АВТОМАТИЗАЦИЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ УСТОЙЧИВОСТИ ПРИ УПРАВЛЕНИИ РЕЖИМАМИ ЭНЕРГООБЪЕДИНЕНИЙ
6-1. Постановка задачи
Развитие энергообъединений приводит к созданию столь больших (по территории, количеству элементов и связей между ними) систем, что управление ими становится возможным лишь с помощью современной управляющей техники, создаваемой на базе ЭВМ (12, 53 и др.).
В настоящее время создается Автоматизированная система управления энергетикой (АСУ «Энергия»). Одной из важнейших ее подсистем является автоматизированная система диспетчерского управления (АСДУ). Задачи АСДУ сформулированы в полном объеме пока лишь для первого этапа ее создания. В основном эта задача заключается в помощи персоналу на всех ступенях диспетчерского управления при планировании и ведении режимов энергосистем; причем в первый, достаточно длительный, период АСДУ должна выполнять главным образом лишь функции советчика (автоматизированная система) и лишь затем постепенно к АСДУ будут переходить функции управления (автоматическая система).
В этой главе рассматриваются функции АСДУ и излагаются ее основные принципы, структура построения и задачи в части обеспечения устойчивости энергосистем.
6-2. Функции АСДУ и ее место в АСУ «Энергия»
Материал данного раздела представляет собой главным образом краткий обзор и некоторое развитие ряда работ по научным и методическим основам кибернетического управления энергетикой, разработок по созданию АСУ «Энергия» и опыта аналогичных зарубежных разработок ([12, 53] и др.).
Под термином АСУ понимается система, включающая датчики, каналы связи, цифровые и аналоговые ЭВМ, автоматические устройства и устройства общения человека с ЭВМ. Эта система осуществляет сбор, передачу и обработку информации; формирование управляющих воздействий и их реализацию (частично автоматически и частично в виде советов персоналу).
Социалистическая система управления народным хозяйством характеризуется высоким уровнем централизации. Это обстоятельство обусловило передовую роль СССР как в организации и осуществлении иерархической системы диспетчерского управления, так и в управлении энергетикой в целом.
Однако недостатки в развитии вычислительной техники, отставание ее от запросов энергетики привели к тому, что в оснащении вычислительной и управляющей техникой энергосистемы СССР несколько отстают от энергосистем США, Великобритании, Франции, Японии. При этом следует отметить, что научная, методическая, а в ряде случаев к практическая разработка решения многих энергетических задач в СССР стоит на наиболее высокой ступени.
Диспетчерские управления в США и ряде других стран создаются лишь в последние годы. При этом они проектируются с применением ЭВМ как для решения задач планирования, так и для решения оперативных задач. Как правило, схема управления строится на двухмашинной основе. Одна цифровая ЭВМ занята, в основном, задачами планирования, а другая — задачами управления. При необходимости задачи планирования снимаются и первая ЭВМ также подключается к решению задач управления. Следует отметить, что задачи обеспечения устойчивости в зарубежных АСДУ играют меньшую роль, чем в АСДУ для энергосистем СССР. Объясняется это, главным образом, тем, что в нашей стране энергосистемы охватывают значительно большую территорию, и тем, что строительство электрических сетей ведется более экономно, чем за рубежом. Однако в последние годы во многих зарубежных странах (в том числе и в США) вопросы устойчивости начали привлекать все большее внимание.
Принципам построения, структуре и задачам АСУ «Энергия» и АСДУ посвящены [53, 155] и др. В соответствии с принятыми решениями АСУ «Энергия», создаваемая под руководством ЦДУ ЕЭС СССР, состоит из двух, в основном автономных, АСУ, а именно: управления энергетическим строительством и управления производством, передачей и распределением энергии (АСУ ПРЭ).
Последняя в свою очередь включает в себя подсистемы: производственно-хозяйственного управления (АСУ ПХ), автоматизированную систему диспетчерского управления (АСДУ).
Создание АСДУ является важнейшей задачей, решение которой необходимо для дальнейшего развития ЕЭС СССР и обеспечения надежного и экономичного электроснабжения народного хозяйства. В то же время АСДУ — наиболее подготовленная из всех подсистем АСУ. «Энергия», так как ее развитие основывается на существующей иерархической системе диспетчерского управления, оснащении энергосистем средствами автоматики, телемеханизации, связи и вычислительной техники. Дальнейшее развитие АСДУ и АСУ «Энергия» в целом должно основываться на комплексном использовании средств автоматики, телемеханики, связи и вычислительной техники. Для создания АСУ «Энергия» при ЦДУ ЕЭС СССР и территориальных ОДУ сооружаются Главный и зональные управляющие вычислительные центры (УВЦ).
Оснащение УВЦ проектируется в следующем объеме:
вычислительный комплекс (ВК) с мощными ЭВМ третьего поколения, выполняющий основную часть расчетов для АСДУ и других подсистем АСУ ПРЭ; оперативно-информационный комплекс (ОИК), обеспечивающий в основном обработку и отображение информации для оперативного управления режимов; система каналов связи, телемеханики и аппаратуры передачи данных для сбора информации.
Основные функции АСДУ заключаются в оптимизации режимов работы Единой энергосистемы СССР с целью удовлетворения потребности народного хозяйства в электроэнергии при минимальных затратах. В эти затраты входят: расходы на производство электроэнергии; ущербы от нарушений электроснабжения потребителей, от низкого качества энергии, от повреждений или ускоренного износа оборудования.
Поскольку в настоящее время практически невозможно достаточно достоверно определить ущерб всех трех категорий, то основной целью АСДУ можно считать: удовлетворение потребности народного хозяйства в электрической энергии при минимальных затратах на ее производство и распределение с соблюдением ограничений по устойчивости и надежности параллельной работы энергосистемы и электроснабжения потребителей, качеству энергии и при соблюдении заданных ограничений режима работы оборудования.
