Разработка теоретических положений системного анализа для технологии Smart Grid электроэнергетических комплексов

• Автор: Дьяченко, Роман Александрович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 363 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1 Системный анализ и исследования предметной области систем мониторинга и прогнозирования параметров энергетических комплексов

1.1 Анализ базовых принципов концепции Smart Grid

1.2 Системный анализ и декомпозиция сложной распределенной электроэнергетической системы на базе энергокластерного принципа
1.3 Анализ основных методов и принципов цифрового контроля параметров электроэнергетических комплексов

1.4 Информационная система мониторинга и прогнозирования парамет-

ров электроэнергетических комплексов как элемент технологического базиса технологии Smart Grid

1.5 Цели и задачи исследования

1.6 Выводы
Глава 2 Разработка методик объектно-ориентированного анализа информационных систем для электроэнергетических объектов
2.1 Теоретические положения объектно-ориентированного анализа ин-
формационных систем мониторинга и прогнозирования параметров электроэнергетических комплексов
2.2 Методика построения объектно-ориентированной системы CIM элек-
троснабжения для информационной системы мониторинга и прогнозирования параметров электроэнергетических комплексов
2.3 Методика создания реляционной базы данных системы электроснабжения электроэнергетического комплекса
2.4 Выводы
Глава 3 Теоретические основы прогнозирования технического состояния энергокластера
3.1 Постановка задачи прогнозирования электрических нагрузок энергокластера

3.2 Нейросетевое прогнозирование и адаптивное прогнозирование технических параметров энергокластера
3.3 Статистическая прогнозирующая авторегрессионная модель обработки информации для точек учета электроэнергии
3.4 Прогнозирующая нейронная сеть для точки учёта электроэнергии . .
3.5 Выводы
Глава 4 Разработка методов системного анализа для выбора объектов резервной электроэнергетики и построения ее информационной системы
4.1 Разработка методического обеспечения информационных систем с учетом резервной электроэнергетики
4.2 Алгоритм сбора данных системы мониторинга и прогнозирования параметров систем резервной и гарантированной электроэнергетики
4.3 Алгоритм прогнозирования параметров систем резервной и гарантированной электроэнергетики
4.4 Алгоритм определения параметра с наименьшим значением прогнозного времени
4.5 Выводы
Глава 5 Синтез распределенных информационных систем с оптимальными характеристиками искусственных нейронных сетей для пара-
метров энергокластеров Smart Grid
5.1 Технология получения прогнозных значений с использованием ИНС .
5.2 Формализация задачи оптимизации характеристик искусственной нейронной сети энергокластера
5.3 Оптимизация характеристик ИНС с применением модели распределенных вычислений MapReduce
5.4 Оптимизация искусственных нейронных сетей распределенной информационной системы по ее характеристикам
5.5 Разработка методического аппарата обучения искусственных нейронных сетей для обработки информации в системе
5.6 Выводы

Глава 6 Оценка надежности информационной системы и выбор ее элементной базы методами системного анализа
6.1 Структурная схема информационной системы мониторинга параметров энергокластера
6.2 Применение методики логико-вероятностного моделирования повышения показателей надёжности информационной системы
6.3 Оптимизация выбора элементной базы для информационных систем мониторинга объектов электроэнергетики для принятия решений
6.4 Выводы
Заключение
Список использованных источников
Приложение Л. Исходный код распределенной информационной системы подбора оптимальных характеристик ИНС
Приложение Б. Исходный код информационной системы алгоритмов обучения ИНС
Приложение В. Результаты исследования и оценки надежности информационной системы мониторинга и прогнозирования параметров электроэнергетических комплексов

г'тА = Щ ■ ЧТА = К$у/(Дг41 + Пт42)1 + (Хт41 + ^Г42)^ = (118)
= К2 /(І?Т41 + ^ІДт42)2 + (-^Т4Х + ^|^Т42)2;
где 2я4 - эквивалентное сопротивление трансформатора Т4, приведенное к первичной обмотке трансформатора Т7;
-^Т41) Кт42і Х^ц, -^Т42 _ активное и реактивное сопротивление первичной и вторичной обмоток трансформатора ТА соответственно;
Л/Г42, Хт42 - активное и реактивное сопротивление вторичной обмотки трансформатора ТА, приведенные к его первичной обмотке;
/Сі - коэффициент трансформации трансформатора Т2.
^Я4 - К72 • /^Я4 = * ? • /С? ■ ^Щі4 + Х2Н4, (1.19)
где Zнi - эквивалентное сопротивление цепи нагрузки контрольной точки 4, приведенное к первичной обмотке трансформатора Т7;
Дя4>^я4 - активное и реактивное сопротивление цепи нагрузки контрольной точки 4.
Таким образом, зная параметры участков ЛЭП и параметры всех трансформаторов, входящих в ЛЭП, в соответствии с рисунком 1.4 нетрудно определить токи, протекающие по отдельным участкам ЛЭП, используя законы электротехники, а следовательно можно определить потери на каждом участке ЛЭП и на каждом трансформаторе.
Потери мощности в линии электропередач будут определяться значениями тока и падения напряжения в линии. В соответствии с упрощенной схемой замещения линии она будет состоять из активного и реакгивного сопротивлений Падение напряжения на линии будет определяться выражением
и = іг = 1/в? + X2. (1.20)
Тогда суммарные активные и реактивные потери будут определяться выражением
5 = V -I = 12у/В? + Х2. (1.21)
Выражение (1.21) будет описывать потери в линии в установившемся режиме.