Оперативне моделювання та аналіз режимів електричних мереж енергопостачальних компаній за умов невизначеності

Abstract

У дисертаційній роботі здійснено розвиток теорії моделювання та моделювання усталених режимів роботи електричних мереж ЕПК за умов невизначеності, що дозволило розв’язати ряд конкретних задач диспетчерського керування, а саме оперативного моделювання та аналізу режимів, які не були вирішені раніше. Створено математичну модель розрахунку усталених режимів електричних мереж у фазних координатах для оперативного моделювання, яке здійснюється на основі значень пофазних телевимірів. Розроблено метод функціонального синтезу додаткових входів штучних нейронних мереж для моделювання частково телемеханізованих енергопостачальних компаній, що дозволило підвищити точність результатів моделювання. Вперше розроблено підхід до оперативного моделювання режимів енергопостачальних компаній з перенавчанням штучних нейронних мереж у випадку зміни конфігурації схеми, де в якості вхідних даних використовуються наявна телеметрія. Досліджено конкретні підходи до підвищення точності нейроматематичного моделювання неоглядних засобами телеметрії електричних мереж. Розроблено програмний продукт “Нейроемулятор аналізу режимів електричних мереж” для навчання штучних нейронних мереж як для стаціонарного, так і динамічного моделювання режимів. Основні результати роботи впроваджено в АСДК ЕПК ВАТ “Львівобленерго” та ЦДС Західної електроенергетичної системи. Ключові слова: енергопостачальна компанія, електрична мережа, математичне моделювання, моделі аналізу, нейроматематичне моделювання, оперативне моделювання, оперативний аналіз, умови невизначеності. Основной задачей диссертации есть разработка методов для усовершенствования процессов оперативного моделирования и анализа режимов энергоснабжающих компаний в условиях неопределенности. В диссертации произведено развитие теории моделирования, в общем, и моделирование установившихся режимов в частности, что позволило решить ряд конкретных не решенных ранее задач диспетчерского управления, а именно, задачи оперативного моделирования и анализа режимов энергоснабжающих компаний в условиях неопределенности путем использования технологий штучных нейронных сетей для формирования моделей в случае частичного информационного обеспечения, где использование математических моделей затруднено.Создана математическая модель расчета установившихся режимов электрических сетей в фазных координатах, что позволило обеспечить оперативное моделирование и анализ режимов энергоснабжающих компаний, оснащенных средствами телеметрии разных поколений используя при этом значения пофазных телеизмерений. Впервые разработан и предложен метод оперативного моделирования режимов энергоснабжающих компаний с переобучением штучных нейронных сетей в случае изменения конфигурации схемы, где в качестве входных данных используется имеющаяся в наличии телеметрия. Предложено и созданы концептуальные принципы формирования штучных нейронных сетей с функциональным синтезом дополнительных входов для моделирования частично телемеханизированных энергоснабжающих компаний, что позволило значительно повысить точность результатов моделирования. Разработана методика и программный продукт “Нейроэмулятор анализа режимов электрических сетей” для обучения штучных нейронных сетей, как для стационарного, так и динамического моделирования режимов, что разрешило адаптировать процесс обучения и переобучения ШНС в среду оперативного информационно-управляющего комплекса ВАТ “Львивобленерго”. Были исследованы конкретные подходы по повышению точности нейроматематического моделирования необозримых средствами телеметрии электрических сетей, и установлено, что функциональный синтез дополнительных входов и разделение входов значительно повышают точность продуцирования значений координат режима. Соответственно были разработаны рекомендации, что до выбора оптимальной архитектуры штучных нейронных сетей. Впервые на основе комплексного похода исследовано влияние погрешностей средств телеметрии. Результаты диссертации внедрены в АСДУ энергоснабжающей компании ВАТ “Львивоблэнерго” и в Центральную диспетчерскую службу Западной электроэнергетической системы для моделирования “Острова Бурштынской ТЕС”, а также использованы в процессе обучения на кафедре электрических систем и сетей Национального университета “Львивска политехника”. The dissertation contains development of design theory and design of withstand modes of electrical networks of Power Supply Company (PSC) on condition of not definiteness. Task of operative design and analysis of the modes was decided. The mathematical model of calculation of withstand modes of electric networks in the co-ordinates of phases for an operative design was created which is carried out on the basis of values of the telemeasurings in the co-ordinates of phases. The method of functional synthesis of additional entrances of artificial neural networks was developed for the design of the partly telemechanized of (PSC), which allowed to increase exactness of results of modeling. The operative design of the modes of (PSC) with repeated studies of artificial neural networks in a case of change configuration of scheme was developed at first. The concrete approaches to the increase of exactness of neural-mathematic model of electric networks’ fragments without remote control were explored. The software product of “Neuroemulator of analysis of the modes of electrical networks” was developed for the studies of artificial neural networks. Results of dissertation were inculcated in “Lvivoblenergo” Public Corporation and Western Electricpower System.