CC BY
30
3. В о и н о в, А. Н. Сгорание в быстроходных поршневых двигателях / А. Н. Воинов. -М.: Машиностроение, 1977. - 277 с.
4. Л ь ю и с, Б. Горение, пламя и взрывы в газах / Б. Льюис, Г. Эльбе. - М.: Мир. -1968. - 592 с.
5. И н д и к а т о р н а я диаграмма, динамика тепловыделения и рабочий цикл быстроходного поршневого двигателя / Б. С. Стечкин [и др.]. - М.: АН СССР, 1960. - 200 с.
6. Щ е т и н к о в, Е. С. Физика горения газов / Е. С. Щетинков. - М.: Наука, 1965. -39 с.
7. C o m b u s t i o n of hydrogen-contained fuels in the model of ice chamber / M. S. Assad [et al.] // International workshop «Nonequilibrium processes in combustion and plasma based technologies». - Minsk, 2006. - P. 124-129.
Представлена кафедрой физико-математических дисциплин Поступила 5.05.2007
УДК 621.311.22:681.32
ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО ОБЪЕМА ОТОБРАЖАЕМОЙ ИНФОРМАЦИИ
В АСУ ТП ТЭС
Канд. техн. наук, доц. НАЗАРОВ В. И., инж. ПРОНКЕВИЧ Е. В.
Белорусский национальный технический университет
Управление работой энергоблока условно можно разделить на несколько контуров управления:
• в нормальном режиме;
• в пускоостановочных режимах;
• в аварийном режиме.
Особенность третьего контура управления заключается в том, что здесь управление не может осуществляться по жесткому алгоритму, для него характерно возникновение игровых ситуаций [1]. В контурах управления нормальным и пускоостановочным режимами функции оператора в основном сводятся к контролю за отклонением параметра от их регламентных значений.
Оптимальность управления в том или ином контуре в первую очередь зависит от количества и качества предоставляемой информации. Отклонение объема информации от оптимального увеличивает время оценки ситуации и принятия решений и в конце концов приводит к возрастанию вероятности появления ошибок.
Определить необходимый оператору оптимальный объем информации можно лишь путем построения математической модели информационной системы АСУ ТП энергоблока.
К настоящему времени известен ряд методов определения оптимального объема информации. Например, в [2] для этого принято использовать
теорию графов. Целевой функцией здесь является минимум усилий затрат на получение информации и потерь от ее неполучения (вводятся стоимости единиц получаемой и неполучаемой информации). Применение этого метода на практике осложняется невозможностью определить стоимость «потерянной», или неполученной, информации. Некоторые авторы предлагают использовать информационный критерий [3] для оптимизации состава контролируемых параметров. Этот метод также трудно применить практически, так как он требует вычисления условных вероятностей для огромного числа параметров, что затруднительно из-за большой размерности задачи и крупного объема статических данных.
Для оценки оптимального объема отображаемой информации был предложен обобщенный критерий информационного потока при фрагментом контроле работы энергоблока:
г
п п
Я = 1 Хл + 1ХС;
7=1 1=1 (1)
У п п
IХа1Ьа1+ТXА ^ 5;
7=1 7=1
(т + п) ^ тах.
Здесь Ха7 - параметры фрагментов контроля, отклонения которых могут привести к аварийной ситуации (аварийный контур управления); а7 -весовой коэффициент 7-го параметра, а7 = Ра7ви Ра7 - вероятность возникновения аварийных ситуаций по причине отклонения 7-го параметра; р7 - коэффициент ущерба (оценивается по недоотпуску тепловой и электрической энергии); Хэ;- - параметры фрагментов контроля, отклонения которых могут привести к снижению экономичности работы оборудования (оперативный контур управления); Сэ; - весовой коэффициент ;-го параметра, Сэ]- = Рэ]аэ]-; Рэ; - вероятность отклонения 1-го параметра от нормативного значения; аэ;- - коэффициент, учитывающий степень влияния ;-го параметра на экономичность работы энергоблока; Ьа7, Ьэ; - коэффициенты заполнения экрана параметрами; 5 - информационная нагрузка экрана (определяет информационную пропускную способность оператора, не более 40 байт/с).
При определении значения Рэ; необходимо учитывать, что параметры могут отклоняться от нормативного значения в ту или другую сторону, т. е. отклонение параметра может либо вызвать пережог топлива (-), либо экономию (+). Поэтому, чтобы учесть как положительное, так и отрицательное отклонения параметров, необходимо Рэ;- представить в виде:
Л=/ (Р; Р); (2)
. Рэ+ + Р- + Р = ^
где Рэ- - вероятность отклонения ;-го параметра в сторону пережога топлива на расчетном временном интервале; Рэ+ - в то же экономии топлива на
расчетном временном интервале; Рэ]- - вероятность того, что у-й параметр
не отклонится от нормативного значения.
Коэффициенты аэу также должны учитывать степень влияния у-го параметра на экономичность работы энергоблока, как с учетом пережога топлива, так с учетом экономии последнего
а эу =
/ (а +'; а- )'
где а+ - коэффициент, учитывающий экономию топлива на относитель-
ную единицу отклонения у-го параметра; аэ
то же пережог топлива на
относительную единицу отклонения у-го параметра.
Так как нас интересуют только вероятностные отклонения у-го параметра в сторону пережога топлива, весовой коэффициент Су можем записать как
С =УэуРэу а- ■
(3)
Здесь мы вводим еще один параметр у эу - среднюю величину отклонения /-го параметра от нормативного значения в сторону пережога топлива на расчетном временном интервале:
У у =■
к.
(4)
где Ку - число отклонений у-го параметра от нормативного значения на расчетном временном интервале в сторону пережога топлива; / - относительное отклонение у-го параметра от нормативного значения в 1-й точке
К
контроля. При этом Р. =—-, где ту - общее количество точек контроля
1 т,
-го параметра. Тогда:
I5/
У у =
тр
(5)
Рэ- а- Е/ а -у Е/
Сэу =
туРэ
т.
(6)
В обобщенном критерии информационного потока (1) учтены только параметры, влияющие на экономичность работы оборудования. Для учета параметров, влияющих на надежность работы, необходимо ввести допол-
к
1=1
к
и
нительно I ХпрСпр. Здесь Спр - коэффициент, учитывающий степень
р=
влияния р-го параметра на надежность работы энергоблока; Хпр - параметры фрагментов контроля, отклонения которых могут привести к снижению надежности работы оборудования (оперативный контур управления). Ана-
г
логично вводится I ХпрЬпр и в ограничение информационной пропускной
р=\
способности оператора. По аналогии с Сэ- запишем
IЧ
Спр <7>
Здесь апр, иМр аналогично. Тогда в конечном виде (1) получим:
Q = 1 ХаЛ +1 ХЭ]СЭ] +1 ХпрСпр;
г=1
1=1
р=1
(8)
I Ха1Ьа1+1 ХЬ +1 ХпрЬпр < 5;
г=1 1=1 р=1
(п + т + г) ^ тах.
г
п
В Ы В О Д
Предложен обобщенный критерий информационного потока при фраг-ментном контроле работы энергоблока с целью оценки оптимального объема представляемой информации оператору энергоблока, позволяющий свести к минимуму потери топлива при эксплуатации основного оборудования ТЭС.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. З и н ч е н к о, В. Игровые системы управления и информационные моделирования / В. Зинченко, Д. Панов // Система, человек и автомат. - М.: Наука, 1965.
2. Р у с с м а н, И. О некоторых задачах оптимизации потоков информации / И. Руссман // Вопросы оптимального программирования в производственных задачах. - Воронеж, 1968.
3. Г о л о в е н к и н, В. О выборе оптимального состава параметров контроля сложных систем перед применением / В. Головенкин // Автоматический контроль и методы измерения. - Новосибирск, 1966.
Представлена кафедрой ТЭС Поступила 10.11.2005
