Комплекс технических средств информационной поддержки принятия решений по оперативному управлению объектами судовой электроэнергетики тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат наук Нгуен Минь Дык

• Нгуен Минь Дык
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Нгуен Минь Дык

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ ПРЕДПОСЫЛОК К СОЗДАНИЮ СИСТЕМ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПО ОПЕРАТИВНОМУ УПРАВЛЕНИЮ ОБЪЕКТАМИ СУДОВОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

1.1 Технология принятия решений в оперативном управлении объектами судовой электроэнергетики и перспективы автоматизации выработки решений

1.2 Типовые объекты судовой электроэнергетики. Структуры и режимные параметры

1.3 Анализ технологий контроля режимных параметров и оценки состояний объектов судовой электроэнергетики

1.4 Выводы по главе

2 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ НЕЧЕТКОЙ ЛОГИКИ И НЕЧЕТКОГО ВЫВОДА ДЛЯ СОЗДАНИЯ КТС ИППР

2.1 Основания к использованию теории нечетких многжеств в разрабатываемой системе информационной поддержки принятия решений

2.2 Основной принцип и алгоритм функционирования нечеткой системы

2.3 Математическая модель многопараметрической нечеткой системы на примере преобразователя электроэнергии

2.4 Моделирование систем информационной поддержки операторов сложных электроэнергетических объектов

2.5 Выводы по главе

3 РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ

3.1 Структура и состав комплекса технических средств информационной поддержки принятия решений

3.2 Технологии построения и внедрений СИП. Проработка схемотехнических решений

3.3 Алгоритм нечеткой системы для интеграции в аппаратуру комплекса технических средств информационной поддержки оператора

3.4 Средства человеко-машинного интерфейса систем информационной поддержки оператора

3.5 Выводы по главе

Заключение

ПРИЛОЖЕНИЯ

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Комплекс технических средств информационной поддержки принятия решений по оперативному управлению объектами судовой электроэнергетики»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность диссертационной работы

Судовые электроэнергетические системы (СЭЭС), главные двигательные электроустановки (ГДЭУ), вспомогательные движительные электроустановки (ВДУ), гребные электроэнергетические установки (ГЭУ), целевые специальные централизованные и распределенные системы бесперебойного электропитания потребителей (СЭП) могут рассматриваться как объекты одного класса: объекты судовой электроэнергетики, которые, несмотря на имеющиеся различия и назначения, характеризуются тем, что их функционирование тесно связано либо с производством, распределением и преобразованием, либо с преобразованием и потреблением силовой электроэнергии и должны отвечать повышенным требованиям к качеству функционирования, обеспечивая нормальную эксплуатацию судов и других плавсредств, с соблюдением условий безопасности обслуживающего персонала, пассажиров и грузов.

Все указанные электроэнергетические объекты относятся к классу сложных технических объектов, так как состоят, в свою очередь, из многих взаимодействующих в различных режимах работы компонентов, поведение которых характеризуется множеством параметров, что обеспечивается наличием многоконтурных локальных систем автоматического регулирования и автоматизированного управления[10, 13,39].

На протяжении многих лет автоматизации функций управления, контроля и регулирования параметров и защит судовых электроэнергетических объектов уделялось самое пристальное внимание, постоянно совершенствовались элементная база и алгоритмы функционирования, о чем свидетельствуют труды Токарева JI.H., Ясакова Г. С., Максимова Ю.И. и Павлюченкова A.M., Баранова А.П., Королевой Т.Н., Воскобовича В.Ю. Однако безвахтенная эксплуатация таких объектов практически не осуществляется из-за возможности наступления очень опасных последствий. В 80-х годах прошлого века Я.Н. Лугинским, В.А. Семеновым, а так же В.В. Бушуевым в своих трудах [2, 6] высказывались идеи необходимости и

возможности использования математического моделирования электроэнергетических объектов с целью решения части задач оперативного управления. В частности, круг этих задач ограничивался проверкой допустимости динамических и установившихся режимов, вызываемых планируемыми диспетчерскими коммутациями в системах. Решение этих задач предполагалось осуществлять классическими по тому времени средствами - обработкой данных по алгоритмам решений систем дифференциальных уравнений (Горева-Парка) с помощью гибридных (аналого-цифровых) электронных вычислительных машин[1,6,41,42]. Для судов, как автономных энергетических объектов, в отличие от общепромышленных объектов, такой подход являлся избыточным и слишком затратным и поэтому практического значения не имел. Но за последние 20-30 лет с развитием техники и теории систем управления, а особенно микроконтроллеров и теории нечетких систем, внедрение систем информационной поддержки непосредственно дежурному персоналу на судах становится вполне доступно. Следовательно, в условиях современности, задача дополнительной помощи обслуживающему персоналу в оперативном управлении сложными электроэнергетическими объектами корабля, а особенно в моменты, когда необходимо принимать оптимальные решения в условиях дефицита времени для предотвращения и минимизации последствий аварийных событий, является актуальной[28,30].

С развитием современных средств сбора и обработки данных, средств вычислительной техники, методов и средств моделирования, а также средств представления данных, такая помощь осуществима с применением систем информационного обеспечения и информационной поддержки оператора. Все чаще такие системы внедряются на сложные объекты и практика показывает, что затраты на их разработку и создание оправдываются в ходе эксплуатации, предоставляя возможности быстро предотвращать или с наименьшими потерями избегать опасных последствий. Не могут являться исключением и электроэнергетические объекты судов, кораблей и других технических средств флота, причем оправданным является не только включение систем поддержки принятия решений в новые проекты, но и их внедрение на объектах, уже находящихся в эксплуатации[31].

Цель диссертационной работы

Снижение субъективных факторов в процессах оперативного управления объектами судовой электроэнергетики путем внедрения систем информационной поддержки операторов с автоматизацией функций сбора и обработки данных, анализа предшествующих, текущих состояний и перспективных событий и предоставления оператору оптимизированных рекомендаций к оперативным действиям.

Основные задачи

Для достижения цели работы необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ режимных параметров систем и объектов судовой электроэнергетики с целью определения перечня параметров, необходимых для использования в системе информационной поддержке принятия решений по оперативному управлению объектом.

2. Разработать и проверить прототип математической модели для систем и объектов судовой электроэнергетики, способной непрерывно функционировать в условиях эксплуатации объектов, в составе систем информационной поддержки, и обеспечивать своевременную информационную поддержку оператора в оперативном управлении объектом, способствующую снижению аварийности и/или минимизации отрицательных последствий аварий. Для чего использовать метод формального описания параметров ввода и вывода данных, методы обработки данных и формирования выводов по оперативной оценке состояний и тенденций изменений, метод формирования вывода информации в виде сообщений оператору

соээ.

3. Разработать алгоритм и аппаратно-программные средства реализации и проверки метода оперативной оценки состояний СОЭЭ для локализации предава-рийной и аварийной обстановки.

Методика исследования

В работе использованы методы математического моделирования систем, описываемых дифференциальными уравнениями, методы теории нечетких систем, включая подразделы нечеткой логики и нечеткого вывода, методы структурного анализа и проектирования информационных систем, организации баз данных и принципы объектно-ориентированного программирования.

Практическая значимость работы

В ходе диссертационной работы получены следующие результаты:

1. Разработана и проверена методика моделирования функционирования нечеткой системы поддержки принятия решений (в управлении СЭЭО) с использованием одного информационного параметра на примере регулирования выходного напряжения и защитного отключения по отклонению напряжения от заданного диапазона), без использования формального описания на основе классической теории управления в виде дифференциальных уравнений и традиционных уравнений регуляторов.

2. Разработана и проверена методика нечеткого математического моделирования сложных многопараметрических компонентов и систем на их основе для функционирования многопараметрической нечеткой системы поддержки принятия решений (в управлении сложным объектом) на примере статического преобразователя электроэнергии, с использованием параметров, в том числе не имеющих традиционного математического описания.

3. Показано, что методики, опробованные на данных примерах могут быть распространены на такие объекты судовой электроэнергетики, как централизованные и распределенные системы вторичного электропитания аппаратуры судовых технических комплексов, СЭЭС, ГЭУ и т.п.

4. Разработаны, изготовлены и испытаны образцы аппаратно программных средств отвечающих целям и задачам реализации метода анализа режимных параметров СЭЭО и оперативной информационной поддержки оператора. Метод основан на использовании теории нечеткой логики и нечеткого вывода о состоя-

нии СЭЭО и алгоритма, реализующего функции контроля параметров, анализа состояний СЭЭО и информационной поддержки в оперативном управлении СЭЭО для снижения аварийности в процессе эксплуатации

Полученные в работе результаты могут быть использованы на практике:

- при разработках систем управления и электроэнергетических объектов новых проектов судов и других средств флота;

- при модернизации уже находящихся или бывших в эксплуатации судов или технических средств;

- в учебных процессах, как при подготовке молодых специалистов, так и на курсах повышения квалификации работников промышленных и проектных предприятий, а также преподавателей.

Акт о внедрении и использовании результатов диссертационной работы в учебном процессе кафедры САУ ФЭА СПбГЭТУ «ЛЭТИ» в приложении.

Акт о внедрении и использовании результатов диссертационной работы в промышленном производстве приводится в приложении.

Научная новизна работы содержится:

1) в построении, для сложных объектов судовой электроэнергетики, комплексных математических моделей с использованием методов теории нечетких систем, способных непрерывно функционировать в режиме эксплуатации объектов и, на основе анализа текущих значений режимных параметров, в реальном масштабе времени, формировать управляющие воздействия или информирующие, рекомендательные или' управляющие сообщения для оперативного управления объектами.

2) в разработанном алгоритме реализации механизма теории нечеткого вывода и представления информации, на основе данных контроля и анализа режимных параметров, для информационной поддержки принятия решений в оперативном управлении объектами судовой электроэнергетики.

3) в разработанных структурных, схемотехнических и программных решениях для комплекса технических средств информационной поддержки принятия решений по оперативному управлению объектами судовой электроэнергетики с целью повышения эффективности и безаварийности их эксплуатации.

На защиту выносится

1. Прототип математической модели сложных объектов судовой электроэнергетики с использованием методов теории нечетких систем.

2. Алгоритм реализации механизма теории нечеткого вывода и представления информации, на основе данных контроля и анализа режимных параметров.

3. Комплекс технических (аппаратно-программных) средств, реализующих алгоритмы контроля режимных параметров, анализа состояний и информационной поддержки принятия решений в оперативном управлении объектами судовой электроэнергетики.

Апробация работы.

Основные теоретические и практические результаты работы докладывались на ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава кафедры САУ СПбГЭТУ (ЛЭТИ) в 2010, 2011 г.

Публикации.

Основные положения и результаты диссертационной работы опубликованы в 7 печатных работ, в том числе 5 в научных изданиях, рекомендованных ВАК Ми-нобрнауки России.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, трех глав основного материала, заключения, библиографического списка из 77 наименований и 7 приложений. Работа содержит 153 страниц (с приложениями) машинописного текста, включая 43 рисунка и 2 таблиц.

1 АНАЛИЗ ПРЕДПОСЫЛОК К СОЗДАНИЮ СИСТЕМ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПО ОПЕРАТИВНОМУ УПРАВЛЕНИЮ ОБЪЕКТАМИ СУДОВОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

В данной главе рассматривается применяемая в настоящее время технология принятия оператором, выявляются основные функции и этапы, а также обобщенная модель процесса и делается предположение о возможности автоматизации. Определяются основные требования к разработке необходимых для этого средств и пути достижения поставленной задачи. В качестве примеров рассмотрены типовые и наиболее сложные судовые электроэнергетические объекты (СЭЭС и СЭП) с целью выявления перечня и номенклатуры параметров, определяющих качество их функционирования и позволяющих оценивать текущие состояния, а также возможные изменения. Показано, что текущий контроль режимных параметров позволяет своевременно выявить отклонения и сделать выводы о возможных аварийных ситуациях и событиях. Выявлены основные предпосылки к возможности создания системы сбора и анализа данных, способной оказать существенную помощь в принятии решений по оперативному управлению объектами судовой электроэнергетики, для повышения эффективности и безаварийности в процессе эксплуатации.

1.1 Технология принятия решений в оперативном управлении объектами судовой электроэнергетики и перспективы автоматизации выработки решений.

Объекты судовой электроэнергетики характеризуются производством, преобразованием, распределением и, в некоторых случаях, потреблением электроэнергии, в определенном диапазоне мощностей начиная от десятков киловатт до десятков мегаватт. Кроме этого, большинство объектов данного класса являются сложными, много компонетными и многосвязными объектами. И, наконец, в виду

высокой ответственности за нормальную эксплуатацию судна, корабля или другого технического средства флота, эти объекты остаются под контролем дежурных операторов, несмотря на высокие достижения в их автоматизации. Роль оператора, в процессе эксплуатации объектов, может существенно изменяться: от простого наблюдения - в нормальных режимах, до непосредственного вмешательства в управление объектом в особых режимах. К таким особым режимам можно отнести периоды, когда какие-либо управляющие воздействия на объект осуществляются через команды, исполнение которых становится возможным только по инициативе или с разрешения оператора. Например, в случае необходимости выполнения некоторых изменений схемы коммутации компонентов, возможно, также, в предаварийных, в аварийных и послеаварийных режимах[3,9,10,57].

Механизм принятия оператором решений можно представить в виде обобщенной структуры (рис. 1.1), отображающей взаимосвязи необходимых для этого компонентов и последовательность выполнения отдельных этапов или функций, приводящих к конечному результату - формированию выводов или рекомендаций к управлению объектом.

Математическую модель такого процесса выработки управляющих воздействий или рекомендаций У(Р) можно описать в следующих выражениях:

у(р)е(у,....у*), (1.1)

означающее, что принимаемое к исполнению решение принадлежит определенному множеству принципиально возможных решений для данного объекта, и

У(Р) = Вс{С1 ...Сп} = Вс{Вп{П1 ...Пт}}, (1.2)

где: С, = \..п = В{П1...Пт}, означающее, что выбор (Вс) осуществляется на основе анализа состояний и ситуаций (С,), которые в свою очередь определяются в результате контроля и оценки (Вп) поступающих от объекта данных о режимных параметрах (Ц).

1. Контроль параметров

{Пь ... Пт}

База Данных «Параметры»

2. Выводы по параметрам

/-\

\-1/

БД: Параметры»

{С4, • •« Сп}

3. Выводы по состояниям

/-к

\|-^

БД: «Состояния»

{Уь ... Ук}

4. Выбор действий (рекомендации)

/I-N

N-1/

БД: «Действия [(Рекомендации)»

У(Р)

Рис. 1.1. Структура предлагаемой системы информационной поддержки принятия решений в оперативном управлении объектами судовой электроэнергетики

Такое представление функций, выполняемых оператором, дает основание к осуществлению их автоматизации, то есть созданию системы информационной поддержки принятия решений (СИППР) в оперативом управлении объектами данного класса. Этим достигается:

- снижение субъективного фактора в процессах обработки данных и поиска не только возможных, но и оптимизированных решений;

- некоторое снижение нагрузки на оператора, что желательно, с точки зрения высокой ответственности;

- возможность дальнейшего совершенствования и развития аппаратно-программных средств, используемых в эксплуатации сложных и ответственных объектов судовой электроэнергетики.

В качестве основных требований или свойств такой системы можно определить следующие:

- способность функционировать непрерывно и в реальном масштабе времени, то есть работать параллельно с оператором, успевая своевременно обрабатывать поступающую от объекта информацию и выдавать результаты;

- способность хранения и использования экспертных баз знаний об объекте (в соответствии со структурой на рис. 1.1);

- возможность накапливать и использовать информацию об объекте в процессе его эксплуатации, то есть иметь возможность практически осуществлять некое подобие режима самообучения. В качестве простейшего варианта такого режима можно рассматривать фиксацию проявлений нежелательных событий, позволяющую определять частоту и условия их проявлений.

Для реализации такой системы ИППР требуется выполнить ряд исследований касающихся вопросов:

- получения необходимой и достаточной информации от объектов;

- применения баз знаний и использования методов обработки данных,

а также выполнить разработку аппаратно-программных средств, включающую следующие основные этапы:

1. Определение структуры и состава СИППР.

2. Выбор элементной базы и схемотехнических решений.

3. Разработка алгоритмов и программ.

Перед началом проведения заявленных исследований и разработок, следует отметить следующие положения:

1. Рассмотренный механизм принятия решений в оперативном управлении обектами судовой электроэнергетики позволяет утверждать, что существующие и

используемые средства и системы (САУ, САР, системы допускового контроля режимных параметров, системы технической диагностики) не решают всех задач, поставленных перед СИППР.

2. Структуру СИППР (согласно рис. 1.1) можно предварительно описать как многоуровневую:

Уровень 1: контроль режимных параметров объекта, на котором осуществляется сбор и предварительная обработка данных, накопление «истории» изменений параметров в базе данных и вычисление косвенных показателей по первичным (измеренным) данным.

Уровень 2: Выводы по параметрам объекта, на котором осуществляется выявление наличия или отсутствия существенных отклонений от заданных, нормируемых пороговых значений, что так же должно фиксироваться в базе данных «Параметры».

Уровень 3: Выводы по состояниям (и ситуациям), на котором на основании имеющейся базы данных определяются наличия или отсутствие предаварийных или аварийных ситуаций.

Уровень 4: Выбор действий или рекомендаций, на котором, с использованием базы данных «Действия и рекомендации» осуществляется вывод информации непосредственно оператору, который и реализует свое право на оперативное управление объектом судовой электроэнергетики.

3. Создание такой СИППР не только целесообразно, но и возможно при использовании современных средств и соответствующих поставленным задачам методов обработки данных.

1.2 Типовые объекты судовой электроэнергетики. Структуры и режимные параметры

При решении первой поставленной в работе задачи: проведение анализа режимных параметров систем и объектов судовой электроэнергетики с целью определения перечня параметров, необходимых для использования в системе информационной поддержки принятия решений по оперативному управлению объектами судовой электроэнергетики, целесообразно ограничиться рассмотрением двух таких типовых объектов как:

- автоматизированная судовая электроэнергетическая система (СЭЭС);

- централизованная система электропитания (СЭП).

Указанные системы выбраны потому, что они имеют наиболее сложные многокомпонентные и многосвязные структуры и в их состав входят все основные компоненты, характерные для класса объектов судовой электроэнергетики. Другие объекты данного класса представляют собой более простые по структуре системы и/или образованы сочетанием компонентов, входящих в состав СЭЭП и СЭП[3,10,31].

Судовые электроэнергетические системы.

СЭЭС это наиболее сложный многокомпонентный и многосвязный из объектов судовой электроэнергетики, эксплуатация которого осуществляется под управлением оператора. Структурные схемы и состав СЭЭС разнообразны и определяются назначением (классом) и энерговооруженностью судов и плавсредств на которых они применяются. Один из вариантов структуры СЭЭС представлен на рис. 1.2. Другие структурные схемы СЭЭС, например единые, можно видеть на рис.1.10 и 1.11. Основными компонентами СЭЭС являются судовые генераторные агрегаты (СГА), главные распределительные щиты (ГРЩ), щит питания с берега (ЩПБ), аварийный распределительный щит (АРЩ). Передача электроэнергии от источников к щитам и далее к потребителям осуществляется по фидерам через коммутационную аппаратуру (автоматические выключатели), размещаемую в указанных щитах, где осуществляется концентрация и распределе-

ние электроэнергии в количествах необходимых потребителям в каждом конкретном режиме[3,39,57].

Для решения задач, поставленных в данной работе, целесообразно преобразовать структуру на рис. 1.2 в вид рис. 1.3, как более удобый для анализа потоков данных, собираемых от комопнентов СЭЭС на рабочее место оператора - пульт системы автоматизированного управления (САУ) СЭЭС.

По представленной на рис. 1.3 структуре СЭЭС, по аналогии с выражениями (1.1) и (1.2), математическая модель функционирования СИППР может быть описана выражением:

У(Р) сээс~ Вс{Сгрщ 1, СгРЩ25 Сдрщ, Сщпб? Ска}- (1-3)

Раскрывая компоненты, концентрирующие информацию от нижних уровней структуры, получим:

У(Р)сээс=ВС,{ Вс2{ СсГАЬ---, Ссга4, СдДГ, Сп}СщПБ--- ,Ска h (1-4)

или:

У(Р) СЭЭС = ВС| {Вс2{Всз{Вс4{Вс5{СсАРН/=1...5v-CcAP4/= 1...5? Спсд}, Сп}Сщпб,Ска}?

(1.5)

при Cj= ВДПь ... Пш};

где, записи Вс{СГРщ i, СГрщ2, Сарщ , Сщпб, Ска} и ВДПь ... Пт} означают функции вывода на основании данных по состояниям компонентов и по режимным параметрам.

Схема на рис. 1.3 показывает, что полное представление о состоянии объекта в целом, можно получить если будут учитываться режимные параметры отдельных компонентов, например по ГРЩ1 и ГРЩ2, ЩПБ, АРЩ, Для СЭЭС переменного тока - это линейные напряжения, фазные токи, положения коммутационной аппаратуры, показатели систем контроля состояния изоляции по фидерам, выходные показатели функциональных устройств автоматики (ФУА), возможно (в перспективе) температура шин или мест контактных соединений в электрощитах[3].

Рис. 1.2. Структура типовой автоматизированной СЭЭС

Рис. 1.3. Структура типовой СЭЭС с разделением уровней компетенции информационных потоков данных для формирования задачи построения СИППР.

Кроме этого, на электрощитах имеется возможность контролировать часть режимных параметров, подключенных к ним судовых генераторных агрегатов (напряжений возбуждения и холостого хода, частоту напряжения).

Каждый СГА представляет собой компонент или объект, состоящий из приводного двигателя и электрической машины. Упрощенная схема СГА на рис. 1.4

приводится по [70]. Приводные двигатели, кроме систем автоматического регулирования частоты (САРЧ), имеют автоматизированные локальные системы, обеспечивающие подготовку к запуску агрегата на вращение, запуск и поддержание вращения во всех режимах эксплуатации (на холостом ходу, при включении нагрузки, при изменениях величин или полного снятия нагрузки). Таким образом, условиями запуска и функционирования приводного двигателя являются определенные значения параметров топлива, масла, охлаждающей жидкости, сжатого воздуха (или ресурса пусковых аккумуляторных батарей), а именно - давление, температура, степень загрязненности. Очевидно, что для оценки возможности пуска и в процессе функционирования СГА эти параметры должны контролироваться, а состояние или качество функционирования приводного двигателя определяется выражением (1.6):

СПд= К Пд = F(n т, П ож , Пм, П св) , (1-6)

где, П т - совокупность наличия и значение параметров дизельного топлива (температура , давление ), при условии исправности системы топливоподачи (исправлено или неисправлено - [0,1]); П ож - совокупность состояний охладающей жидкости (загрязнено или нет) , Пм - совокупность наличия и значение параметров масла (температура, давление ), при условии исправности системы масло прокачки; ПсВ - совокупность наличия сжатого воздуха и его состояний.

Основным выходным параметром, подтверждающим качество функционирования приводного двигателя и САРЧ является частота вращения.

Рис. 1.4. Упроценная схема судового дизель-генераторного агрегата по [70]

Электрические машины - синхронные генераторы (СГ) снабжены локальными автоматическими системами возбуждения и регулирования выходного напряжения (САРН), обеспечивающими качество электроэнергии в соответствии с требованиями регистров (морского или речного) или специализированного ГОСТа, в зависимости от типов судов и других технических средств флота с автономными СЭЭС. Оценка состояния синхронного генератора и качества функционирования САРН может осуществляться по параметрам выходного напряжения^,3,55]:

Ксг = F[u(t), f(t)] , (1.7)

где: u(t) - измеряемое значение напряжения;f(t) - измеряемое значение частоты напряжения.

В целом ДГА, как типовой компонент СЭЭС объединяет в себе уже указанные характерные параметры приводного двигателя и синхронного генератора. Поэтому оценивать состояния отдельных генераторных агрегатов следует совместным учетом выражений (1.6) и 1.7).

На ГРЩ и АРЩ электроэнергия принимается от генераторных агрегатов с помощью коммутационной аппаратуры - вводных автоматических выключателей (ВАВ) и концентрируется на системе шин вводных секций и системе шин распределительных секций, которые связаны между собой межсекционными автоматическими выключателями (MAB). Кроме систем шин и автоматических выключателей на ГРЩ размещаются контрольно-измерительные приборы и комплекты функциональных устройств автоматики ГРЩ, обеспечивающие функции контроля напряжений и токов в отдельных узлах ГРЩ для получения информации, индикации состояний и выработки сигналов предупреждения и управления защитными отключениями в случаях возникновений такой необходимости [3,9].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Нгуен Минь Дык, 2013 год

Список литературы

1. Андриевский Б. Р. Избранные главы теории автоматического управления / Б.Р. Андриевский, А. Л. Фрадков. - СПб.: Наука, 2000. - 470 с.

2. Архангельский В. С. Регуляторы частоты вращения судовых дизелей. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Судостроение, 1989. - 176 е., ил.

3. Баранов А. П. Судовые автоматизированные электроэнергетические системы: Учебник для вузов. М.: Транспорт, 1988. 328 с.

4. Бессонов А. А. Прогнозирование характеристик надежности автоматических систем. - Л.: Энергия, 1971. - 152 е., ил.

5. Бусленко Н. П. Моделирование сложных систем. Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», М.: Наука, 1978. - 400 с.

6. Бушуев В. В., Аналого-цифровое моделирование электроэнергетических объектов. - М.: Энергия, 1980. - 168с., ил.

7. Веллер В. Автоматизация судов. Пер. с нем. Л.: Судостроение, 1975. - 280 с.

8. Веников В. А., Веников Г. В. Теория подобия и моделирования (применительно к задачам электроэнергетики): Учебник для вузов по спец. «Кибернетика электр. систем». - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1984. - 439 е., ил.

9. Веретенников Л. П. Исследование процессов в судовых электроэнергетических системах: теория и методы. Л.: Судостроение, 1975. - 375 с.

10. Воскобович В. Ю., Королева Т. Н., Павлова В. А. Электроэнергетические установки и силовая электроника транспортных средств./Под ред. Ю. А. Луком-ского.//Учебное издание. - СПб.: «Элмор», 2001. - 384 с.

11. Воскобович В. Ю. Моделирование гребных электрических установок переменного тока с использованием системы СЖСАВ.//Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Гребные электрические установки» -СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2006. 52 с.

12. Гаврилова Т.А., Хорошевский В.Ю. Базы знаний интеллектуальных систем. СПБ.: Питер, 2001.

13. Герман Г. В., Киреев Ю. Н., Мельницкая Е. А. Надежность судовых электроэнергетических систем и систем судовой автоматики: Учеб. Пособие/ СПбГМТУ, СПб., 2004. - 93 с.

14. Головин Ю. К. Судовые электрические приводы: Учебник для мореход, училищ. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1991. - 327 с.

15. Губанов Ю. А. Системы управления судовыми электроэнергетическими системами: 6-ая международная конференция по судостроению, судоходству, оборудованию морских платформ и обеспечивающих их работу плавсредств, морская техника для освоения океана и шельфа. СПб.: НЕВА, 2001г. С. 178-179.

16. Долятовский В. А., Долятовская В. Н. Исследование систем управления / Учебное-практическое пособие // Москва: ИКЦ «МарТ», Ростов н/д.: Издательский центр «МарТ», 2003. - 256 с. (Серия «Новые технологии»),

17. Дьяконов В. Математические пакеты расширения MATLAB: Спец. справ. / В. Дьяконов, В. Круглов. - СПб.: Питер, 2001. - 480 с.

18. Ерофеев А.А Теория автоматического управления: Учебник для вузов.-СПБ.: Политехника, 2005. - 302с.

19. Зайцев А.П Основы теории автоматического управления. Учебное пособие. Томск: Изд. ТПУ, 2005. - 155 с.

20. Захаров О. Г. Настройка аппаратуры и систем содовой электроавтоматики: Учебник. - Изд. 3-е, перераб. и сокращ. - JL: Судостроение, 1988. 88 е.: ил.

21. Зубов И. В. Методы анализа динамики управляемых систем / М. ФИЗМА-ТЛИТ, 2003. - 224 с.

22. Зубов В. И. Устойчивость движения (методы Ляпунова и их применение): Учеб. Пособие для мех.-мат. спец. ун-тов) / М.: Высш. шк, 1984. - 232 с.

23. Ким Д. П. Теория автоматического управления / Т.1. Линей- Линейные системы //М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. - 288 с.

24. Коварский Е. М., Янко Ю. И. Испытание электрических машин. - М.: Энергоавтомиздат, 1990. - 320 е.: ил.

25. Константинов В. Н. Системы и устройства автоматизации судовых электроэнергетических установок. - 2-е изд., перераб. и доп. - JL: Судостроение, 1988. -312 е., ил.

26. Кориков A.M. Основы теории управления: учебное пособие. 2-е изд. -Томск: Изд-во НТЛ. 2002. - 392 с.

27. Л.А. Заде. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений. Перевод с английского. / Под ред. H.H. Моисеева и С.А. Орловского. Изд. «МИР» Москва, 1976.

28. Л.А. Заде. Основы нового подхода к анализу сложных систем и процессов принятия решений, М. «Знание», 1974.

29. Лазаренко Б. В. Диагностирование автоматизированных судовых электроэнергетических систем в условиях эксплуатации. - диссертация. - Ленинград 1984.

30. Леоненков А. В. Нечеткое моделирование в среде MATLAB и fuzzy TECH. - СПб: БХВ-Петербург, 2003. - 736 е.: ил.

31. Леута А. А., Турусов С. Н. Микропроцессорные системы судовой электроэнергетики: Учебное пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2001. 88 с.

32. Леута А. А., Нгуен Ч. Ч., Нгуен М. Д. Математическая модель компонентов судовых электроэнергетических систем как составная часть технологии испытаний систем автоматического управления // Известия государственного электротехнического университета. Сер. «Автоматизация и управление».-СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2/20Юг., стр. 25-30.

33. Леута А. А., Нгуен М. Д., Нгуен Ч. Ч. Информационная поддержка принятия решений по оперативному управлению объектами судовой электроэнергетики с применением методов нечеткой логики // Известия государственного электротехнического университета. Сер. «Автоматизация и управление». - СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 1/2012г., стр. 61-67.

34. Леута А. А., Нгуен Ч. Ч., Нгуен М. Д. Решение проблем управления судовыми электроэнергетическими объектами с использованием методов оптимизации

и нечеткой логики // Известия государственного электротехнического университета. Сер. «Автоматизация и управление». - СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 8/2012г., стр.56-63.

35. Леута А. А., Нгуен М. Д. Моделирование системы информационной поддержки в оперативном управлении электроэнергетическим объектом на примере многопараметрической нечеткой модели статического преобразователя электроэнергии // Научно-аналитический журнал ИННОВАЦИИ и ИНВЕСТИЦИИ. Уголок аспиранта и соискателя. № 4 2012г., стр. 156-161.

36. Леута А. А., Нгуен Ч. Ч., Нгуен М. Д. Комплект математических моделей компонентов судовых электроэнергетических систем как средство наладки и испытаний аппаратуры автоматического и автоматизированного управления // «Молодой ученый». Сер. «технические науки».-Чита, Июль 2011г. Том 1. №7(30), стр. 32-37.

37. Максимов Ю. И., Попов В. А., Серебряков Л. М., Унывалов Ю. В. Настройка и испытание судовых электростанций. - Л.: Судостроение, 1987. - 88 е., ил.

38. Мещанинов П. А. Автоматизация судовых электроэнергетических систем.

- Л.: Судостроение, 1970. - 368 с.

39. Михайлов В. А. Автоматизированные электроэнергетические системы судов. - Л.: Судостроение, 1977.

40. Мирошников А.Н., Моделирование систем управления технических средств транспорта / Изд «Элмор». 2000. - 219 с.

41. Мирошник И.В. Теория автоматического управления. Линейные системы. -

- СПБ.: Питер, 2005. - 336 е.: ил. (Серия «Учебное пособие»).

42. Мирошник И. В. Теория автоматического управления. Нелинейные и оптимальные системы / СПб.: Питер, 2006. - 272 с.

43. Оншценко Г. Б. Электрический привод. Учебник для вузов / М.: РАСХН. 2003. -320 с.

44. Основы теории управления: учебное пособие для вузов / В.П. Кочетков. -Абакан: Изд-во Хакасского гос.ун-та, 2001. - 264 с.

45. Понтрягин JI. С. Обыкновенные дифференциальные уравнения / М.: Наука, 1974.-332 с.

46. Р.Дорф, Р. Бишоп. Современные системы управления. Перевод с английского В.И. Копылова. - М.: Лаборатория базовых знаний ЮНИМЕДИАСТАЙЛ, 2002 (2004).-831 с.

47. Ротач В. Я., Кузищин В. Ф., Клюев А. С, и др. Автоматизация настройки систем управления. - М.: Энергоавтомиздат, 1984. - 272 е., ил.

48. С.А. Орловский. Проблемы принятия решений при нечеткой исходной информации. Под ред. H.H. Моисеева. Издательство «Наука» Москва, 1981.

49. Савин М.М., Елсуков B.C., Пятина О.Н. Теория автоматического управления. Под ред. В.И. Лачина- Ростов на Дону: Изд-во Феникс, 2007 - 354 с.

50. Самойлов В. Г. Автоматизация судовых электроустановок. Л.: Судостроение, 1972.-288 с.

51. Сборник программированных задач по курсу Теория автоматического управления. Часть первая под ред. A.M. Малышенко.- Томск: Изд.ТПУ,1976. -114с.

52. Сипайлов Г. А., Кононенко К. А., Хорьков К. А. Электрические машины (специальный курс): Учеб. для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1987. - 287 е., ил.

53. Соболевский А. Г. Почему появились искажения? - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1985. - 104 е., ил.

54. Советов Б. Я., Яковлев С. А. Моделирование систем: Учеб. для вузов / 3-е изд., пере-раб. и доп // М.: Высш. шк., 2001. — 343 с.

55. Соколовский Г. Г. Автоматические регуляторы синхронных генераторов/ Под ред. Н. И. Овчаренко. - М.: Энергоиздат, 1981. - 248 е., ил.

56. Соловьев И. И. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием: Учебник для студентов высш. учеб. заведений. - М.: Академия, 2006. -272 с.

57. Соловьев Н. Н., Самулеев В. И. Судовые электроэнергетические системы: Учебник для вузов. - М.: Транспорт, 1991. - 248 с.

58. Солодовников В. В., Дмитриев А. Н. Спектральные методы расчета и проектирования система управления / М.: Машиностроение, 1986. - 440 с.

59. Справочник по теории автоматического управления / Под ред. А. А. Кра-совского / М: Наука, 1987. - 712 с.

60. Теория автоматического регулирования: Учебное пособие для вузов / A.C. Востриков, Г.А. Французова.-М.: Высш. школа, 2004- 366 с.

61. Теория автоматического управления Учебный курс Е.В.Глущенко, Е.В.Захарова, Ю.В.Тихонравов М.: Вестник, 1997. - 336с.

62. Теория автоматического управления Учебное пособие: В 2 частях под ред. А.А.Воронова Ч. 1 Теория линейных систем автоматического управления - М.: Высшая школа, 1986.-367с.

63. Теория автоматического управления Учебное пособие: В 2 частях

под ред. А.А.Воронова Ч. 1 Теория линейных систем автоматического управления - М.: Высшая школа, 1986.-367с.

64. Теория автоматического управления Учебное пособие: В 2 частях под ред. А.А.Воронова 4.1 Теория линейных систем автоматического управления - М.: Высшая школа, 1986.-367с.

65. Теория автоматического управления Учебник под ред. Ю.М. Соломенцева М.: Высшая школа, 1999.-286с. ил.

66. Теория управления в примерах и задачах; Учеб. пособие для вузов / A.B. Понтелеев, A.C. Бортаковский. - М.: Высш.шк., 2003. - 583 с.

67. Токарев JI. Н. Математическое описание, расчет и моделирование физических процессов в судовых электростанциях. — JL: Судостроение, 1980. — 119 е., ил. 63.

68. Токарев Л. Н. Введение в электроэнергетику/ Физические процессы, устройства и системы автоматического управления. - Санкт-Петербург: АЛЕС, 1999,- с.

69. Токарев Л. Н. Системы автоматического регулирования: примеры схем и структур, статические и динамические характеристики, математические модели, элементы теории регулирования. - Санкт-Петербург: «НОТА БЕНЕ», 2001. - 192 с.

70. Токарев Л. Н. Судовая электротехника и электромеханика. - Санкт-Петербург: Береста, 2006. - 324 с.

71. Фрейдзон И. Р. Математическое регулирование Судовых систем автоматического управления. - Л.: Судостроение, 1964. - 425 с.

72. Фритч В. Применение микропроцессоров в системах управления: Пер. с нем. - М.: Мир, 1984. - 464 е., ил.

73. Хайкин А. Б., Жадобин Н. Е. Элементы судовой автоматики: Учебное пособие. - Л.: Судостроение, 1982. - 376 е., ил.

74. Чан Вьет Хунг Исследование переходных процессов в аварийных режимах судовой электроэнергетической системе. - Автореферат. - ЛЭТИ, 2007.

75. Шишмарев, Владимир Юрьевич. Основы автоматического управления: учебное пособие для вузов / В. Ю. Шишмарев. — М.: Академия, 2008. — 352 е.: ил. — (Высшее профессиональное образование. Приборостроение). — Библиогр.: с. 343-344.

76. Яковлев Г. С. Судовые электроэнергетические системы: Учебник. - 5-е изд., перераб. и доп. - Л.: Судостроение, 1987. - 272 е., ил.

77. Ясаков Г. С. Корабельные электроэнергетические системы, Санкт-Петербург, 1999 - 640 с.

152

Список сокращений

АБП Агрегат бесперебойного питания

АПС Автоматический переключатель сетей

АСЭЭС Автоматизированные судовые электроэнергетические системы

АРЩ Автоматический распределительный щит

БД База данных

БП База правил

ВАВ Вводный автоматический выключатель

ВДУ Вспомогательные движительные электроустановки

ГА Генераторный агрегат

ГДЭУ Главные двигательные электроустановки

ГРЩ Главный распределительный щит

ГЭУ Гребные электроэнергетические установки

ИБП Источник бесперебойного питания

КСУ ТС Комплекс систем управления техническими средствами

КТС Комплекс технических средств информационной поддержки

ИППР принятия решений

КГА Контроллер генераторного агрегата

MAB Межсекционный автоматический выключатель

МКСИ Модуль контроля состояний изоляции

НИОКР Научно-исследовательская опытно-конструкторская работа

ОБД Оперативная база данных

ОКС Общекорабельная система

ПСМ Потребитель соизмеримой мощности

ПУИ Прибор управления и индикации

САР Система автоматического регулирования

САУ Система автоматического управления

СГА Синхронный генераторный агрегат

СИП Система информационнЬй-поддержки

СИП ПР Система информационной поддержки принятия решений

СОЭЭ Судовой объект электроэнергии

СЭП Система электропитания

СЭЭС Судовые электроэнергетические системы

УСО Устройства связи с объектом

ЭЭО Электроэнергетический объект