Управление режимами реактивной мощности и напряжения систем электроснабжения предприятий методами искусственного интеллекта

• Автор: Туликов, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 171 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 УПРАВЛЕНИЕ РЕЖИМАМИ СЭС ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

1.1 Особенности управления режимами СЭС.

1.2 АСКУЭ как информационная основа для управления режимами СЭС

1.3 Современные проблемы управления режимами СЭС

1.4 Принцип ситуационного управления и методы искусственного интеллекта в задачах управления режимами СЭС.
1.5 Теория нечетких множеств как математический аппарат для ситуационного управления режимами СЭС
1.6 Выводы

2 СИТУАЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ СОСТОЯНИЯМИ СЭС

2.1 Принцип ситуационного управления состояниями СЭС

2.2 Идентификация состояний.
2.2.1 Постановка задачи
2.2.2 Методика нейронечеткой идентификации состояний СЭС.
2.3 Оптимизация состояний.
2.3.1 Постановка задачи
2.3.2 Генетические алгоритмы оптимизации.
2.4 Классификация состояний.
2.4.1 Постановка задачи
2.4.2 Алгоритм решения задачи нечеткой кластеризации методом нечетких ссредних.
2.4.3 Алгоритм решения задачи определения числа кластеров методом субтрактивной кластеризации
2.5 Распознавание состояний.
2.6 Выводы
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТОЯНИЙ СЭС
3.1 Идентификация состояний СЭС АГК
3.2 Оптимизация состояний СЭС АГК
3.3 Классификация состояний СЭС АГК
3.4 Распознавание состояний СЭС АГК
3.5 Выводы.
4 ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ,
ОПТИМИЗАЦИИ, КЛАССИФИКАЦИИ И РАСПОЗНАВАНИЯ СОСТОЯНИЙ СЭС В СРЕДЕ МАТЬАВ
4.1 Обоснование использования системы МАТЬАВ для программной реализации идентификации, оптимизации, классификации и распознавания состояний СЭС
4.2 Моделирование нейронечеткой идентификации состояний СЭС.
4.3 Моделирование генетической оптимизации состояний СЭС
4.4 Моделирование классификации состояний СЭС на основе
нечеткой и субтрактивной кластеризации
4.5 Моделирование распознавания состояний СЭС
4.6 Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


В общем случае к числу этих задач относятся [7]: анализ СЭС; анализ режимов потребления активной и реактивной энергии предприятия в целом и по узлам электрических нагрузок СЭС; оценка резерва реактивной мощности на высокой и низкой стороне; исследование влияния изменения нагрузок в СЭС на величину и направление потоков РМ; исследование влияния изменения напряжения в узлах нагрузок СЭС на потоки РМ; определение количественных значений дополнительной РМ для обеспечения оптимальной компенсации и его распределение по узлам электрических нагрузок в СЭС. Завершающий этап - создание автоматизированной системы управления режимами СЭС. ГПП и системы возбуждения СД), которые решают задачу автоматического изменения или поддержания параметров режима по заранее составленной схеме [], без учета пребывания СЭС в различных состояниях и при отсутствии адаптации к объекту управления. Поэтому для управления сложными объектами необходима система централизованного и адаптивного управления, учитывающая многообразие состояний СЭС. Фундаментом для построения такой системы должны стать современные методы искусственного интеллекта. Управление режимами функционирования СЭС делится на автоматическое и оперативное. Оба временных разреза управления характеризуются недостаточной информационной обеспеченностью, несовершенством методов обработки информации и выработки решений, ограниченным временем для формирования управляющих воздействий. Развитие математических методов и средств вычислительной техники, использование микропроцессоров и их совершенствование позволяют в значительной степени снять ограничения на качество управления режимами СЭС. В практике управления СЭС возможен качественно новый подход к принятию решения - от условий наихудшего, самого тяжелого случая к формированию оптимальных управляющих воздействий, соответствующих характеру возмущения в темпе процесса, к адаптации системы управления к текущему режиму. Решению этих задач содействует интеграция систем управления, как объектная, так и функциональная на единой технической и в значительной мере информационной и модельно-программной основе []. АСУ ТП) объектов, автоматизированных систем коммерческого и технического учета электроэнергии (АСКУЭ), систем защиты, управления и контроля, средств управления в нормальных и аварийных режимах и т. По существу можно говорить о наложении на электрическую сеть СЭС информационной сети с интеллектуальными узлами, в которых осуществляется обработка информации и принятие локальных решений. Основу информационной сети в задачах оперативного управления режимами СЭС в реальном времени составляют телеметрические измерения перетоков мощности, уровней напряжения в узлах и телесигналы о состоянии основного оборудования СЭС. Именно цикл их обновления определяет темп обработки информации. В связи с этим, одним из эффективных путей экономии электроэнергии является внедрение на промышленных предприятиях современных автоматизированных систем контроля, учета и управления электропотреблением (АСКУЭ). На многих предприятиях уже установлены такие системы. Следует обратить внимание, что АСКУЭ этих предприятий работает далеко не на пределе своих технических и информационных возможностей. Прежде всего, это связано с тем, что АСКУЭ используются в основном для коммерческих расчетов с энергоснабжающей организацией, а также для соблюдения заявленного максимума активной мощности, лимит которой, даже при наличии АСКУЭ, может необоснованно превышаться. Кроме того, затруднен доступ к базам данных АСКУЭ в силу субъективных и объективных причин, которые напрямую связаны либо с «коммерческой тайной» предприятия, либо счетчики электроэнергии способны измерять только активную и реактивную энергию. Показатели качества электроэнергии, как правило, не фиксируются у потребителя. Такие АСКУЭ принято называть АСКУЭ пассивного типа []. Здесь явно выражен приоритет сбора информации о свершившихся событиях в СЭС и отсутствует механизм влияния на них. Такая реализация активной АСКУЭ является интегральным вариантом, при котором технологический комплекс решает экономические задачи и выполняет функции АСУ ТП, о чем было упомянуто выше. Таким образом, АСКУЭ используется как инструмент управления электропотреблением, а не как средство для управления режимами СЭС. РПН на ГПП, компенсирующих устройств) и наличии избирательности. В качестве элементов АСКУЭ сейчас выступают различные микропроцессорные средства (электронные счетчики - фундамент АСКУЭ) с достаточно большим объемом функций.