Анотація до роботи:

Тітов М.М. Підвищення ефективності та надійності АСДУ для моніторингу втрат потужності в електроенергетичних системах. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – Електричні станції, мережі і системи. – Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”. – Харків, 2006.

Дисертацію присвячено вдосконаленню автоматизованих систем диспетчерського керування нормальними режимами ЕЕС для моніторингу в них втрат електроенергії за рахунок створення методів, математичних моделей та інформаційного забезпечення оперативного визначення втрат і керування ними. Використовуючи теорію марковських процесів, а також подібність їх математичного моделювання до критеріального моделювання у задачах визначення функціональної готовності АСДК ЕЕС, запропоновано показник якості функціонування АСДК, який дозволяє оцінювати варіанти розвитку інформаційного забезпечення і міру його відповідності задачі оперативного визначення втрат потужності в ЕЕС. Вдосконалено математичну модель нормального режиму ЕЕС, з метою підвищення її адаптивності до змін складу вимірюваних параметрів, а також забезпечення можливості прямого врахування телевимірів в розрахунковій моделі ЕЕС. Розглянуто питання цифрової фільтрації телевимірюваних параметрів поточного режиму ЕЕС, аналізу їх вірогідності та відновлення спотворених і відбракованих величин.

В дисертаційній роботі приведено вирішення науково-практичної задачі вдосконалення автоматизованої систем диспетчерського керування (АСДК) нормальними режимами ЕЕС для моніторингу в них втрат електроенергії, яке полягає в створенні методів, математичних моделей та інформаційного забезпечення оперативного визначення втрат і керування ними.

Основні результати роботи такі.

1. Розроблена математична модель оцінки готовності верхнього рівня АСДК з розподіленою архітектурою, яка дозволяє більш ефективно використовувати АСДК в задачах оперативного керування нормальними режимами ЕЕС.

2. Показана можливість і ефективність моделювання АСДК ЕЕС для дослідження їх експлуатаційних характеристик з використанням теорії марковських процесів. Розроблена модель АСДК як модель комп’ютерної SCADA-системи з використанням марковських ланцюгів неперервного часу, що дозволяє підвищити надійність та якість інформаційного забезпечення для оперативного визначення втрат потужності й електроенергії в ЕЕС.

3. Вперше обґрунтовано і запропоновано показник якості функціонування АСДК на базі використання подібності математичного моделювання марковських і критеріального моделювання, що дозволяє оцінити адекватність повноти вихідних даних і точності визначення втрат електроенергії в ЕЕС в темпі процесу.

4. Показано що, моделювання усталених режимів ЕЕС в реальному часі вимагає уточнення, метою якого є підвищення гнучкості до змін в переліку залежних і незалежних змінних, які викликані постійною корекцією складу параметрів спостереження в ЕЕС. Математична модель нормального режиму ЕЕС, яка забезпечує максимальну адаптивність до зміни структури змінних спостереження та стану ЕЕС може бути представлена у формі балансу потужностей в полярних координатах.

5. Удосконалено математичну модель усталеного режиму ЕЕС з метою адаптації до інформаційного забезпечення, склад якого динамічно змінюється, що дозволяє підвищити ефективність обчислювального процесу та забезпечити більш надійні і точні результати розрахунку втрат активної потужності в темпі процесу.

6. Показана працездатність запропонованого методу оцінки експлуатаційної готовності АСДК ЕЕС, а також підтверждена ефективність методу оцінки якості функціонування АСДК, в якому використовується подібність моделі марковських ланцюгів неперервного часу і критеріальної моделі відмов системи. На конкретних прикладах показана працездатність і достовірність розроблених моделей і алгоритмів розрахунку усталених режимів ЕЕС на основі телевимірювань. На прикладі фрагменту 330-750 кВ Північної ЕЕС проведені розрахунки з метою оцінки впливу спотворень незалежних параметрів моделі (теле- або псевдовимірювань) на точність визначення параметрів поточного режиму.

7. Результати роботи впроваджені з позитивним техніко-економічним ефектом в практичних задачах створення АСДК ЕЕС на підприємствах НЕК «Укренерго» і Мінтопенерго України.

Публікації автора:

1. Волчуков Н.П., Титов Н.Н., Черемисин Н.М. Пути развития информационно-управляющих систем электроснабжающих компаний // Технічна електродинаміка. – Київ: Інститут електродинаміки НАН України. - 1999. - Тем. вып. Ч.1. - С. 22-28.

Здобувачем запропоновані основні принципи побудови інформаційно-керувальних систем, включаючи модульність структури побудови апаратних і програмних засобів.

2. Квитка В.И., Черемисин Н.М., Зубко В.М., Титов Н.Н., Прохватилов В.Ю. Системный подход к разработке АСУ электрическими сетями на примере ГАЭК «Харьковоблэнерго» // Энергетика и электрификация. – Киев. – 1999. - №7. - С. 14-19.

Здобувачем запропонована побудова АСУ ДАЕК та наповнення нижнього рівня сучасними технічними засобами і програмним забезпеченням.

3. Волчуков Н.П., Титов Н.Н. Построение информационной системы контроля и учета энергоресурсов промышленного предприятия // Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». – 2000. - № 112. – С. 50-55.

Здобувачем запропонована архітектура системи обліку енергоресурсів.

4. Волчуков Н.П., Титов Н.Н. Анализ надежности работы автоматизированной системы диспетчерского управления энергетическим предприятием // Энергетика и электрификация. – Київ. - 2001. - №10. - С. 44-49.

Здобувачем запропоновано метод, оснований на марковських моделях винагороди, які дозволяють проводити аналіз на стадії розробки нових комп’ютерних систем ОІК.

5. Волчуков Н.П., Титов Н.Н. Оптимизация готовности автоматизированной системы диспетчерского управления энергетического предприятия с использованием показателей значимости ее компонентов // Технічна електродинаміка: Темат. випуск “Силова електроніка та енергоефективність”, ч. 1. – 2002. – С. 107 – 110.

Здобувачем показано необхідність використання коефіцієнтів готовності АСДК при проектуванні центрів керування.

6. Волчуков Н.П., Титов Н.Н., Хоменко И.В. Моделирование распределенных компьютерных систем реального времени в электроэнергетике // Технічна електродинаміка: Темат. випуск “Проблеми сучасної електротехніки”, ч. 4. – 2002. – С. 89-94.

Здобувачем запропонована математична модель відображення процесів в ЕЕС в реальному часі.

7. Титов Н.Н., Черемисин Н.М. Оценка качества функционирования АСДУ с использованием марковских процессов и критериального моделирования // Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету. Кременчук: КДПІ. – 2006. - Вип.4(39), ч.1. – С.147-149.

Здобувачем запропоновано критеріальну модель оцінки якості функціонування АСДК та її інтегральний показник.

8. Титов Н.Н., Прохватилов В.Ю., Кривоносов А.И., Рыбальченко Т.В. Модернизация оперативно-информационного комплекса АСДУ Северной энергосистемы Украины // Автоматизация в промышленности. – Москва. – 2004. - №4. - С.51-54.

Здобувачем запропонована стратегія модернізації ОІК енергосистеми.

9. Титов Н.Н., Прохватилов В.Ю., Кривоносов А.И., Левенец Н.Ю., Струков Д.В. Опыт внедрения АСКУЭ (АИИС) на энергогенерирующих предприятиях Украины // Автоматизация в промышленности. – Москва. – 2004. - №11. - С.48-51.

Здобувачем запропоновано систему організації обліку електроенергії.

10. Тітов М.М., Черемісін М.М., Прохватілов В.Ю., Квітка В.І. Досвід впровадження АСУЕМ на прикладі ДАЕК “Харківобленерго” // Ринок інсталяційний. – Львів. – 1999. - №10. - С. 23-26.

Здобувачем сформульовані пріоритетні принципи побудови АСУ ДАЕК в умовах корпоративної мережі «Енергія» Мінпаливенерго України.

11. Титов Н.Н., Прохватилов В.Ю., Рыбальченко Т.В., Кривоносов А.И. Оперативно-технический комплекс автоматизированной системы диспетчерского управления нового поколения в Северной энергосистеме Украины // Электрические сети и системы. - Київ. - 2003. - № 2. - С. 36-42.

Здобувачем запропоновано підхід щодо модернізації ОІК для забезпечення функціонування систем контролю і обліку втрат потужності та електроенергії.

12. Титов Н.Н. Применение методов оптимальной цифровой фильтрации для обработки измерений в электрических сетях // Электрические сети и системы. – Київ. - 2004. - №4. - С.6-8.

13. Титов Н.Н. Оперативный прогноз графика энергетической нагрузки с учетом метеофакторов // Электрические сети и системы. – Київ. - 2004. - №5. – С.18-21.

14. Титов Н.Н., Прохватилов В.Ю., Левенец Н.Ю., Кривоносов А.И., Бородин Д.И., Гальперин М.М. Модернизация оперативно-информационного комплекса АСДУ Днепропетровских электрических сетей // Современные технологии автоматизации. – Київ. - 2006. - №1. – С.6-8.

Здобувачем запропоновані структурні схеми верхнього рівня ОІК АСДК енергосистеми і обґрунтована стратегія підвищення надійності за рахунок «гарячого» резервування основних технічних засобів.

15. Черемисин Н.М., Титов Н.Н. Определение технических потерь электроэнергии на основе моделирования нормальных режимов электрических систем в реальном времени // Электрические сети и системы. – Київ. - 2006. - №3. – С. 59-64.

Здобувачем розроблено метод прямого використання телевимірюваних параметрів режиму ЕЕС для оперативного визначення втрат потужності в електричних мережах.