Інформаційні технології реального часу для оперативного обліку електричної енергії та прогнозування технологічних витрат електроенергії в умовах неповної вхідної інформації, а також методи нейроматематичного моделювання енергетичної ідентифікації.
Аннотация к работе
В умовах ринкової економіки основним аспектом ефективного функціонування енергопостачальних компаній (ЕПК) є забезпечення в реальному часі повномасштабного відслідковування та обліку потоків електричної енергії, що дозволить оптимально здійснювати оперативний аналіз та керування розподілу і збуту електричної енергії. При цьому, єдиним раціональним шляхом для реалізації оперативного обліку електричної енергії є залучення сучасних апаратних засобів на базі цифрової техніки та створення спеціалізованих прикладних програмних продуктів, де в якості вхідної інформації служать дані телеметрії, що надходять в оперативно-інформаційний керуючий комплекс (ОІКК). Тому автор поставив перед собою задачу, зміст якої полягає в створенні такої системи оперативного обліку електричної енергії, де для фрагментів електричної мережі з достатньою оснащеністю засобами телеметрії облік здійснюється в явній формі за допомогою “Інформаційної підсистеми оперативного обліку надходження електроенергії в електричні мережі ЕПК”, тобто за телевимірами про значення перетоків активної потужності, а для фрагментів електричної мережі, що є неоглядними засобами телеметрії, облік здійснюється в неявній формі на основі моделювання з залученням нових інформаційних технологій, а саме штучних нейронних мереж (ШНМ). Реалізація поставленої мети здійснюється шляхом розвязання наступних задач: розроблення концептуальних принципів формування і застосування інформаційних технологій та систем для оперативного обліку електричної енергії, які працюють в режимі “online” за умови неповної та спотвореної вхідної інформації; · запропоновано та досліджено метод енергетичної ідентифікації в режимі реального часу недоступних для засобів телеметрії фрагментів електричних мереж ЕПК, який дає можливість на основі наявних даних зовнішніх телевимірів недоступного фрагменту створити цілісну інформаційну інфраструктуру для оперативного аналізу даних про надходження, корисний відпуск і ТВЕЕ в електричних мережах ЕПК;В другому розділі наведено основи технологій ШНМ, на основі яких базується подальше нейроматематичне моделювання для оперативного обліку електричної енергії в електричних мережах ЕПК. В третьому розділі обгрунтувано необхідність оперативного моделювання режимів ЕПК, розвинуто метод балансу потужностей для математичного моделювання режимів, а також розроблено підхід до навчання ШНМ для оперативного нейроматематичного моделювання режимів недоступних для засобів телеметрії фрагментів електричних мереж ЕПК під час реалізації задачі обліку електричної енергії за даними телеметрії. В теперішніх, реальних умовах функціонування ЕПК повномасштабна оснащеність електричних мереж засобами обліку електричної енергії є відсутньою, тому автором пропонується: для забезпечення оперативних контролю потужності та обліку електричної енергії використати наявні засоби телемеханіки, дискретність оновлення інформації в яких складає від 20 сек. до 2 хв.; Враховуючи те, що для забезпечення оперативних контролю потоків та обліку електричної енергії необхідно забезпечити неперервність надходження інформації, моделювання режимів потрібно здійснювати за допомогою “online”-вого комплексу моделей, залучених в контур керування, що функціонуватимуть в автоматичному та ітерактивному режимах. Зрозуміло, що здійснення такого моделювання на основі прямого використання даних ОІКК забезпечити неможливо, тому що тут присутні наступні негативні фактори: недостатня оснащеність електричних мереж ЕПК пристроями телемеханіки, що зумовлює присутність так званих “неоглядних” (засобами телеметрії) фрагментів електричної мережі (НФЕМ);В дисертаційній роботі розвязана науково-практична проблема - створення нових інформаційних технологій, в основу яких закладені принципи нейроматематичного моделювання, що дозволило забезпечити створення інформаційних систем реального часу для реалізації оперативного обліку електричної енергії в енергопостачальних компаніях і розвязати ряд раніше невирішуваних задач стосовно керування режимами електропостачання з врахуванням ринкових умов. На основі аналізу вітчизняного та зарубіжного досвіду інформатизації енергопостачальних компаній, виходячи з реального стану і вимог Енергоринку, запропоновано концептуально новий підхід до створення, формування і застосування інформаційних технологій та систем для оперативного обліку електричної енергії, які працюють в режимі “online” за умови неповної та спотвореної вхідної інформації.
План
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Вывод
В дисертаційній роботі розвязана науково-практична проблема - створення нових інформаційних технологій, в основу яких закладені принципи нейроматематичного моделювання, що дозволило забезпечити створення інформаційних систем реального часу для реалізації оперативного обліку електричної енергії в енергопостачальних компаніях і розвязати ряд раніше невирішуваних задач стосовно керування режимами електропостачання з врахуванням ринкових умов. В результаті цього одержано наступні наукові результати.
На основі аналізу вітчизняного та зарубіжного досвіду інформатизації енергопостачальних компаній, виходячи з реального стану і вимог Енергоринку, запропоновано концептуально новий підхід до створення, формування і застосування інформаційних технологій та систем для оперативного обліку електричної енергії, які працюють в режимі “online” за умови неповної та спотвореної вхідної інформації.
Показано, що лише за умови спільного застосування методів математичного та нейроматематичного моделювання можна забезпечити повномасштабний оперативний облік електричної енергії на основі даних телеметрії.
Запропоновано, розроблено і реалізовано метод оперативної верифікації телевимірів, на основі забезпечення відповідності комерційному облікові, що дозволило не тільки підвищити точність оперативного обліку, але і підвищити ефективність під час прийняття рішення стосовно інших задач диспетчерського керування.
Розроблено методику навчання штучних нейронних мереж для енергетичної ідентифікації неоглядних засобами телеметрії фрагментів електричних мереж.
Розроблено та реалізовано архітектуру побудови інформаційних систем реального часу для оперативного обліку електричної енергії в електричних мережах частково охоплених засобами телеметрії.
Запропоновано та розроблено нейроматематичну модель реструктуризації корисного відпуску електричної енергії в електричні мережі різних класів номінальних напруг і технологічних витрат електроенергії в цих мережах.
Список литературы
1. Данилюк О.В., Батюк Н.Б., Андрощук О.В.,Моделювання технологічних витрат електричної енергії в енергопостачальних компаніях на основі штучної нейтронної мережі з синтезом додаткових входів // Вісник Державного університету "Львівська політехніка": Електроенергетичні та електромеханічні системи.- №403.-2000.-С 34-37.
2. Грицик В.В., Андрощук О.В., Данилюк О.В., Дьяченко С.В. Верифікація телеінформації в системах оперативного обліку електричної енергії / Автоматика-2000. Збірник наук. праць.- Львів: ДНДІІІ, 2000. Т.7. -С.15-17.
3. Данилюк О.В., Андрощук О.В., Ткачов Д.В. Нейроматематична модель енергетичної ідентифікації режимів у системах оперативного обліку електричної енергії // Вісник Державного університету "Львівська політехніка": Електроенергетичні та електромеханічні системи.- №403.-2000.-С 34-37.
4. Данилюк О., Козовий А., Дьяченко С., Ткачов Д., Шпак Я., Андрощук О., Козовий Б., Маркевич В., Павлюк М. Автоматизована підсистема оперативного обліку електричної енергії в електричних мережах енергопостачальної компанії ВАТ “Львівобленерго” // Вісник Державного університету “Львівська політехніка”: Проблеми економії енергії.- №2.-1999.- С.139-143.
5. Андрощук О.В. Моделювання режимів енергопосчатальних компаній в задачах обліку електроенергії:Препр./ Держ. ком. звязку та інформатизації України і НАН України. Державний НДІ інформаційної інфраструктури.- Львів, 2001.-40 с.
6. Данилюк О., Андрощук О., Ткачов Д. Нейроматематичне моделювання в задачах оперативного обліку електричної енергії в енергопостачальних компаніях / “Математичне моделювання в електротехніці й електроенергетиці”: Тези доп. 3-ї Міжнар. наук.-техн. конф. Львів, 1999.-С. 12-12.
7. Данилюк О.В., Андрощук О.В., Майоров А.Ю. До питання оцінки інноваційних проектів в електроенергетиці / Праці Міжнародного конгресу “Проблеми інформатизації рекреаційної та туристичної діяльності в Україні: Перспективи культурного та економічного розвитку”.-Трускавець, 2000.-С.250-251.
8. Данилюк О.В., Андрощук О.В., Грицик В.В. (мол.). Штучні нейронні мережі для самоконтролю систем оперативного обліку електричної енергії енергопостачальних компаній / Первая Междунар. науч.-практ. конф.: “Вычислительная техника в информационных и управляющих системах”: Сборник трудов.-Мириуполь,2001.-С.140-141.