1 Загальна характеристика метода, що застосовується

Сучасні технічні і технологічні об’єкти і їх системи управління характеризуються великою кількістю елементів, безліччю зв’язків і взаємозв’язків, значним об’ємом інформації, що обробляється. Такі системи називають складними, великими або системами зі складною структурою.

Метод системного аналізу застосовується за відсутності або недостатності необхідних відомостей про певну об’єктивну ситуацію (об’єкт або процес), які дозволяють її формалізувати і прийти до вирішення задачі. В такому випадку можливо представити ситуацію у вигляді якоїсь системи з урахуванням максимально можливого числа її ресурсів і зв’язків між ними. Коли говорять про систему, зазвичай мають на увазі сукупність взаємопов’язаних елементів, відокремлених від середовища, що взаємодіють з нею як єдине ціле.

Системний аналіз — науковий метод пізнання, що представляє собою послідовність дій з встановлення структурних зв’язків між елементами досліджуваної системи.

Формування структури є частиною рішення загальної задачі опису системи. Структура виявляє загальну конфігурацію системи, а не визначає систему в цілому. Якщо зобразити систему як сукупність блоків, що здійснюють деякі функціональні перетворення, і зв’язків між ними, то отримаємо структурну схему, що описує структуру системи в узагальненому вигляді. Говорячи про блок, зазвичай мають на увазі функціонально закінчений і оформлений у вигляді окремого цілого пристрій. Розподіл на блоки може здійснюватися виходячи з необхідного ступеня деталізації опису структури, наочності відображення в ній особливостей процесів функціонування, притаманних системі. Крім функціональних, в структурну схему можливо включати логічні блоки, що дозволяють змінювати характер функціонування залежно від того, чи виконуються, чи ні деякі заздалегідь задані умови.

Для вирішення добре структурованих проблем, що виражаються кількісно, використовується методологія дослідження операцій, яка полягає в побудові адекватної математичної моделі і застосуванні методів для пошуку оптимальної стратегії управління цілеспрямованими діями. Типовими задачами моделювання є: структурний аналіз, структурний синтез і параметричний аналіз.

Структурний синтез визначає процес створення складової алгоритмічної моделі об’єкту, тобто визначення набору елементів, з яких складається складова модель, способів їх поєднання і взаємодії. Розкладання цілого на частини називається декомпозицією, поєднання частин в ціле — агрегуванням.

Проведення структурного аналізу дозволяє виявити залежність між елементами системи; відокремити замкнуті і незамкнуті послідовності елементів; виявити зовнішні потоки енергії і речовини, що не зв’язують апарати один з одним і внутрішні об’єднавчі потоки, визначити оптимальну послідовність розрахунку.

Типовою задачею параметричного аналізу є розрахунок за допомогою математичної моделі характеристик об’єкту, що вивчається, за різних режимів його роботи.

При розрахунку і оптимізації складних енергетичних систем, таких як ТЕС в цілому або у вигляді окремих блоків, постає питання вибору рівня декомпозиції об’єкту. Наприклад, можливо всю систему регенеративного підігріву живильної води замінити одним еквівалентним підігрівачем, можна розглядати кожен підігрівач як точковий об’єкт, а можна моделювати процеси тепломасообміну в окремих ступенях підігрівача. Рівень декомпозиції системи навіть при однакових функціях мети буде приводити до різних оптимальних рішень.