Введение к работе
Актуальность п р. о б л е и и. Функциональ
ная и структурная слопгасть злектроэнергетических систем
(РЭС) и непрзрнвная изменчивость современных условий их
функционирования требуют постоянного развития и
совершенствования методов теории управления ЭЭС и их практических приложений. Этил проблемам посвящеїш работы Д.А.Ар.-пмасцева, В.И.Бзрисева, В.В.Г^лува, М.Х.Валдма, В. А. тупикова, А .3. Гамма, 0. Т. Ге- рзскіпю, В. U .Горнитепна, В.Г.Журавлева, В.И.Идпльчика, В.Г.Кигулпна, З.П.Крп'тзна, Л.А.Крумма, В.З.Манусова, В.И.Обрезкова, B.A.CV меновэ, С.А.Совалсва, В.А.Строева, Х.Ф.Фазилова, Т.А.Гилиштовоп, Е.Е.Цветкова, В.М.Чабана, Ю.В.Шербгсш и многих др. В рл'отах излагаются обшпе и частіше метоли управления энергетическими системами и пс море углубления проблем появляются все новые и новые разработки.
ЗФІектппі' "Є функционирование электроэнергетических систем
в уоловп.се дииимичшх праобразе; апил в стране ставит вовне
проблема. Ломка чевтрал'.невякж;-: структур управления»
,усн..'г-чп; тенлешил г. повпю.дппо акслома-г'ескоз"
самостоятельности ЗОО и зів ^гоїтр-оа/тлепні пи. углубление взаимосвязей ЭЭС с рєгдоналі ними влзстішкп структурами требуют развития и доработки, ряда го.ісесшїЯ теории управления, ставят ноине приклавше залачи управления, требуют.создания епениалвнсго методического аппарата и др.
из всего многообразия сотоеvenjmx проблем упрзвлеїшл
энергетикой в данной работе рассматривается область текущего
управлення энергосистемами, в ;-:отороп . наиболее полю
представлены на периодах от месяца до года основино задачи
управления оігргетіїчегкг'л гтронззодствем как завсртентач
циклом, реадизуомнм в ЭЭС независима от :1орм собственности. В
чисте рассматриваем;:?: ізадач: текукез управлекге
знергоросурсомії и мсщпоетлічі системи, управление капитальна"! р жителі энергетического' оборудования» задачи текущего угфавленил зчергобалансзї.зі и реїзімомп знергослгтем, комплексное управление технике-340110^1:4^ ті?дг показателя?,';; "JC к до. Be" ваорзОогки ориантирово-'н па совр^"чнше віг^оріпинонкое тохазд-тні:, ебззгсч:;во;::іг; регента задач на база аг? ^.іатп нн''Т: ,ч.-'-і "\<;;г лочкп чипск.ово ііччгооіВ ;
(АОДУ) и автоматизированной системы организационно-экономического управлений (АСОУ).
До последаего времени АСДУ и АСОУ, го-существу, являлись локальными системами управления. В АСДУ решались в основном задачи управления технологическим процессом, а в АСОУ -организацкозю-экожжческие задачи управления энергетически! производством. Зто било вполне оправдано, когда ЕЭС существовала как единая система, а экономическая самостоятельность ее звеньев была условной. Для единой ЕЭС можно было при выборе критериев управления не считаться с ценами и затратами на отдельных энергетических предприятия',, не учитывать рыночную конъюнктуру и пр. Сейчас такой подход уке приводит к неверным решеігаяк, поэтому требуется пересмотр многих классических полонений, принятых в теории управления электроэнергетическими системами.
Для получения корректных управленческих решений Б современных условиях Функционирования ЗЭС на первый шаь выходит проблема усиления интеграции АСДУ с АСОУ- При зтоп возникает новые задачи управления ЭЭС, в которых используют?.: большие объемы разнородной информации, и процесс лржгп'.іь управленческих решений требует диалога нового, б ..^.:-совершенного вида. Особенно эта актуально для задач текущего управления, к которым относятся задачи управления ЭЭС ни период времени мэсяц-квартал-год. Как показывает длительны!! опыт работы автора в этой области, задачи текущего упрзвлешія электроэнергетическими системами представляют собой наиболее слабооргашзованное информационное пространство. Их автоматизацій! посвящены многолетние разработки Всесоюзного научно-исследовательского института электроэнергетики, института "Экергосетьпроект" (Москва, Санкт-Петербург, Ташкент), Сибирского научно-исследовательского института энергетики, районных энергетических управлений 33^, Новосибирского государственного технического университета и др. При успешной автоматизации многих задач остается еще достаточно нерешенных проблем.
Причины заключаются как в несовершенстве методического обеспечения задач текущего управления 330 и слабой розвити,' іші]орк',.:ниюкко-р.кчислнтельгах сетей ЭЭС, так и ь недостать-теоретических исследования по функционально]! интеграции все'
задач управления.
Функциональная интеграция в ПАСУ ЭЗС призвана обеспечить эффективное взаимодействие всех иерархических уровней ЭЭС, что в изменившихся условиях требует новых ігрпнципов Функциональной интеграции задач и соответствующих им новых решений но моделированию механизма управления ЭЭС. При этом дол «ни быть обеспечены развитый, более совершенный диалоговый режим и гибкая активная настройка программных , средств (например, за счет их интеллектуализации) в соответствии о изменениями критериев и условий функционирования ЭЭС.
Отсутствие моделей функционирования ЭЗС, в которых учтена специфика новых экономических взаимоотношений, объясняется в основном стереотипами систем и методов организационно- экономического управления ЭЭС. Управленческие структуры ориентированы на упрощенные метода управления, а Технико-экономическая оценка функциональной деятельности энергопредприятий и структурных подразделений ЭЭС не учитывает рыночного характера взаимоотношений.
Данная диссертационная работа направлена на развитие и доработку теории и методов управления ЭОС для решения следующих принципиальных проблем:
.1) адаптация существующих и разработка новых методов текущего управления электроэнергетическими системами применительно к условиям преобразований в стране;
2) организация среды функционирования задач текущего управления, обеспечивающей диалог нового, более совершенного вида, новые технические и программные средства, новые і принципы интеграции задач в АСУ энергосистем.
Цель работы: разработка и развитие научных 'основ, моделей' и методов текущего автоматизированного управления электроэнергетическими системами с учетом дчнамики условий их функционирования.
Для достижения этой цели ставились и решались следующие задачи:
формулировать и обоснование концептуальных положений по интеграции основных задач текущего управления в АСУ ЭЗС:'
разработка функциональной модели текущего управления ЭЭС и энергопредприятиями;
разработка модели и методов решения основных плановых
задач текущего управления ЭЭС на основе принципов интеллектуализации;
разработка моделей экспресс-диагностики текущей оценки функционирования ЭЗС на базе технико-экономического мониторинга ;
разработка моделей к методов консультационно-экспертной йодле раки интегрированного решения задач текущего управлення ЭЭС;
построение структуры модели региональной зкспертизи тарифов на энергии: с использованием разработанных моделей и методов текущего управления ЭЭС;
реализация ^саовшл положений на конкретных объектах.
М е т О Д 0 Л О V И А и мето Д П к с с л е Д О В till и я. Основу методологии работы составляет системний подход и, прежде всего, его ітрлнцшш системности, иерархичности, структурности, использование математического мзделировашія в качестве основного инструмента исследований. В работе конкретизирован применительно к текущему управления ЭЭС интеграционна* аспект системного подхода, раскршьакщий Оазисные механизмы Функциональной пітеграции как воссоздание целого через сгіЯЛіост;-. его частей.
В работе применены методи теории активних систем, математической статистики, методы теории моделирования, искусственного HHT:uu,r;!iTa, експертних систем, и управления внергетичесними сиотем ш.
И а у ч н а н нови з и а работа заключается в
следукадем:
1. ОД)ирілулирші..іііі концепту а.штше положения по
фушециоиалыюй интеграции задач текущего управления ЭЭС в
единый комплекс, обеспечивающий их корректное решение в
современных условиях.
2. Разработала Фуітаїиоіінльшія модель текущего управления
ЭЬС и ьнергоіфедіїіиніий, _ построенная ни основе
функционального подхода и теории активных систем, .-ілл этой
модели исследов.анн сенс.ные задачи управления ЭЭС на разных
иерархических уровнях.
Ъ. Обоснована и раге^ботана интеллектуальная адаптивная г.оделв текущего планирования ьнергетических балансов і: тохішко- окононаческш; показателей ЙЭС, проработанная до
уровня алгоритмов и програш оснитш задач.
і. Формализована задача и предложены модели экспресс-диагностики текущей ' оценки функционирования ЭЭС. базирующиеся на технико-экономическом мониторинге.
Г). Разработаны модели и методи консультыгаоннс-екепертнай поддержки интегрированного решения задач текущего управления ЭЭС я энергопредприятий.
6. Предложена структура модели региональной експертизи тарифов на энергию, построенная с использованием разработанных: моделей текущего управления ЗЭС. Модель имеет общий характер и пригодна для експертизи различных технико-экономических показателей электроэнергетических систем.
Практическая з и а ч и м о с т ь . Разработанные теоретические положения доведены до прикладных разработок и их практическое значение заключается в следующем:
получена реализация функциональной модели механизма управления ЗЭС. При этом обеспечены требования интеграционной совместимости задач текущего управления в АСУ ЗЭС на уровне методологических принципов, информационного банка и программной среды. При лЮой Форме собственности (государственной, арендной, акционерной, приватизированной и т.п.) функциональная модель позволяет объективно оценивать деятельность энергопредприятий и структурных подразделений и является экономической основой их хозяйственной самостоятельности. Функциональная модель механизма управления может быть применена также для внутрифирменного аудита в части анализа и выработки рекомендаций по текущему управлении ЭЭС;
разработана интеллектуальная адаптивная модель текущего планирования энергетических балансов и технико- экономических показателей ЗЭС, обеспечивающая новый качественный уровень решений. Реализованная на базе персональных ЭВМ модель позволяет выявлять, накапливать и корректировать . различные методические подходы и алгоритмы;
- псследопакн модели экспресс-диагностики для текущей оценки функционирования ЭЭС на базе технико-экономического мониторинга, позволяющие получать регулярную информацию о текущем технике—экономическом состоянии знергопроизюдства,
тенденциях его измвнг-ннл и слабых сторонах, что необходимо для адекватного ізагировашія и принятия рсшеїшй по управлению ЭЭС;
разработаны и апробированы модели и метода консультационно- акспертной поддержи интегрированного решения задач текущего управления. Они повышают эффективность функционирования S3G в совремешшх условиях, отличающихся-
ДИНамИЗМОМ И НЄОГфЄДЄЛЄН1ЮСТЬЮ.
- апробирован.'-! предложенная структура модели регионально! экспертизы тарифов на энергии, которая может быть положена в основу методического обеспечения автоматизированной системі, представляющей собой инструментарий региональной энергетической КОМИССИИ.
Реализация результатов. Разработанные теоретические положения, модели и методи, рсалмзущне процессы функциональной интеграции гпжмоіштелмю к задачам текущего управления в АСУ ЭЭС. внедреїш в Новосибирскэнерго в виде компьютерной интегрированной системы. которая обеспечивает систематический анализ технических и йкономических параметров, а также оценку функционирования внергопредпрлятий и ЭЭС в целом.
Результаты по сообщению и анализу эффективности существущих механизмов внутрисистемных организационно-акономических отношений и рекомендации по их развитии и совершенствованию переданы для использования в ТЭО Сибирьэнерго.
Модели, и метода консультационно-экспертной поддержки интегрированного решения задач текущего управления энергопроизводстЕом, включая технико-экономическую экспресс-диагностику, заложены в проект базовой иерархической системы „ автоматизации управления РЭС и ПЭС, создаваемой на основе распределенной сета персональных ЭВМ. Система находится в стадии поэтапного вьода в ряде конкретных предприятий электрических сетей. В составе этой системы выполнена автоматизация текущего планирования и анализа объема ремонтно- эксплуатационного обслуживания электросетевых об'ектов как одного кз показателей основной функцкональной продукции РЭС и БЭС. Разработка выполнена на персональной ЭВМ в виде Діалогового комплекса, поддерживаемого базой данных, по
техническим и экономическим параметрам электросетевых объектов.
Предложенная структура модели региональной экспертизы тарифов на энергию принята за основу методического обеспечения автоматизированной системы экспертизы тарифов на электро- и тешюэнергкю в Новосибирском территориальном управлении Государственного комитета по антимонопольной политике Российской федерации.
Основные теоретические положения и предложенные методы используются в учебном процессе при подготовке инженеров электроэнергетических специальностей.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Базирующаяся на функциональном подходе и теории активных систем модель механизма текущего управления ЭЭС и энергопредщштий (на примере предприятия электрических сетей), которая позволяет обеспечить функциональную интеграцию задач текущего управления в АОУ.
-
Обоснование и разработка интеллектуальной модели текущего планирования энергетических балансов и других компонентов вектор-функции технике--экономического ЭЭО, ориентированной на эффективное решите широкого круга плановых энергетических задач текущего управления.
3. Разработанные на базе те:цшко-энономического
мониторинга модели экспресс-диагностики для текущей оценки
функционирования ЭЭС. повышающие эффективность управленчески
решений за счет своевременного адекватного отражения
технико-экономттческоге состояния энергопроизводстза и
тенденций его изменения.
-
Модели и методы консультационно-экспертной поддержки интегрированного решения задач текущего, управления ЭЭС, которые позволяют осуществить аналитическое обеспечение специалистов, готовящих и принимнщих управленческие решения ь условиях функционирования ЭЭС, которые 'отличаются значительное неопределенностью и динамизмом.
-
Струкпра модели региональной экспертизы тарифов на энергию, которая построена с использованием разработанных моделей и методов текущего управления на базе распределенной интеллектуальной сети управления ЭЭС.
Апробации работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на заседании Научного Совета по комплексным проблемам анергетики при Отделении физико-технических, проблем АН СССР. Москва, 1990 г.; на научно-техническом семинаре СибДальВНИИЭ и РЭУ Красноярскэнерго, Красноярск, 1988 г.; на Всесоюзных конференциях "АСУ в энергетике". Москва, 1982 -1989 гг.; на научно- -техническлс семинарах в Новосибирскэнерго, Новосибирск. 7939 -1991 :т.; на Всесоюзном научно-технической конференцій! "Вопр-сы усовершенствования технико-экономических расчетов и энергетике", Ленинград, 1987 г.; на заседаниях региональной энергетической комиссии, Новосибирск, 1992 г.; на Зональных семинарах о работе производственных, энергетических объединений Сибири в новых условиях хозяйствования, Иркутск, 1990 г., Новосибирск, 1991 г.; на семинарах Методического Совета по разработке, внедрению и эксплуатации задач технике- экономического планирования в электроэнергетике ('АСУ - Энергия, Горловка, 1983 г., Москва, 1984 - 1985 гг.; на научном семинаре кафедры Электрических систем Московского Государственного открытого университета. Москва, 1993г.;на Республиканской научно-технической конференции "Показатели и критерии эффективности в задачах управления энергосистемами", Киев, 1990 г.; на научном семинаре кафедры АЭС УТТУ, Екатеринбург, 1993 'г.; на научном семинаре лаборатории режимов энергосистем ВНИИЭ. Москва. 1993 г.;' на научной конференции с международным участием "Проблемы электротехники", Новосибирск. 1993 г.
Публикации. По теме диссертации автором опубликовано более 40 печатных работ, в том числе дае коллективные монографии. шесть отчетов по научно-исследовательским работам, зарегистрированных во ВНТИЦентре.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, содержащего, постановку проблемы и обоснование целей и задач работы, пяти глав и 'заключения. Общий объем - 363 стр. Работа содержит 233 стр. основного машинописного текста, включающего 39 иллюстрации, списка использованной литературы из 230 наименований и 9 приложений, представляющих собой дополнительные и
вспомогательные материалы, а такке- документи, которые подтверждают внедрение результатов работа.
