Автоматизоване оперативне управління централізованим теплопостачанням в умовах неповної інформації - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ УДК 621.311.22-52 Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук АВТОМАТИЗОВАНЕ ОПЕРАТИВНЕ УПРАВЛІННЯ ЦЕНТРАЛІЗОВАНИМ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯМ В УМОВАХ НЕПОВНОЇ ІНФОРМАЦІЇ 05.13.07 - Автоматизація технологічних процесів ВОРОНОВСЬКИЙ ГЕННАДІЙ КИРИЛОВИЧ Харків - 2003 Дисертацією є рукопис. Роботу виконано в Національному технічному університеті Харківський політехнічний інститут Міністерства освіти та науки України Науковий консультант: Куценко Олександр Сергійович, доктор технічних наук, професор, Національний технічний університет Харківський політехнічний інститут, завідувач кафедри системного аналізу і управління. Провідна установа: Науково-виробнича корпорація Київський інститут автоматики, Державне науково-виробниче підприємство Автоматизовані системи теплових електростанцій, Міністерство промислової політики України, м. Київ. Захист відбудеться 26 червня 2003 р. о 14-30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.050.07 у Національному технічному університеті Харківський політехнічний інститут за адресою: 61002, м. Харків-2, вул. Фрунзе 21. Труднощі в постачанні регіонів України електрикою і теплом, що виникли в останні роки в звязку з гострим дефіцитом паливно-енергетичних ресурсів, продемонстрували нездатність існуючої організаційної структури паливно-енергетичного комплексу адаптуватися до економічних реалій перехідного періоду. Колективною реакцією населення на зниження температури в житлах є так званий побутовий дотоп - масове використання для обігріву житлових приміщень електронагрівальних приладів і кухонних плит, наслідком якого є перевитрата електроенергії і природного газу в житлово-комунальному секторі в порівнянні з їхнім споживанням в умовах нормального теплопостачання. В умовах дефіциту паливних ресурсів в Україні виникає нагальна потреба в модернізації принципів побудови систем управління теплопостачанням на основі принципово нових концепцій, здатних забезпечити компроміс між економічністю і якістю теплопостачання. Відсутність зворотного звязку, тобто контролю фактичного стану опалюваних приміщень, призводить до значної перевитрати палива в період відлиг та істотного зниження якості обігріву в період похолодань. У звязку з цим виникає нагальна потреба в створенні методики контролю фактичного теплового стану опалюваних приміщень без безпосереднього виміру внутрішніх температур, тобто в умовах неповної інформації, а також в побудові замкнених систем управління теплопостачанням зі зворотним звязком із застосуванням доступної інформації про надлишкове енергоспоживання як кількісної міри незадоволеного попиту споживачів на тепло. Створення автоматизованих теплофікаційних систем на базі замкненої системи управління відпуском тепла, що використовує контроль надлишкового споживання енергії в побутовому секторі, є складною науково-технічною проблемою. Її вирішення вимагає попереднього розв’язання ряду нових науково-технічних задач, що забезпечують створення науково-методичної, алгоритмічної і програмно-технічної бази автоматизації оперативного управління теплопостачанням із застосуванням нових технологій управління відпуском теплової енергії від крупних джерел централізованого теплопостачання, зокрема інтелектуальних інформаційних технологій підтримки прийняття рішень, що і визначає актуальність теми дослідження. Дослідження, виконані в дисертаційній роботі, були звязані з науково-дослідними роботами, які виконувались в НТУ ХПІ за планом Міністерства освіти і науки України: темою М 3407 Розробка принципів і алгоритмів управління енергетичними й електромеханічними системами з застосуванням штучних нейроподібних мереж і генетичних алгоритмів (№ ДР 0197U001893); темою М 3409 Методи нейронних мереж і генетичних алгоритмів при програмному забезпеченні удосконалення комплексного енергопостачання споживачів в умовах енергоринку (№ ДР 0100U001657); темою М 7213 Розробка теорії і методики синтезу складних робастних систем управління з адаптивними прогнозуючими зворотними моделями в умовах невизначеності (№ ДР 0100U001080). Розробка математичної та імітаційної моделей замкненої системи керованого теплопостачання з урахуванням факторів невизначеності, обумовлених неповнотою інформації про обєкт управління і поведінку ансамблю побутових споживачів. 6. Результати роботи використані і практично реалізовані при розробці алгоритмів, інформаційного і програмного забезпечення: - автоматизованої інформаційної системи моніторингу якості теплопостачання житлових масивів, що забезпечує оперативний збір, аналіз і відображення інформації про еталонний і фактичний рівень електроспоживання і відпуск тепла від Харківської ТЕЦ-5, а також оцінку і прогнозування надлишкового енергоспоживання сумісно з прогнозом температури зовнішнього повітря; - підсистеми управління якістю теплопостачання та інтелектуальної підтримки прийняття рішень по відпуску тепла в складі автоматизованої системи централізованого теплопостачання, що забезп