що працюють незалежно або входять до складу АСУ ТП. У науково-технічної літератури такі системи зазвичай називають експертними системами і визначають їх так: інтелектуальні системи, здатні в діалозі з особою, що приймає рішення, на основі закладених у них знань і правил застосування цих знань проводити оцінку поточної ситуації, експертизу стану об'єкта, виявляти причини неполадок і давати рекомендації щодо їх усунення або запобігання.
Застосування таких систем в хімічній технології дозволить уникнути виникнення аварійних ситуацій за рахунок своєчасного прийняття правильних рішень у процесі ситуаційного управління складними об'єктами нафтопереробки і нафтохімії.
