Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Информационные и управляющие системы.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
1.07 Mб
Скачать

22.2 Статические методы оценивания состояния

Разделим систему уравнения (2) таким образом, что:

(4)

……………………………….(5)

…………………………… (6)

Тогда можно исключить неизмеренные переменные , т.е. представить их в виде контрольных уравнений:

(7)

В контрольных уравнениях система связывает только измеренные параметры режима. Контрольные уравнения служат для достоверизации информации.

Возможны следующие ситуации, зависящие от состава вектора :

Ситуация 1: Число и состав компонентов вектора таковы, что все компоненты уравнения (2) войдут в уравнение (4):

- порядок вектора x, (8)

где - порядок вектора . Это значит, что в состав вошло минимально необходимое число измеренных параметров. Все остальные параметры можно досчитать.

Такой состав вектора называется базисный. является минимально необходимым, чтобы система была наблюдаемой.

Ошибки, заложенные в (измеренные значения) не могут быть обнаружены.

Проведем линеаризацию уравнения (3) в точке истинных значений (в точке ), тогда:

(9)

(10)

Ситуация 2: Из вектора можно выделить базисную составляющую , остальные компоненты обозначим как - избыточный параметр, вычисленный на основе . Тогда:

Ситуация 3: Число измерений недостаточно. Значении ранга определяет минимальное число недостающих измеренных величин для дорасчета .Система не наблюдаема. Тогда:

Ситуация 4: Сочетание ситуаций 1-3.

I - система наблюдаема, но не избыточна (минимум необходим базисный набор измеряемых параметров);

II – система, содержащая избыточные параметры;

III – система не наблюдаема (недостаток информации).

22.3 Динамические методы оценивания состояния

При таком подходе наряду с данными, поступающими в текущий момент, используется информация, которая была получена в предшествующий интервал времени. Это повышает избыточность и, соответственно, приводит к большей надежности и устойчивости результатов оценивания состояний ЭЭС.

Для динамического оценивания состояния сначала выделяются параметры режима, для которых можно записать уравнение динамики типа (3), например, суммарная нагрузка отдельных узлов, иногда модули и фазы напряжений узла.

Поскольку величина известна для -го момента времени лишь как оценка, имеющая определяемую в процессе оценивания дисперсию , то прогноз , вычисляемый как может рассматриваться как псевдоизмерение с ошибкой, имеющей дисперсию:

где - дисперсия шума динамики . Это псевдоизмерение можно включить в состав контрольного уравнения и использовать для оценивания, как описано ниже.

Можно образовывать и новые контрольные уравнения, нужно лишь представить нагрузку района (или всей ЭЭС) как сумму нагрузок отдельных узлов.

Некоторые дополнительные возможности возникают при обнаружении «плохих данных». Так, если в некий момент времени t появилась большая невязка в контрольном уравнении , то можно считать ошибочным то измерение , для которого имеет место либо «скачок» измеренного значения

такой, что

либо при «залипание» измерения в то время, как остальные измерения изменились:

Описанный выше прием идентификации характеристик ошибок измерений позволяют при включении прогноза в контрольное уравнение идентифицировать дисперсию шума динамики .

Вместе с тем при динамическом оценивании встают дополнительные проблемы формирования моделей, по которым можно получать прогноз («модели динамики»):

  • Модели ряда Фурье

,

  • Модели экспоненциального сглаживания

,

где - время упреждения.

Описанные подходы можно также использовать при решении задачи определения надежности систем телемеханики.

Частным случаем динамического оценивания является дорасчет исчезнувших телеизмерений. Например, при исчезновении телеизмерения параметра х в момент t по значению можно найти по соотношению:

где и - прогнозируемые значения ,

обычно T- целый час,

- реальное значение х в момент Т.

Следует отметить, что в ряде зарубежных ЭЭС, в которых задача оценивания состояния эксплуатируется уже в течение нескольких лет, оцененные значения представляются диспетчерскому персоналу наравне с текущим телеизмерением или по его выбору.

На основании текущих телеизмерений и оцененных значений параметров производится идентификация режима, который может быть:

  1. Нормальным (все значения параметров находятся в пределах, допустимых для длительной работы по критериям качества электроэнергии, исправности отдельных элементов электроэнергетической системы (ЭЭС), надежности работы отдельных узлов или ЭЭС в целом).

  2. Утяжеленным (в котором один или несколько параметров достигают значений, допустимых лишь в течение ограниченного периода, или несколько параметров достигают значений, недопустимых даже кратковременно).

В зависимости от режима, в котором находится ЭЭС, определяется основная задача управления в соответствующий момент времени.