Рассмотрено проблема моделирование систем управления рассредоточенными объектами (электрических сетей) который требует применения подходов иположений, используемых в теории отношений и групп и позволяющих рассмотреть взаимоотношения отдельных элементов организационной и функциональной структур управления.
Исследована проблема системного анализа управления сетями, синтез систем управления и построение моделей территориально-распределенных систем на примере электрических сетей.
Ключевые слова: моделирование систем, оптимизация управления системой, оптимизация моделей управления, организационно-экономическое управление.
It is considered problem design of control system that requires application of the approaches and positions, used in the theory of relations and groups and allowing to consider the mutual relations of separate elements organizational and functional management structures, the dispersed objects (electric networks).
It is investigational problem of analysis of the systems of management by networks, synthesis of control system and construction of models of the up-diffused systems on the example of electric network.
Keywords: design of the systems, optimization of management by the system, optimization of case frames, organizationally-economic management.
Моделирование систем управления рассредоточенными объектами требует применения подходов и положений, используемых в теории отношений и групп и позволяющих рассмотреть взаимоотношения отдельных элементов организационной и функциональной структур управления.
Оптимизация управления системой с рассредоточенными объектами электрических сетей предполагает решение ряда проблем: во-первых, необходимо выявить задачи и цели управления и определить отношения между ними; во-вторых, определить состояния рассредоточенных объектов в пространстве и во времени и построить модели этих состояний; в-третьих, оптимизировать эти модели. Оптимизация моделей управления осуществляется с помощью методов линейного и нелинейного программирования. Особое внимание в монографии уделяется также обеспечению бесперебойного функционирования рассредоточенных объектов. Надежность функционирования рассредоточенных объектов обеспечивается операторным управлением и обслуживанием их. Поэтому возникает проблема исследования надежностных характеристик операторов и их учета в процессе управления с помощью формально-логической модели.
Электрические сети с позиций управления обладают особыми характеристиками. Технологический процесс в электрических сетях организуется одновременной работой множества объектов территориально — распределенных систем. Процессы выработки, распределения и потребления продукции (электроэнергии) — неразрывны во времени [1, 34].
Организационно-экономическое управление осуществляют службы и отделы Предприятия электрических сетей(ПЭС), группы и руководство района электрических сете(РЭС), бригады и исполнители. Обе группы процессов тесно связаны между собой и выступают как единый комплекс. Множества, определяющие структуру первой группы процессов, разделяются по характеру элементов на следующие виды: субъекты деятельности — дежурные операторы, исполнители, должностные лица, подразделения; объекты управления — линии электропередач, подстанции, преобразовательные, устройства и т. д.; результаты деятельности субъектов — показатели, параметры, документы. Множества, определяющие структуру второй группы процессов, разделяются по характеру их элементов на субъекты (должностные лица, подразделения предприятия, района и участка электрических сетей), фрагменты (работы, мероприятия, задачи, функции) и результаты (показатели, документа) деятельности.
Качество управления электрическими сетями обусловлено надежностью снабжения потребителей электроэнергией, определяемой количеством отказов объектов на тысячу условных единиц; удельной себестоимостью, определяемой отношением постоянных затрат к количеству обслуживаемых объектов; удельной численностью персонала, определяемой отношением средней численности персонала к количеству обслуживаемых объектов [2, 60].
Качество работы распределенной системы электрических сетей определяется всем комплексом основных, а не отдельными показателями.
В электрических сетях решаются задачи надежности управления не средствами обработки данных, а рассредоточенными, разнотипными объектами сети (линии электропередач, подстанции, распределительные устройства и т. Д.), проблемы обеспечения режима работы взаимосвязанных материальными потоками оборудований сети, контроля и анализа технического состояния объектов, рассредоточенных на больших пространствах, а также управления средствами обработки, приема и передачи данных рассредоточенных объектов по иерархическим уровням управления.
На современном этапе при управлении электрическими сетями используется большой объем информации, требующий детального анализа с целью выявления возможности автоматизации ее сбора, передачи, хранения, обработки и устранения дублирования. Общее количество задач, решаемых в процессе оперативно-диспетчерского и организационного экономического управления сетями, достигает порядка тысячи. Для решения этих задач на компьютере требуется разработка научных основ анализа их совокупностей.
Исследование показало, что проблема системного анализа управления сетями, синтез систем управления и построение моделей территориально-распределенных систем изучены слабо. Поэтому возникает необходимость разработки следующих научных и практических проблем в области территориально-распределенных систем:
− разработка методов построения модели управления; системный анализ и синтез управления;
− разработка алгоритмов и математического обеспечения задач управления.
Сформулированные проблемы должны решаться с учетом практических результатов, полученных при создании и эксплуатации существующих систем управления электрическими сетями, а также с применением методов, используемых для математического описания территориально-распределенных систем. Применение статистических методов встречает ряд трудностей. Поэтому решение задачи удобно провести с позиций формально-логического подхода, основанного на элементах теории отношения [3, 22].
В этом случае сформулированные проблемы для территориально-распределенной системы электрических сетей включают построение ряда моделей.
Построение модели анализа структуры управления, в которое входит:
− построение моделей объектов, распределенных на территории ПЭС
MВ = <IВ;R1,…,Rm>; (1)
РЭС Mh= <Ih;R1,…,Rm>; h=
; (2)
− построение моделей задач
− MD=
где D— множество задач по управлению множествами объектов IВ, Ihи Iy;
IВ, Ih, Iy– множества объектов;
R— отношение предпочтения элементов множеств;
− построение моделей подсистем, обусловленных целевыми функциями F:
MF= <S(F), R1,…,Rm>; (4)
где S(F) — множество подсистем, обусловленных целевыми функциями управления.
− построение моделей подсистем, обусловленных целевыми функциями F:
MF= <S(F), R1,…,Rm>; (5)
где S(F) — множество подсистем, обусловленных целевыми функциями управления;
2. Построение модели синтеза структуры управления, состоящее в нахождении:
− распределения множества объектов по иерархическим уровням управления
(6)
распределения задач Dпо функциональным подсистемам
(7)
числа управляющих подсистем Sy;
− распределения множества функций по управляющим подсистемам
(8)
3. Разработка модели управления, которая включает:
− построение модели состояния объектов, распределенных на территории предприятия
= < IВТ(Q); R1,…,Rm>; (I.12)
района
= < IhТ(Q); R1,…,Rm>; (I.13)
участка
= < IyТ(Q); R1,…,Rm>; (I.14)
где IВТ(Q), IhТ(Q), IyТ(Q) — множество объектов со множествами состояний Q = { q1,q2, …, qh, };
− определение соответствия объектов и множества их состояний в момент времени Т
: IВТ QВТ,(I.15)
где IBT, QBT— множество объектов и состояний их. [4,11]
В отличие от других методов построения моделей формально-логический учитывает особенности территориально-распределенных систем. Проблемы надежности линии управления иерархическими уровнями в настоящее время рассмотрены в основном для технических систем, а для класса территориально-распределенной системы электрических сетей она еще практически не решена.
Литература:
- Пайзиев Э. П. «Адаптивная система идентификации предприятий электрических сетей (АСУ ПЭС) — Труды института энергосетьпроект. М. 1980.
- Пайзиев Э., Якубов М., Гулбаев Н. А. Об опыте разработки АСУ ПЭС. Труды института Энергосетыпроект.-М.:1982.
- Миркин Б. Г. Проблемы группового выбора. М.: Наука, 1974.
- Шрейдер Ю. А. Равенство, сходство, порядок. М.: 2007.
