ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯ ЭЛЕКТР ТАЪМИНОТИДАГИ АВТОМАТЛАШТИРИЛГАН БОШҚАРУВ ТИЗИМЛАРИНИ ЛОЙИҲАЛАШ АЛГОРИТМИНИ ИШЛАБ ЧИҚИШ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 8 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯ ЭЛЕКТР ТАЪМИНОТИДАГИ АВТОМАТЛАШТИРИЛГАН БОШЦАРУВ ТИЗИМЛАРИНИ ЛОЙЩАЛАШ

АЛГОРИТМИНИ ИШЛАБ ЧЩИШ ^одиров Фазлиддин Мислиддинович

Мухаммад ал-Хоразмий номидаги Тошкент ахборот технологиялари университети, Энергия таъминлаш тизимлари кафедраси ката ук;итувчиси Саидова Гулчехра Эркиновна Мухаммад ал-Хоразмий номидаги Тошкент ахборот технологиялари университети, Энергия таъминлаш тизимлари ассистенти Саидова Гулчехра Алишеровна Мухаммад ал-Хоразмий номидаги Тошкент ахборот технологиялари университети, Энергия таъминлаш тизимлари кафедраси ассистенти Агзамова Мутабар Рахимджоновна Мухдммад ал-Хоразмий номидаги Тошкент ахборот технологиялари университети, Энергия таъминлаш тизимлари кафедраси ассистенти https://doi.org/10.5281/zenodo.7422039

Аннотация. Телекоммуникация электр таъминотидаги автоматлаштирилган бошцарув тизимларини лойиуалаш муаммосини уал цилиш учун техник ечимларни морфологик та^лил цилиш ва та^лил цилишга асосланган лойиуалаш тамойиллари ва усулларини ишлаб чициш зарур. Автоматлаштирилган лойиуалаш тизимларининг ишлаш алгоритмини яратишда замонавий электр таъминоти тизимининг техник характеристикалари ва ишлаб чицариш цурилмаларининг эксплуатацион маълумотлари асосида маълумотлар базасини шакллантириш зурур.

Калит сузлар: электр таъминоти тизими, электр энергиясини ишлаб чициш, узгартириш, узатиш ва тацсимлаш, истеъмол цилиш, комбинатор-мантиций синтез, морфологик туплам.

РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОМ ИСТОЧНИКЕ ПИТАНИЯ Аннотация. Принципы разработки и методы морфологического анализа и анализа технических решений должны быть разработаны для решения проблемы автоматизированных систем управления для телекоммуникационных энергетических систем. При создании автоматизированных систем проектирования формирование базы данных на основе статистики эксплуатационных исследований и производственных устройств является формирование базы данных.

Ключевые слова: развитие электроэнергии, развитие электричества, модификация, передача, потребление, комбинированный логический синтез.

DEVELOPMENT OF A DESIGN ALGORITHM FOR THE DEVELOPMENT OF AUTOMATED CONTROL SYSTEMS IN A TELECOMMUNICATIONS SOURCE Abstract. The principles of development and methods of morphological analysis and analysis of technical solutions should be developed to solve the problem of automated control systems for telecommunication energy systems. When creating automated design systems, the formation of a database based on statistics on operational studies and production devices is the

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 8 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337

formation of a database.

Keywords: the development of electricity, the development of electricity, modification, transmission, consumption, combined logical synthesis.

Кириш. Х,озирги вактда техник объектларни лойихдлашнинг дастлабки боскичларида карорларни куллаб-кувватлаш учун компьютер компонентларидан кенг фойдаланилмокда. Аналитик моделлар ва ракамли оптималлаштириш усулларидан тортиб, эвристик усуллар ва эксперт бах,олаш тизимларигача карор кабул килиш тизимларини ишлаб чикиш учун асос була оладиган жуда куп концептуал ёндашувлар мавжуд. Лойихдлашнинг дастлабки боскичларида карор кабул килишнинг жуда кенг таркалган усулларидан бири иерархик дарахтларда морфологик синтез усулидир [1, 2, 6]. Бу усул ёрдамида синтез килинган бизга маълум булган техник тизимларни ишлаш тажрибасидан келиб чиккан х,олда ушбу ёндашувдан фойдаланиш етарли даражада истикболли ва унумли деган хулосага келиш имконини беради.

Масаланинг куйилиши. Автоматлаштирилган лойихдлаш тизимларининг (САПР) ишлаш алгоритмини яратиш учун замонавий электр таъминоти тизимининг техник хужжатлари ва ишлаб чикариш курилмаларининг эксплуатация килиш жараёнида тупланган статистик маълумотлари асосида маълумотлар базасини шакллантириш зурур [2, 6]. Маълумотлар базаси куйидагиларни уз ичига олиши керак:

- параметрик ва структуравий хусусиятлари буйича граф чуккиларини танлаш учун электр таъминоти тизимининг иерархик тузилишининг беш сатх,ли субграфлари (1-расм);

1-расм. Телекоммуникация электр таъминоти тизимининг граф модели (М1

макромодел)

- х,ар хил сатхдаги элементларни (субграф чуккилари) бирлаштирувчи маршрутлар;

- электр таъминоти тизими элементларининг ташки, ички ва чикиш параметрлари (субграфларнинг барча чуккилари).

Электр таъминоти тизими моделининг субграф куринишида такдим этилиши х,ар бир сатхда вариантларни аник танланишига ва уларнинг сонини аниклашга имкон беради.

Морфологик дарахтлардан фойдаланиш морфологик жадвалларга нисбатан устунликка эга. Мураккаб тизимларнинг морфологик жадваллари куп даражали булиб ва бундай жадвалларнинг тузилиши учун маълум бир стандарт йук [6]. Шунинг учун, морфологик жадваллардан фойдаланиш факат оддий морфологик тупламлар учун мос келади. Морфологик дарахтлар электр таъминоти тизимининг морфологик тупламини аник акс эттиради ва осонгина субграфларга булиниши мумкин (1 -расм). Шунинг учун куп сонли мезонларни х,исобга олган х,олда оптимал электр таъминоти тизимини танлаш учун морфологик дарахтлардан фойдаланиш максадга мувофикдир. М1 макромоделидан фойдаланиб лойихдлаш объектини таснифлаш хусусиятларининг барча кийматларини

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 8 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337

номлаш оркали аниклаш мумкин. Лекин бундай модел бизга бевосита объектнинг тузилиши хакида тулик маълумот бермайди [11,12].

М1 ёрдамида лойихалаш объектнинг тузилишини тиклаш учун, таснифлаш хусусиятларининг кийматларини предмет сохаси объектларида курилган баъзи бир параметрлар билан боглайдиган асосий лугат керак. Буни морфологик хусусиятлар тупламининг лугати деб атаймиз. Шундай килиб, электр таъминоти тизимининг таркибий кисмларини ва унга кандай талаблар куйилишини аниклаш керак, яъни ишончлилик, электромагнит майдон мослашувчанлиги, энергия сифати курсаткичлари, иктисодий, таркибий ва хавфсизлик курсаткичлари буйича электр таъминоти тизими учун меъёрий-техник талабларни хисобга олган холда таркибий кисмлар учун спецификацияларни шакллантириш керак.

Автоматлаштирилган бошкарув тизимини лойихалаш алгоритми ЭТТ бошкарув тизимларини лойихалаш учун ишлаб чикилган алгоритм (2-расм) узаро боглик булган туртта боскичдан иборат.

I боскич - алгоритмга мувофик барча бешта иерархик сатхдаги граф чуккилари сонини (1-жадвал) параметрик оптималлаштириш:

1) F(X ■ ) ^min максад функциясини энергетик курсаткичлари буйича

минималлаштириш (1 -жадвалдаги биринчи мезон) барча

Xj, I=1...N

векторлар учун,

яъни

X1 = min XI

(i+i)<i <j

(1)

2) ишончлилик буйича минималлаштириш (1 -жадвалдаги иккинчи меъзон), яъни

X2 = min (X1 + min XI )

(к+1)<I<m

(2)

3) иктисодий курсаткичлари буйича минималлаштириш (1-жадвалдаги учинчи меъзон), яъни

X j = min (X2 + min XI )

j (m+1 )<I <n

(3)

II боскич - параметрик структуравий оптималлаштириш, бунда 1-расмдаги графга мувофик оптималлаштиришнинг I боскичи натижасида танланган элементлардан схемотехник ечимлари танланади ва К ва Ш ва ХТТ ларнинг пастки сатхининг элементлари чикариб ташланади.

Берилган чегаравий шартларида ( Dj ) максад функциясининг локал

экстремумларини топиш учта мезонга мувофик амалга оширилади: энергетик, иктисодий ва ишончлилик курсаткичлари (3-расм).

Оптималлаштириш жараёни учта узаро боглик харакатлар кетма-кетлигига булинади:

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 8 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337

V/ (XI) = min

(4)

o e

(['Eo

wiaw

I ^ Cam: гpa^u nu

TexnuK mo-nwupu-^ (TT) acocuöa waKn.naHmupuM

Cam^nap гpa^uнu my3uw

Hu

IIcipciMempiicipviHvi

A-j HU r$u<

^uöupu^

m irzX'j

rQ ^

3TT гpaq my3ut

a^unu my3uw

S nu r^ucoönaw

TJcip cuviempn ap mh m I y^UCOÖJlCOAA.

min Vj

Hynaiuwi ap nu ^uöupuw

P nu :uc

^ucoönaw

Ij^. IIapaMempnapuHU i myscfm u vu

min <E>fJCj )

1 ~

ymuw ^^apaeniapunu ^ucoönaw

napcuvtempjiapiiHU t myscfm u tu

min f^

Mampu^ac^ Moöyiu

O

.—a^caö

Moöyiu

o

.y^nu M^^p^^a Moöyiu

00

.—a^caö ^yнкцuн■cu Moöyiu

2.

O-

uu^apuö mawnaM

---I -«i.®;

3TT cxeManapHHHHr napaMeTpn ap hhh HHKapnm

V

3

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 8 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337

2-pacM. Э.пeктp TatMHHOTH aBTOMaT.namTHpH.nraH ,noHHx,a.nam TH3HMHHHHr (ÄHT)

a^ropHTMH

Э.пeктp TatMHHOTH th3HMH э.пeмeнт.пapннннг Ma^cag ^yH^uanapu

Eenrana- HHmH BeKTop^apH

Fstt ( X j ) (cos( ) , n Kw, T , T x ^H 7 'H 0 3TT yKTB.3TT yXKM.3TT V-v-' V-V-' 1) 2) G, g, M, m , D , V , w , C ö 3TT 3TT 3TT 3TT 3TT V / V 3)

FAE ( X j) C ,r/~1 T— , T— , T— m , C 10 ' AE 0.AE' YKTB.AE KXKM.AK AE AE V ^ V J V 1) 2) 3)

Fke(Xj) —1 rT-!— 1 rT-!— 1 rT-!— 1 r T , T , T m , C ' KE 0.KE yKTB.KE yXKM.KE KE KE V_, _J V J \ 1 v V v 1) 2) 3)

Ftk ( X j ) n 1 , U , , U ^, U ,, k ^, cos1 T 1 , T 1 , T 1 1TK mk' mE' nCO#' nTK ' TIC 0.TK ' yKTB.TK ' yXKM.TK 1) 2) C , n , m TK TK AK 3)

FK ( X j) n—1 TT TT TT k rnv-1 TTT n k ,UmA1' UmZ1'U ncA ' k nM ' COSK J'M ' yKT B.K ' 1 KXKMK V -v-1) 2) C , n , m K K II V 3)

Fe ( X j) Krr ,cos~r! T 1 , T 1 , T 1 C , n , m U' E 0.E yKTB.E yXKM.E E ' E ' E E v / ^ ' 1) 2) 3)

FMXTT (X j ) P P D D T-1 T-1 T-1 PCOe.' PMM.' duhku . ' 'maw. T AMA , T yKTB.RAT , T yKKMMT V V 1) 2) Cjaa , nBaw , muHKU V 3)

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 8 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337

Электр таъминоти тизимининг максад функцияси куйидагича ифодаланади:

ni mi , nii mii 77 niii miii 777 Уэтт = Z ZZvj(XU]) + Z zvj4(Xnj) + Z Z vj (XUj) i=1 j=1 i=1 j=1 i= 1 j= 1

m iv mv

+ Z vj (Xnj) + Z VV(Xij) j =1 j =1

бу ерда - N - сатхдаги элементлар сони; mN - N - сатх, учун вариантлар сони;

VJ - J сатх,нинг i - элементи ва j - варианти учун максад функциясининг ташкил этувчилари.

Бошлаш

а I

к

0 I

sl

* I а 1

5 I

го1

II ^ ■

Тамом

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 8 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337

3-расм. Электр таъминоти тизимини оптималлаштириш алгоритми III боскич - параметрик структуравий оптималлаштириш, бунда мумкин булган маршрутлар (2-расм) буйича аникланадиган электр тармогининг 3D - схемалари ЭТТ архитектурасига мувофик танланади. Электр тармоклари синтез объекти саналади. Электр тармогини синтез килиш вазифаси бирламчи ва иккиламчи тармокларининг таксимлаш курилмалари сони, жойлашишини ва уларга истеъмолчилар - саноат объекти ускуналарини улаш нукталарини танлашни камайтириш хисобланади. Ускуналарни урнатиш жойида тугун нукталарини жойлаштириш меъёрий хужжатлар шартларига мос келадиган чекловларга боглик. Локал экстремумларини топиш Ш-сатх элементлари учун берилган чегара шартлари асосида амалга оширилади ва максад функцияси куйидагича ифодаланади:

min У

nlll mlll

I I v!"(XUi),

ЭТТ ^-¡у^щ

бу ерда пш - III-сатх элементлар сони; - III-сатх учун вариантлар сони; У.

III

V

- III-сатхнинг i - элементи ва j - варианти учун максад функциясининг (2-жадвал) ташкил этувчилари.

2-жадвал

"Электр энергияни коммутация килиш, узатиш ва таксимлаш тизимлари" сатх элементларининг максад функциялари

Белгиланиши Векторлари

ФЭЭУТТ (Ху) RnP, Lnp, SПР, А UЭС , СПР

ФКТ ( Х у) cosrn 1, t , t , S , Т 1 , Т 1 , Т 1 , m ,C п раз узиш ПР 0 п УКТВ п УХКМ n n п

ФХТ ( Ху) rp , tCp р, Rx, R0, схт

III боскичдан сунг электр таъминоти тизимининг динамик режмларда ишлашини тахлил килишда танланган оптималлаштириш натижалари буйича лойихавий ечимлари моделларда амалга оширилади. Бирламчи энергия манбалари ва истеъмолчиларнинг томонида хосил килинган деструктив таъсирида утиш жараёнларини хисоблаш Simulink мухитида ишлаб чикилган моделлар асосида амалга оширилди.

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 8 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337

4-расм. Динамик характеристикаларини тах,лил килиш алгоритми

IV боскич - ЭТТнинг чи;иш параметрларини (V ) тузатиш (утиш жараёнларини х,исоблаш натижалари, 1-расмдаги графдаги узарувчиларнни параметрик оптималлаштириш ва максад функциясининг глобал экстремумини топиш (5-ифода)).

Оптимал ечимни топишнинг якуний натижалари - бу электр тармогининг 3D диаграммаси, техник характеристикалари билан ЭТТ таркибига кирувчи муайян элементлар ва куйидаги ифодада келтирилган чи;иш маълумотлари векторининг параметрлари:

Vэтт =

AP, SKUp., X-1, К~э \ Ктг , V, Ка, kn, Ks, 0ю К Р"1, , Г1

энергетик

СМ , CV, C1, C2 , MS , VS

иктисодий

ишончлилик

(6)

>

<

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 8 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337

2-расмда келтирилган алгоримга мувофик оптималлаштиришнинг барча турт боскичида лойихалаштирилаётган ЭТТни синтез килиш учун динамик дастурлаш усули кулланилади (3-расм), бунда F. максад функциясини минималлаштириш жараёни учта

узаро оптималлаштириш мезонига караб учта узаро боглик кетма-кет харакатларга булинади: Xj -энергетик, ишончлилик ва иктисодий. D - максад функцияларининг чегара

кийматлари сохаси [2, 6].

2-расмда келтирилган 6-блокдаги куп мезонли минималлаштиришни лойихалаш кетма-кетлигини бажариш учун Марк Гембикнинг максадга эришиш усули кулланилган булиб, у Toolboxes/Optimization амалий дастурлаш пакети ёрдамида ишлаб чикилган АЛТ (САПР) тизимида амалга оширилади. 10-блокда лойихалаштирилаётган ЭТТнинг структуравий схемасини танлаш куйидаги ифодага мувофик аникланади:

S = (B11 V Bi2...Bn V B21 v B22 V B2у V B4i V B42-B4k V B5i V B52-..B5m)&

&(B31 V B32---B3n)

где Bj - иерархиянинг куйи тизимидаги муносабат матрицалари; i, j, k, m, n- мос

равишда I ... V - сатхлардаги элементлар сони.

14-блокда мумкин булган маршрутларни танлаш ЭТТ структураси ва электр тармогирининг схемаси саноат ЭТТ ишлаш тажрибасидан олинган статистик маълумотларга асосланган функционал хусусиятларга мувофик амалга оширилади. 15-блокдага лойихд ечимлари вариантлари сонини аниклаш учун Уоршалл алгоритми ёрдамида берилган Аj кушни матрицасидан Р максад матрицаси х,исоблаб чикилади:

P = A v A(2) v A(3) v A(n), бу ерда,

A = (An v A12-..A1i v A2j v A22 v A2j v A41 v A42-..A4k v A51 v A52-..A5m)&

& (A31 v A32 ■■■A3n )

Хулоса

Шундай килиб, глобал минимумни кидиришда максад кункцияси детерминистик структурага эга, аддитив ва уз огирлик коэффициентига эга булган ташкил этувчиларининг якуний йигиндиси хисобланади. Максад функциясининг х,ар бир компоненти, уз навбатида, куплаб омиллар билан белгиланади: чикиш куввати, элемент учун мумкин булган коструктив вариантлар, йукотишлар характери, энергия сифатининг узгариши, захиралаш ва бошкалар. Купгина омиллар ичидан асосийси (ишончлилик меъзони) танланади ва колганларининг асосийга нисбатан таъсири алока коэффициенти (вазн коэффициенти) оркали белгиланади. Кейин синтез масаласи элементларнинг охирги сонини топишга каратилади, уларнинг х,ар бири белгиланган сат^да жойлашган ва чекланган микдордаги вариантлар шаклида амалга оширилади. Тизим графининг тугунлари ва учлари (кушни ва муносабат матрицалари) уланиши мавжуд булганда 1 га ва

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 8 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337

у йук булганда 0 га тенг булган уланиш коэффициентларини киритиш оркали бутун тизим ва унинг элементларининг чикиш характеристикаларини аниклаш мумкин.

Электр таъминоти тизимининг таркибий кисмларини ва унга кандай талаблар куйилишини аниклаш, яъни ишончлилик, электромагнит майдон мослашувчанлиги, энергия сифати курсаткичлари, иктисодий, таркибий ва хавфсизлик курсаткичлари буйича электр таъминоти тизими учун меъёрий-техник талабларни х,исобга олган х,олда таркибий кисмлар учун спецификацияларни шакллантириш керак.

REFERENCES

1. Одрин, Б.М. Метод морфологического анализа технических систем. М.: ВНИИПИ, 1989.- 312 с.

2. Сапаев М., ^одиров Ф.М., ^одирова С.Ф. Электр та'миноти тизимининг телекоммуникация объекти билан узаро таъсир механизми. Мухаммад ал-Хоразмий авлодлари, № 1(19), март 2022. - 84 с.

3. Кадиров Ф.М., Назаров Ф.Д., Абдуллаев Э. Способы улучшения гармонического состава напряжения и тока. Информационные технологии и моделирование процессов в фундаменталных и прикладных исследованиях: материалы И Международной молодежной школы-конференции. 15-17 декабря 2016 г. / под общ. ред. Д. П. Ануфриева. - Астрахан: 2016. - 234 с.

4. Kodirov FM. Modelling аnd reseаrch of hаrmonic components of current аnd vo^ge in electric nets. Universum: технические науки. НауЧный журнал. Выпуск: 2(95). ^аст 7. Феврал 2022.

5. ^одиров Ф.М. Телекоммуникация электр таъминоти тизимларини лойихдлашда АКТдан фойдаланиш. «Yangi O'zbekistonda islohotlarni amalga oshirishda zamonaviy axborot-kommunikatsiya texnologiyalaridan foydalanish» mavzusida Xalqaro ilmiy-amaliy konferentsiya. Andijon 27-29 oktabr 2021 yil. 565 б.

6. Рогулина, Л.Г. Структурно-параметрический синтез систем электропитания. Научный вестник НГТУ. -2007. - №4(29). - С. 157.

7. А.Ю.Воробев. Электроснабжение компютерных и телекоммуникационных систем. М.: Эко - Трендз, 2003. - 280 с.

8. Раков Д.Л. Структурный анализ и синтез новых технических систем на базе морфологического подхода. ИСБН 978-5-397-02604-8, УРСС, 2011, 160 с.

9. А.В. Андрейчиков, О.Н. Андрейчикова Системный анализ и синтез стратегических решений в инноватике. Математические, эвристические и интеллектуалные методы системного анализа и синтеза инновации. М.: Либроком, 2013, - 306 с.

10. James A. Momoh. Electric Power Distribution, Automation, Protection, and Control. ISBN 9781315221991. Published December 21, 2017 by CRC Press. 384 Pages 147 B/W Illustrations.

11. Цыбин В. В., Шукуров А. Г., Эшмуратов Д. Э. Современные методы диагностики бортового радиоэлектронного оборудования //Материалы республиканской научно-технической конференции" Проблемы развития аэрокосмической отрасли Республики Узбекистан» Ташкент, Узбекистан. - 2007. - С. 131-134.

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 8 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337

12. Эшмурадов Д. Э., Элмурадов Т. Д., Тураева Н. М. Автоматизация обработки аэронавигационной информации на основе многоагентных технологий //Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. - 2022. - Т. 25. - №. 1. - С. 65-76.