Введение к работе
Актуальность темы диссертации. Начество и надежность работы
электрических станций и подстанций супестввнно зависят от
достоверности И точности измерительной информации,
характеризуюче* их состояние. Рост единичных устанавливаемых мощностей, номинальных значений технологических переменных усложнил системы контроля управления производственными процессами на станциях и подстанциях. Это привело к увеличению ущерба от возможных аварий и неэкономичного ведения режимов из-за недостоверной информации о происходящих процессах.
Основные усилия в обеспечении достоверности измерений направляются на надежность и эффективность технических средств систем контроля и управления. Проблема достоверности и точности получаемых данных при этом решается путем совершенствования изнурительных приборов, аппаратурного контроля информационных Каналов а вычислительных комплексов, собирающих а обрабатывающих результаты измерений.'
В настоящей диссертации исследуется программно-логические методы контроля достоверности и статистические методы повышения точности измерений, богатые потенциальные возможности которых недостаточно используются при автоматизации станций и подстанций. В их основе, в отличие от методов аппаратурного контроля, лежит использование семантического, т.е. смыслового онвчения измеряемых данных, их Логичности, технологической непротиворечивости и согласованности! а . также априорной информации' об их вероятностных характеристиках. При таком подходе ошибки измерений эквивалентны семантическому шуму, приводящему к неправильной интерпретации получаемых данных.
Программно-логические методы основаны на использовании
избыточной технологической информации и программно реализуются в
вычислительных комплексах автоматизированных систем управления
электростанциями (подстанциями). Результаты измерений,
необходимые для управления объектами, одновременно могут использоваться для повышения вероятности обнаружения их грубых и систематических ошибок. Естественным продолжением контроля достоверности является расчётное уточнение успешно проведших контроль результатов измерений аналоговых технологических переменных путон их статистического ецениван*і, что фактически приводит к повышению точности установленной измерительной
аппаратуры. Дополнение аппаратурного контроля программно-логическими и статистическим:; методами обработки измерительное технологическое информации повышает ее достоверность и точность.
Связь работы с крупными научными программами, тамами. Работа выполнялась в соответствии с всесоюзными я республиканскими планами и программами научно-исследовательских работ, я т.ч. ГБ 86-29 'Разработка математической модели для. исследования режимов работы электрооборудования и устройств автоматизации энергосистем", ГБ ЬЗ-23 'Разработка научных основ создания республиканского мониторинга малозатратного электросберажения*.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационном работы являются оптимизация - суяествуюцнх и разработка новых программно-логических методов контроля достоверности' И статистических методов повыаания точности измерений аналоговых и сигнализации положения дискретных технологических переменных, характеризующих состояние электрических станций и подстанций в нормальной режиме работы.
Достижение ото» цели связано с ревенном следусвшх задач:
- разработкой методов фильтрации контролируемых аналоговых
переменных; - '-.'
разработкой методов оптимизации контроля достоверности иомарени! аналоговых переменных;
- разработкой методов комбинированного контроля достоверности
сигнализации положения дискретных и измерений аналоговых .
переменных;
- адаптацией методов статистического оценивания аналоговых
переменных к отклонениям исходной математической модели.
Научная новизна подученных результатов.
Предложены и обоснованы с технологической .точки зрения методы фильтрации и временной дискретизации процессов изменений аналоговых переменных, характеризувяих состояние; электростанций (подстанций).
Разработаны методы оптимального обнаружения, локализации и. коррекции недостоверных данных с учетом точности измерений :и диапазонов изменений аналоговых переменных в нормальных режимах работы, влияния ошибок распознавания разных родов на цену принимаемого решения, экстраполированных значений переменных и взаимных связей между аналоговыми и дискретными переменными.;
Предложен и разработан метод синтеза многопризнакового контроля достоверности аналоговых переменных, повыпавшиВ
вероятность правильного распознавания недостоверных намерении путей совместной обработки результатов контроля по равный диагностический признакам.
Разработаны методы повыэвния точности измерений
взаимосвязанных аналоговых переменных путей статистического оценивания с автокоитролеи отклонении математическое модели намерении и овибок уравнений селом.
Достоверность получанных автором результатов
обеспечивается: ,
- корректным применэниэм методов математического анализа,
теории вероятностей и математическое статистики, линейной
алгебры, теории исследования опарацяВ;
- совпадением результатов моделирования на ЭВМ и результатов
применения методов контроля на дайствукяях электростанциях и
подстанциях с теоретически ожидаемыми.
Практическая значимость полученных результатов. Разработанные методы позволяет повысить надежность измерительной информации оа счет умёньоания вероятностей неправильного распознавания и пропуска грубых я систематических ошибок измерения аналоговых ы сигнализации полоаения дискретных переменных, уменьшения времени поиска неисправных информационно-измерительных каналов я оптимальной коррекции результатов измерений.
Результаты диссертации внедрены как составная часть работ по создание автоматизированных систем управления технологическими процессами на тепловых и атомных электростанциях Беларуси, России, Молдовы, Казахстана: ЛукочльскоЯ ГРЭС, Гомельской ТЗЦ-2, ТЭЦ-21 Мосэнерго, НурскоЭ АЭС, Смоленской АЭС, Якутской ГРЭС, Молдавской ГРЭС, ЭхибастуоскоЯ ГРЭС-2.
. Часть рэоультатоэ вошла в 'Типовое адгоритн расчета ТЭП моганых отопительных ТЭЦ" Соватехэнерго а 'Специализированный отраслевой фонд алгоритмов и программ* Выэаёго Министерства приборостроения, средств автоматизации н систем управления.
Результаты диссертации используются автором в учебном
процессе подготовки студентов Белорусское государственной
политехнической академии в рамках дисциплин 'Надежность систем
электроснабжения*, 'Матаматичаскне задачи энергетики",
'Автоматизированные системы упрвлеиия электроснабжением*.
Экономическая значимость получанных- разудьтзтов. Разработаны методы, алгоритмы и программу используются как
коммерческий продукт для электрически*, станций и подстанций. Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
- методы технологически обоснованной фильтрации аналоговых
переменных состояния электростанций (подстанций) и выбора
оптимальных интервалов их временной дискретизации;
методы оптимизации контроля . достоверности измерений аналоговых переменных по предельным значениям, с помощью экстраполирующих фильтров и путей использования взаимных связей между переменными;
' - методы локализации и коррекции грубых и систематических опибок измерений взаимосвязанных аналоговых переменных;
методы оценки влияния информационной избыточности на достоверность иамерений аналоговых переменных и илентифихаиии взаимных связей между ними;
- методы комбинированного контроля достоверности сигнализации
положения дискретных и измерений аналоговых переменных;
метод синтеза иногопризнакового контроля достоверности измерений аналоговых переменных;
- адаптивные методы статистического оценивания аналоговых
переменных с автоконтролеи отклонений исходной математической
модели измерений и описания уравнений связи;
метоп статистического оценивания энергетических
характеристик агрегатов электрических станций (подстанций!.
Личный вклад соискателя. Основные положения, выносимые на защиту, разработаны лично соискателей. В. совместных публикациях соискателю принадлежат постановка, задач, идеи методов и алгоритмы их реализации.
Апробация результатов диссертации. Основные теоретические и
практические результаты диссертационных исследований
докладывались и обсуждались . на следующих всесоюзных и республиканских конференциях, совещаниях и семинарах:
- П республиканской НТК * Современные проблемы, энергетики*
(Ниев, 1976г. );
ІІТС "Научно-технические проблемы развития и
совершенствования автоматизации управления в . Белорусской энергосистеме* (Минск, 1977г. );
- НТС 'Повышение пропускной способности и эффективности
электрических сетей в Белорусской энергосистеме" (Минск,
1978г. I; ,
- всесоюзной НТК,'Опыт разработки и внедрения интегрированных
систем управления тепловыми электростанциями* (Москва, 1978г. );
'* Ш Республиканской НТИ "Современные проблемы в энергетике' (Ниев, 1978г. );
- всесоюзном НТС 'Опыт внедрения и эксплуатации АСУ ТП
тепловых электростанций" (Ладыжии, 1982г.);
-всесоюзной НТИ *Повыаен«е эффективности и качества электроснабжения* (Мариуполь, 1990г. );
всесоюзной НТН "Разработка методов и средств экономии электроэнергии электрических системах и системах электроснабжения промывленностй и транспорта* (Днепропетровск, 1990г. ) j
НТК профессорско-преподавательского состава Белорусской государственной политехническом академии и работников промывленностй IМинск, 198Э-1998Г. г. ).
Опубяикованиость результатов. За 1973-1996 г. Г. во всесоюзных в республиканских изданиях автором опубликована 51 научная работа по теме диссертации.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из
введения, обоеИ характеристики работы, основной части в четырех
главах, выводов, списка использованных источников а приложения.
Полный объем составляет 275 с., иа них 16 таблиц,
45 иллюстраций, список .. использованных источников
