3702

RЛЭП(2 3) 6,762 6,282 0,48Ом;

Q2(ип.. ) 158,685 65 6,222 0,686 2,356 84,957квар;

ной структуре сети (рис. 1, схема I).

Полученные результаты для всех четырех тестов с высокой достоверностью совпадают с существующими (см. расчетные схемы тестов на рис. 3-6). Реализация предложенных подходов к алгоритму распознавания позволит с минимальными затратами формировать концептуально новую информационно измерительную инфраструктуру подстанций и радиальной сети, обеспечивающей контроль за их топологией и режимными параметрами, и позволяющей в дальнейшем с минимальными затратами разворачивать на ее основе новые функциональные системы различного назначения, включая адаптивные системы управления, например, Smart Grid и подстанциями нового поколения в сети: iSAS [3].

61

УДК 004.942: 519.17: 004.031.43: 519.876.5

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПРИНЯТИЯ ОПЕРАТИВНЫХ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ СЛУЖБ БЫСТРОГО РЕАГИРОВАНИЯ НА ОСНОВЕ МНОГОКРИТЕРИАЛЬНЫХ ОЦЕНОК

И.М. Пашуева, А.В. Бондарев, С.М. Пасмурнов, В.В. Пешков

Воронежский государственный технический университет vapushka@yandex.ru

В статье приводится описание математической модели, основанной на многокритериальной оценке загруженности районных подстанций для определения оптимальных управленческих решений служб быстрого реагирования в условиях сильной загруженности, приводится описание множества критериев оценки, результаты моделирования работы службы быстрого реагирования с применением описываемой математической модели

Ключевые слова: математическая модель, многокритериальная оценка, функция агрегирования, моделирование

В работе служб быстрого реагирования особую актуальность представляет задача оперативного управления, заключающаяся в принятии оперативного решения по вопросам распределения поступающих вызовов по свободным бригадам. Математическая модель нахождения оптимального решения задачи управления сетью распределенных бригад службы быстрого реагирования основана на расчете функции агрегирования.

Для сравнения вариантов решений используется несколько функций агрегирования. В качестве оптимального варианта выбирается тот, на котором достигнут максимум функции агрегирования следующего вида

изменяются, поэтому и оценки ki и fi с течением времени меняется, но в каждый момент времени могут быть вычислены. В случае (4) с помощью параметра

учитываются различные стратегии при выборе оптимального решения. Если

1, то функция агрегирования будет представлять собой самый пессими-

64

стичный вариант. При 0 максимум функции агрегирования будет отражать наиболее оптимистичный вариант принятия управленческого решения. Во всех остальных случаях функция агрегирования будет выявлять решения, отражающие в различных соотношениях пессимистические и оптимистические решения.

Множество всех критериев оценки разделено на два основных подмножества, отличающиеся знаками. Минимальное значение критериев по районной станции основано на сравнении множества критериев, имеющих отрицательные значения. Максимальное значение будет выбираться из значений другого подмножества критериев, имеющих положительные значения. Смысл критерия будет определяться как нахождение районной станции, имеющей максимальное количество бригад свободных бригад службы быстрого реагирования при наименьшей нагрузке или удаленности.

При выявлении чрезвычайного режима работы в одном из районных центров службы быстрого реагирования, по результатам анализа статистических данных определяются количественные значения выбранных критериев. После чего, определяется бальная оценка по каждому критерию последовательно для каждого районного центра (Ai,Sj ).

Функции агрегирования анализируется. Выбирается наиболее оптимальный вариант перераспределения бригад районных центров службы быстрого реагирования, как тот, в котором функция агрегирования достигает максимума. Бригады выбранного районного центра направляются в районный центр с чрезвычайным режимом работы. Предлагается возможность изменения параметра в любой момент времени в настройках программы главным специалистом службы в настройках автоматизированного рабочего места. Это позволит адаптировать программный комплекс под изменяющиеся условия функционирования службы быстрого реагирования. Например, при внедрении в работу других городских районных центров, изменении количества или расположения районных станций.

Если после очередного анализа загруженности районных центров распределенной сети службы быстрого реагирования во всех районах режим работы определен как нормальный, то, после обслуживания очередного вызова, бригады возвращаются с гаражи районных центров, к которым прикреплены.

Моделирование процессов принятия оперативных управленческих решений с использованием многокритериальной оценки было осуществлено в программном пакете GPSS. Используя стандартные блоки и операторы программы была разработана модель работы служб скорой помощи с использованием разработанной математической модели, основанной на многокритериальной оценке и функции агрегирования. Для сравнения была создана модель, отражающая текущее функционирование службы быстрого реагирования. Полученные данные для каждой модели приведены на рисунке.

Две модели рассматривались в равных условиях по поступающим вызовам: их количеству и классу, а также по ресурсам бригад в районных центрах.

65

В качестве временного интервала рассматривалась двадцати четырехчасовая смены работы службы быстрого реагирования. За время моделирования каждой моделью было обслужено равное количество вызовов: 694 вызова. В рассматриваемой модели предполагалась ситуация возникновения в одной из районных станций существенного увеличения интенсивности поступающих вызовов. В результате возникала необходимость принятия решения о выборе районных подстанций для переброски бригад и определение количества бригад, которым предстоит обслуживать вызовы другой районной станции службы быстрого реагирования. В результате многократных экспериментов были получены статистические данные, представленные на графике скорости обслуживания поступающих вызовов.

Сравнение скорости обслуживания вызовов районными станциями службы быстрого реагирования с применением математической модели

Нижняя кривая на графике отражает скорость обслуживания поступающих на диспетчерский пункт вызовов без применения предлагаемой математической модели. Верхняя кривая отражает скорость обслуживания поступающих вызовов с применением математической модели, основанной на многокритериальной оценке и функции агрегирования.

Использование разработанной математической модели повышает эффективность, упрощает и оптимизирует работу городского центра службы быстрого реагирования, сокращает время реагирования на вызов.

66

Литература

1.Пашуева И.М. Моделирование и анализ подсистемы управления центрами быстрого реагирования с помощью сетей Петри / И.М. Пашуева, С.М. Пасмурнов // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2011. Т. 7. № 9. С.106-109.

2.Пашуева И.М. Применение сетей Петри в моделировании подсистемы управления центрами быстрого реагирования / И.М. Пашуева, С.М. Пасмурнов // Системы управления и информационные технологии: научно-технический журнал. 2011. №4.1(46). С. 162-166.

3.Пашуева И.М. Моделирование работы распределенной сети служб скорой помощи

сиспользованием функции агрегирования / И.М. Пашуева // Физико-математическое моделирование систем: материалы XIII междунар. семинара. Воронеж, 2015. Ч. 2. С.65-68.

4.Пашуева И.М. Моделирование процессов принятия оперативных управленческих решений в системе управления центрами служб скорой медицинской помощи/ И.М. Пашуева // Физико-математическое моделирование систем: материалы XIII междунар. семинара. Воронеж, 2015. Ч. 2. С.69-73.

5.Пашуева И.М. Имитационной моделирование системы управления центрами служб скорой медицинской помощи с использованием многокритериальных оценок/ И.М. Пашуева // Физико-математическое моделирование систем: материалы XIII междунар. семинара. Воронеж, 2015. Ч. 2. С.74-78.

6.Пашуева И.М. Моделирование процесса перераспределения транспортного ресурса распределенной сети центров скорой медицинской помощи / И.М. Пашуева // Физикоматематическое моделирование систем: материалы XIII междунар. семинара. Воронеж, 2015. Ч. 2. С.79-83.

7.Пашуева И.М. Моделирование функционирования распределённой сети центров оказания скорой медицинской помощи с использованием санавиации / И.М. Пашуева, С.М. Пасмурнов // Физико-математическое моделирование систем: материалы XIV междунар. семинара. Воронеж, 2016. Ч. 2. С.124-130.

MODELING OF THE PROCESS OF MAKING OPERATIONAL MANAGEMENT DECISIONS FOR EMERGENCY SERVICES ON THE BASIS OF MULTI-CRITERIA ASSESSMENTS

I.M. Pashueva, A.V. Bondarev, S.M. Pasmurnov, V.V. Peshkov

Voronezh State Technical University

The article describes a mathematical model based on multi-criteria assessment of the workload of regional substations to determine the optimal management decisions of responders in the conditions of heavy load, is a description of a set of evaluation criteria, the results of simulation of emergency services with the use of the described mathematical model

Keywords: mathematical model, multi-criteria evaluation, aggregation function, modeling

67

УДК 621.316.72, 621.311

ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ УСТРОЙСТВ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НАГРУЗКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

В.Н. Крысанов, А.С. Говоров

Воронежский государственный технический университет

Duh-51@mail.ru

В статье рассматривается реализация физической модели тиристорного регулятора переменного напряжения с микроконтроллерным управлением, работающего на активно-индуктивную нагрузку

Ключевые слова: физическое моделирование, тиристорный регулятор напряжения, микроконтроллерное управление, энергосбережение

Основной задачей при регулировании производственных электроэнергетических систем является регулирование напряжения в них как функции от реальной загрузки того или иного типа оборудования.

Для комплексного повышения энергосбережения отмеченных объектов необходима организация регулирования уровня напряжения питающих центров как выше, так и ниже номинального значения. Стоит отметить, что на низковольтных трансформаторных подстанциях, обеспечивающих энергоснабжение производственной нагрузки, зачастую не регулируется коэффициент трансформации, поэтому из-за неравномерного потребления энергии в течение суток, уровень напряжения может значительно меняться.

Пониженное значение данного показателя (относительно номинального) неминуемо приводит к существенному снижению КПД машин и механизмов, снижению точности и качества выполняемых технологических процессов [1].

Повышенное значение напряжения питания также негативно сказывается на элементах электроэнергетических систем. Приведем примеры:

–в асинхронных двигателях, если напряжение выше номинала на 10 %, ток вырастает на 12 %, температура при этом поднимается на 10 градусов и потребление энергии на 21 %;

–в оборудовании, в состав которого входят нагревательные элементы, повышенное напряжение приводит к частому перегоранию нагревательных элементов;

–в осветительных системах повышенное на 10 % напряжение увеличивает световой поток на 30 % и снижает ресурс лампы, в среднем, на 50-70%. Расход энергии при этом возрастает на 20 % [2].

Таким образом, для экономически эффективного использования электрооборудования необходимо регулировать уровень питающего напряжения.

Для возможности изучения возможностей оптимального регулирования реальных объектов промышленной нагрузки на кафедре электропривода, автоматики и управления в технических системах (ЭАУТС) Воронежского государ-

68

ственного технического университета произведено создание физической модели (программно-технического комплекса – ПТК) тиристорного регулятора переменного напряжения на базе управляющего микроконтроллера ATMEGA 32. Данный комплекс используется как подсистема Smart-структуры, основной задачей которой является оптимизация функционирования объекта в целом (в частности, наиболее значимой задачей является снижение энергоёмкости отдельных процессов, уменьшение величины потерь энергии в ходе различных технологических процессов).

На рис. 1 приведена структурная схема комплекса: блок входных защит обеспечивает включение, индикацию и контроль тока потребления ПТК для предотвращения нештатных ситуаций при работе; блок вторичных источников питания (ВИП) – формирует напряжения питания постоянного тока (+5 В, +9 В) для подсистем ПТК; блок силовых тиристоров коммутирует обмотки трансформатора Т1; нуль-органы (НО) отслеживают измеренную трансформаторами Т2, Т3, Т4 форму напряжения и при переходе через ноль меняют знак выходного сигнала на своём выходе; микропроцессорный регулятор благодаря возможности программирования служит для задания разных режимов коммутации силовых тиристоров.

Рис. 1. Структурная схема программно-технического комплекса

69