Подсистемы программного обеспечения АСУ.

 

Программное обеспечение (ПО) делят на базовое и специальное. Базовое обеспечение поставляется вместе с ЭВМ и не зависит от специфики объекта управления. Основа ПО – операционные системы. Специальное обеспечение учитывает особенности объекта. Для энергосистем включают все программы анализа стационарных и переходных режимов: программы расчета стационарных режимов (в них реализуются итеративные методы Зейделя, Ньютона и др., безъитеративные – исключения, Гаусса, разложения Y, обращения матрицы Y.) Сегодня эксплуатируются системы любой сложности. Наибольшей популярностью является программа РАСТР (УПП + АО Свердловэнерго) – многофункциональная, позволяет минимизировать потери, позволяет получить эквиваленты отдельных районных систем, имеет современный графический интерфейс, отличается надежной сходимостью.

Программа расчета токов короткого замыкания: позволяет учитывать и активное сопротивление (полное комплексное сопротивление), изменение углов (качание), учитывать несимметричное нарушение, используется для проверки аппаратуры и выбору уставок.

Программа анализа устойчивости при переходных процессах (статической и динамической).

Программы оптимизации на уровне ОДУ (объединенное диспетчерское управление). Они позволяют определять оптимальную выработку крупных станций и обменные потоки мощности между системами. На уровне электрических сетей позволяют при заданных так называемых сольдоперетоках планировать выработку энергии на станциях. В электрических сетях и ПЭС используются программы оптимизации по критерию минимума потерь. Здесь в основном определяются реактивные мощности источников и коэффициенты трансформации АТ с учетом ограничений. В распределительных сетях ПЭС используются программы оптимизации путем выбора рациональных схем размыкания контуров в сетях. Корме того используются и другие программы: по планированию ремонтов и др.

Общее количество программ в АСУ электрических систем достигает нескольких сотен.

Особое место занимают программы проверки достоверности информации, поставляемые для оперативного персонала. Для первичной обработки ТИ с целью выявления ложных измерений из-за неисправности канала или из-за различных шумов и помех используются методы фильтрации (математические фильтры). Простейшим фильтр – пороговый. Если мы рассматриваем x_t – измерение, пришедшее от УТМ, y_t – отфильтрованное (более достоверное) измерение, то

x_min, x_max – предельно возможный диапазон изменения параметров.

Пример: 95 кВ £ U_t £ 130 кВ при (U_НОМ = 110 кВ).

 

Более сложной является линейная фильтрация. В ней любой параметр:

Dt – цикл опроса.

a, b, k, N определяют модификацией фильтров.

,

где b – коэффициент доверия ТИ (если канал хорошо работает, то b = 0,9 иначе b» 0,5).

Для анализа отфильтрованной информации и проверки достоверности используется различные физические соотношения или формулы электрических цепей, балансы и т.п.

t₁ > t₂ > t₃

 

 

 

 

Если нет избыточности информации, то нельзя полностью доверять датчиками. Те измерения, которые получены расчетом на основе поступивших ТИ, называют “псевдоизмерениями”.

Для проверки достоверности может использоваться информация по ТИ и ТС.

 

Если в ЛЭП известны U, P, Q и ТС.

Одной из наиболее сложных задач проверки является задача оценки состояния. Чаще всего процесс заключается в оценке узловых нагрузок (X). На основе полученных ТИ (Y_ТИ).

 

ИОАСУ “Энергия”

 

Интегрированная отраслевая АСУ “Энергия”– система, которая разрабатывалась с 70-х годов в Минэнерго для автоматизации управления отраслью. Система включает:

1) Планирование развития – предназначено для поиска наилучших вариантов развития на основе использования современных экономико-математических методов и техники, т.е. САПР. Реализуется в проектных организациях Минэнерго.

2) Планирование и управление хозяйственной деятельностью, включая ближайшее планирование, т.е. материально-техническое снабжение, финансовые потоки: бухгалтерия, кадры и т.д.

3) АСДУ – предназначено для управления текущим режимом (Real Time) и планирование на ближайшую перспективу.

4) Повышение квалификации и подготовка кадров, тренаж и обучение. После 1986 года стало уделяться большое внимание повышению квалификации персонала.

 

АСДУ предназначено для организации согласованной работы всех устройств, связанных с обеспечением нормальной работы, включая основные регуляторы, РЗ и противоаварийную автоматику, а также оперативный персонал. Источником информации для управления является УТМ и линии связи. Основу АСДУ составляет ОИК – оперативно-информационный комплекс, связанный со сбором, передачей, хранением информации. Работа ОИК обеспечивается специальными программами. Существует несколько разработчиков и типов ПО. На Урале находи применение ОИК “Диспетчер” фирмы “Интерфейс”, ОИК КИО – комплекс информационного обеспечения разработанный АО Свердловэнерго. КИО – 3 работает в операционной среде MS DOS.

Структура КИО-3:

МК – мостовой компьютер,

ФС – файл-сервер,

ЦК – циклический компьютер,

РС – рабочие станции,

ДЩ – диспетчерский щит,

БУЩ – блок управления щитом.

 

 

Вся информация от УТМ поступает в МК, где осуществляется первичная обработка информации: фильтрация, проверка достоверности. Организуются архивирование данных, работа сигнальной системы и другие функции. К МК могут подключаться различные УТМ: ГРАНИТ, КОМПАС, УКТУС, ТМ-512, RPT и др. со стандартным выходом RS-232, RS-485 и др.

Файл-сервер – это устройство для хранения (мощный компьютер) ПО и информации доступной для всех объектов локальной сети.

ЦК предназначен для решения больших задач.

РС (до нескольких сотен) размещают в разных службах, предназначены для принятия решений на основе анализа текущей информации, выполнения каких-либо расчетов и разработки форм, программ и т.д. Часть РС оснащается сигнальной системой, которая запускается по факту появления какого-либо события, например работы РЗ и ПА. На РС информация о режиме представляется в наиболее наглядной форме. Представление информации должно соответствовать требованиям эргономики, определяющей наиболее приемлемые для человека объемы информации, цвета; размещается информации на экране. Число экранных страниц может достигать нескольких сотен. Таким образом, обеспечивается практически безбумажная технология информационного обеспечения оперативного персонала. Часть информации выдается на ДЩ – это основной объем ТС, в основном положения выключателей, а часть - на экранные страницы – расчет технико-экономических показателей или основные ТИ.