Введение к работе
Актуальность темы. Системы обработки технологической
информации (СОТИ) промышленных предприятий предназначены для сбора данных о текущем состоянии технологического оборудования и передачи информации на верхние уровни диспетчерского управления, а также для создания информационной базы для последующего ее включения в интегрированную систему управления предприятия. Установление рыночных отношений в электроэнергетике, особенности функционирования рынков электрической энергии, мощности и услуг предъявляют соответствующие требования как к развитию инфраструктуры рынка, так и к СОТИ.
Проблемы построения современных СОТИ рассматриваются в работах Стрельникова А.А., Ишкина В.Х., Громова В.Б., Овчинникова A.M., Сергеева СИ., Воробьева СВ. и др. Решением этих же проблем занимаются многие крупные российские и зарубежные фирмы: ОАО «Электроцентроналадка», ООО НПФ «Ракурс», ЗАО НПФ «Энергосоюз», 000 «Эма», Siemens, Omron, и др.
Несмотря на большие успехи, достигнутые перечисленными учеными и фирмами, в электроэнергетике существует еще масса проблем, имеющих непосредственное отношение к функциям, выполняемым системами обработки технологической информации. Их решение является на сегодняшний день одним из приоритетных направлений в развитии гидрогенерирующей отрасли. Среди таких проблем можно выделить прогнозирование выработки электроэнергии и поддержку принятия решений оперативного персонала при постоянно изменяющихся условиях и режимах работы генерирующих предприятий.
Анализ публикаций ученых, занимающихся построением интеллектуальных систем поддержки принятия решений и прогнозированием в электроэнергетике, показал, что практически все проводимые исследования касаются либо крупных потребителей, либо отдельных электроэнергетических
систем. При этом генерирующим предприятиям практически не уделяется внимания, хотя от стабильности их работы напрямую зависят как потребители, так и энергосистема в целом.
Объектом исследований в работе являются современные системы обработки технологической информации электроэнергетических объектов.
Предметом исследований в работе являются методы и алгоритмы работы систем обработки технологической информации гидрогенерирующих предприятий.
Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка и исследование системы обработки технологической информации гидрогенерирующих предприятий с элементами искусственного интеллекта для расширения прикладных функций этой системы.
Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи:
анализ текущего состояния СОТИ в электроэнергетике;
построение структуры системы обработки технологической
информации с элементами искусственного интеллекта;
построение модели и исследование функциональных возможностей
СОТИ;
разработка алгоритма работы СОТИ;
разработка подсистемы краткосрочного прогнозирования выработки
электроэнергии на основе искусственной нейронной сети;
разработка структуры подсистемы поддержки принятия решений для
оперативного персонала, работающего с СОТИ.
Методы исследования. Решение поставленных задач базируется на комплексе методов, включающих SADT (Structured Analysis and Design Technique - методология структурного анализа и проектирования), математическое моделирование, методы вычислительного эксперимента, методы искусственного интеллекта.
Научная новизна работы заключается в следующем: разработана функциональная структура системы обработки технологической информации с элементами искусственного интеллекта, имеющая в своем составе нейросетевую подсистему краткосрочного прогнозирования и экспертную подсистему поддержки принятия решений;
предложены принципы интеллектуального анализа технологических данных для электроэнергетических предприятий, позволяющие повысить достоверность обрабатываемой информации; построена функциональная SADT-модель системы обработки технологической информации, используемая на ранних стадиях проектирования и создания СОТИ;
предложен метод краткосрочного прогнозирования выработки электроэнергии для гидрогенерирующих предприятий, основанный на применении искусственной нейронной сети.
Практическая значимость работы: разработан алгоритм интеллектуального анализа технологических данных, собираемых в СОТИ;
разработана и реализована нейросетевая система краткосрочного прогнозирования выработки электроэнергии гидрогенерирующим предприятием;
предложенные модели и алгоритмы используются в существующих системах обработки технологической информации, а также могут быть использованы при разработке и создании новых СОТИ.
Апробация работы. Основные положения и результаты выполненных исследований прошли апробацию на VI международной конференции «Инновационные технологии для устойчивого развития горных территорий» (Владикавказ, 2007), научно-практической конференции «Управление созданием и развитием систем, сетей и устройств телекоммуникаций» (Санкт-Петербург, 2008), ежегодных научно-технических
конференциях СКГМИ (ГТУ) (2007-2009 гг.), расширенном заседании кафедры «Промышленная электроника» СКГМИ (ГТУ), 2009г.
Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 8-ми печатных работах, в том числе 1 в журнале, рекомендованном ВАК.
Личный вклад автора. Основные научные положения, выводы и рекомендации, содержащиеся в диссертационной работе, получены автором самостоятельно.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 77 наименований и 1 приложения. Общий объем диссертации 113 страниц, включая 28 рисунков и 5 таблиц.
