Развитие теории, разработка и реализация средств математического моделирования для эффективного управления электротехническими комплексами нефтяной отрасли

• Автор: Кубарьков, Юрий Петрович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 306 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Сложные системы в контексте энергетики

1.1. Процесс эволюции современных электрических комплексов

1.2. Представление о сложных системах и их взаимодействии

1.3. Свойства и особенности сложных систем

1.3.1. Возникновение и развитие сложных систем

1.3.2. Метрики сложных сетей

1.3.3. Типы сложных сетей

1.3.4. Комплексная теория сложных сетей

1.3.5. Управляемость сложных систем

1.4. Электрические или энергетические системы и комплексы
1.5. Производство электроэнергии
1.6. Стандартный профиль нагрузки
1.6.1. Потребление электроэнергии
1.6.2. Прогнозирование потребления электроэнергии
1.6.3. Метрики для кривых нагрузки
1.6.4. Регулирование спроса (DSM)
1.7. Современные энергетические системы Smart Grids (Умные сети)
1.7.1. Интеллектуальная сеть
1.7.2. Двухуровневая модель
Глава 2. Информационные модели электротехнических комплексов и процессы управления режимами их работы
2.1. Главные методы исследования взаимодействия элементов в системах управления
2.2. Теория подобия
2.3. Оптимизация методов управления в условиях неопределенности
2.3.1. Искусственные нейронные сети
2.3.2. Генетические алгоритмы
2.3.3. Применение математического аппарата теории нечетких множеств..

2.3.4. Метод многокритериального регрессионного анализа
2.4. Теория графов
2.4.1. Кратчайшие пути и контуры графа
2.4.2. Решение задач неопределенности при управлении системами
2.5. Мультиагентные системы в энергетике
2.6. Понятие системы управления как объекта исследования
Глава 3. Разработка принципов графоаналитического моделирования электротехнических комплексов
3.1. Использование табличного представления топологических структур СЭЭС для графоаналитического моделирования схем
3.2. Классификация набора моделей для решения задач, связанных с тренажерной подготовкой персонала
3.3. Разработка табличных методов заменяющих действия с матрицами для решения уравнений установившихся режимов СЭЭС
3.4. Графоаналитическое табличное моделирование квазистационарных режимов
3.4.1. Табличный способ описания схемы электрической сети
Глава 4. Разработка методических основ анализа моделей электротехнических комплексов как объекта управления
4.1. Классификация средств математического обеспечения и модели структурных элементов
4.2. Обобщенные модели структурных элементов
4.3. Построение единого информационно-топологического пространства
4.4. Имитационное моделирование СЭЭС на основе теоретикомножественного подхода
4.5. Формирование виртуальных имитационных моделей
4.6. Метод условных потенциалов
4.7. Табличное моделирование как основа для модификации методов анализа режимов СЭЭС
4.7.1. Метод Гаусса-Зейделя
4.7.2. Формализованная запись узловых уравнений для узлов с заданным балансом реактивной мощности

4.7.3. Ускорение сходимости метода Гаусса-Зейделя
4.7.4. Метод Ньютона-Рафсона
4.7.5. Градиентный метод
4.8. Алгоритмы расчета режимов СЭЭС с применением табличных структур
4.8.1. Табличная модификация метода Гаусса-Зейделя с использованием списочных структур
4.8.2. Табличная модификация метода Ньютона-Рафсона с использованием списочных структур
4.8.3. Табличная модификация градиентного метода с использованием списочных структур
4.8.4. Программная реализация рассмотренных методов
4.9. Практическое исследование реализованных расчетных методов
4.9.1. Использование улучшенного метода Гаусса-Зейделя с табличными структурами
4.9.2. Практические соображения применения метода Ньютона-Рафсона. 152 Глава 5. Современные средства имитационного моделирования для управления режимами работы электротехнических комплексов
5.1. Основные принципы применения имитационного моделирования для управления режимами работы электротехнических комплексов
5.2. Моделирования электрических сетей с использованием ГИС-технологий
5.3. Тенденции развития моделей данных в ГИС
5.4. Постановка и решение задач моделирования электротехнических комплексов с применением ГИС-технологий
5.5. Задачи использования ГИС-технологий в электрических сетях
5.6. Применение ГИС-технологий для информационных и управленческих задач
5.7. Информационно-аналитическая система для управления электротехническими комплексами и системами электроснабжения
5.7.1. Основные характеристики системы
5.7.2. Корпоративная система по оборудованию и режимам электрических сетей

что коэффициент кластеризации упал - еще одна характеристика неупорядоченной системы.
(•) Линейная писала
Число пересоединенных краев (Ь) Логарифмическая шкала
Рис. 1.13. Сложность упорядоченных-неупорядоченных систем.
Средняя длина пути Ь и коэффициент кластеризации С для этой модели Vatts-Strogatz с 99 узлами, где края пересоеденены последовательно при повторном подключении края решетки к случайному узлу. Ось абсцисс представляет собой количество ребер, которые были пересоеденены.
Здесь, обе характеристики, порядка и беспорядка, пересекаются и возможно наблюдать сложные эффекты (Рис. 1.13.).
Оба значения функции для увеличения числа ребер пересоеденены, однако, диапазон между ориентированным графом (упорядоченная система) и случайным графом (неупорядоченная система) объединяется особыми характеристиками феномена малой сети, короткие Ь и, в то же время, большие С. Комплекс-