Материал: Лабораторный практикум по общей энергетике. Крысанов В.Н., Иванов К.В

Лабораторная работа № 7

ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПОВ РАБОТЫ ДИСПЕТЧЕРСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАМИ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ

Теоретические сведения

Автоматизированная система диспетчерского управления энергосистемой (АСДУЭ) это совокупность устройств телемеханики, средств связи и вычислительной техники для обеспечения согласованной работы звеньев энергосистемы, предупреждения и обнаружения аварийных ситуаций, достижения высоких технико-экономических показателей. Основными функциями АСДУЭ являются: диагностика состояния электросетей и оборудования; обнаружение отказов и аварийных ситуаций; принятие решений о локализации аварийных ситуаций и способах их ликвидации, а также о резервных переключениях в системе; переводы системы с одного режима на другой; контроль и ведение выбранных режимов, взаимодействие с автоматизированными системами управления технологическими процессами и оперативным персоналом на местах; учет отпускаемой и потребляемой энергии.

Управление в автоматизированной системе диспетчерского управления энергосистемой представляет собой решение о выборе наилучшего варианта из множества возможных альтернатив. При этом отдельные альтернативы являются различного рода переключениями в электрической сети (питающих подстанциях, группах потребителей). При этом осуществляется перестройка технологии, схемы или структуры энергосистемы, чем достигается требуемое изменение режимов работы звеньев энергоснабжения и энергопотребления. Если выбор вариантов целей управления в изменяющейся ситуации практически не поддается формализации, то после того как этот выбор сделан

81

диспетчером, решение конкретных задач в рамках перечисленных функций может быть формализовано и реализовано автоматически с помощью ЭВМ с применением определенных методов. Для решения задач диагностики и обнаружения аварий наиболее эффективны методы распознавания образов и обнаружения стохастических сигналов. Задачи о локализации аварийных ситуаций и способах их ликвидации ‒ типичный класс задач о выборе вариантов с хорошо формализуемым критерием сравнения. К подобному классу задач относится и принятие решений о резервных переключениях в системе. При этом должны быть разработаны предварительные программы переключений и алгоритмы управления с учетом реальных условий, влияющих на выбор режима. Наиболее сложными и трудно формализуемыми задачами являются контроль и ведение выбранных режимов при взаимодействии диспетчера с автоматизированной системы диспетчерского управления энергосистемой. Здесь может возникать множество непредвиденных обстоятельств, возмущающих режимы всей системы в целом или отдельных ее частей. Трудности выявления причин нарушения режимов и выбора наилучших альтернатив заставляют прибегать к методам экспертных систем и ситуационного управления.

Важнейшей особенностью автоматизированной системы диспетчерского управления энергосистемой является развитая система телемеханизации, информация с которой через средства связи вводится в персональную ЭВМ. Средства алгоритмической поддержки объединены по используемым методам и математическому аппарату в три основных блока: блок экспертной системы (БЭС), где решаются все неформализуемые задачи; блок математического моделирования (БММ) и блок критериальных расчетов (БКР), в которых решаются все формализованные задачи.

Обмен информацией диспетчера с ЭВМ реализуется через специальную диалоговую систему (ДС), являющуюся центральным звеном разработки автоматизированной системы

82

диспетчерского управления энергосистемой. От того, насколько удачно решена задача построения ДС, в значительной мере зависит конечный результат внедрения автоматизированной системы диспетчерского управления энергосистемой ‒ повышение надежности и экономичности энергосистемы.

Сбор информации и выработка команд управления осуществляются в диспетчерских пунктах (ДП). ДП представляют собой локальные части АСДУЭ и различаются по степени охвата оборудования энергосистемы.

Описание физической модели ОДП

Физическая модель объединенного диспетчерского пункта (ОДП) позволяет создать единую энергосистему с учетом генерации, распределения и потребления энергии. На базе модели реализованы необходимые для объединения и автоматизации функции. В качестве подчиненных устройств выступают следующие лабораторные стенды:

-генерации и распределения тепловой мощности с использованием нетрадиционных источников энергии;

-изучения режимов работы и нагрузки асинхронного двигателя с частотным управлением.

Каждый из стендов, находящихся под контролем объединенного диспетчерского пункта, представляет собой физическую модель отдельного технологического процесса.

Объединенный диспетчерский пункт собирает информацию с подчиненных стендов, получая ее с преобразователя частоты (напряжение питания и частота вращения асинхронного двигателя, напряжение питания и частота вращения нагрузочного двигателя постоянного тока) стенда с асинхронным двигателем и программируемого логического контроллера (значения с трех датчиков температуры, состояние насоса, текущая мощность охладителя

итекущая мощность нагревателя) стенда генерации. Внешний вид стенда ОДП представлен на рис. 7.1.

83