Условные обозначения и сокращения

x_i , y_i — входной и выходной сигналы звена, объекта, системы;

u_i — задающий (управляющий) сигнал;

z_i — информационный сигнал обратной связи;

u_pi , x_pi — регулирующие сигналы;

x_Bi — сигнал возмущающего воздействия;

r_i — корректирующий сигнал;

S_j — подсистема управления многоуровневой иерархической системы;

λ_i — интенсивность потока информационных сигналов;

H_j(S_j) — информационная функция подсистемы управления; C_j(S_j) — управляющая функция подсистемы управления; V_i, v_i — функция цели; k — коэффициент усиления;

τ — время запаздывания, с;

Т — постоянная времени, с;

ώ — частота колебаний, 1/с, (рад/с);

W(s), W — передаточная функция, КЧХ (вектор) звена, объек­та (системы);

Р_{п п} — давление перегретого пара;

Р_т — давление перегретого пара в общей магистрали, перед турбиной;

h — энтальпия теплоносителя;

t_{п п} — температура перегретого пара (первичного);

t_{в п} — температура перегретого пара (вторичного);

t_{п р} — температура в промежуточной точке тракта;

t_{с в} — температура сетевой воды;

θ — температура топочных газов;

G_{п п} — расход перегретого пара;

G_{в п} — — вторичного пара;

G_{г п} — — греющего пара;

G_{г в} — — горячего воздуха;

G_т — — пара на турбину;

G_б — — пара из барабана;

G_{п в} — — питательной воды;

G_к — — конденсата;

H — уровень жидкости в сосудах и емкостях;

АРМ — автоматизированное рабочее место;

АСР — автоматическая система регулирования;

АСУП — автоматизированная система управления предприятием;

АСУТП — автоматизированная система управления технологи­ческим процессом;

АТК — автоматизированный технологический комплекс;

ВПУ — водоподготовительная установка;

ВСВ — временно-согласованные выбросы;

ИВК — информационный вычислительный комплекс;

КТС — комплекс технических средств;

ЛПР — лицо, принимающее решение;

МИС — многоуровневая иерархическая система;

ПДВ — предельно допустимые выбросы;

ПДК — предельно допустимая концентрация

ПДУ — питательно-деаэраторная установка;

ПТК — программно-технический комплекс;

УВК — управляющий вычислительный комплекс;

УЛУ — устройство логического управления; УМС — универсальная модульная станция;

ЭВМ — электронная вычислительная машина.

Глава 1

АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ УПРАВЛЕНИЕ

В ЭНЕРГЕТИКЕ

1.1. Понятие больших систем управления

Электрификация народного хозяйства и социальной сферы в со­временных условиях осуществляется за счет развития существу­ющих и создания новых энергетических систем.

Энергетическую систему ОС) образуют источники (гидравли­ческие, тепловые и атомные станции) и потребители энергии — электроприемники (ЭП), объединенные общей электрической сетью. К потребителям относятся крупные промышленные пред­приятия, имеющие развитый парк электродвигателей и электро­нагревательных (электроосветительных) установок, электрофицированные участки железных дорог, разветвленная сеть электроприемников коммунального, жилищно-бытового и сельскохо­зяйственного назначения, теле- и радиосвязи и др.

Обычно потребителей объединяют электрическими сетями по производственному, территориальному или отраслевому признаку и снабжают электроэнергией через обособленные системы (напри­мер, городов, крупных предприятий, сельских районов и др.)

Электрическая часть объединенных тепловых электростанций и центры потребления электрической энергии (подсистемы энерго­снабжения), взаимосвязанные через электрические сети, образу­ют единый производственно-технологический комплекс — элек­троэнергетическую систему [1].

Важнейший признак энергетической системы, отличающий ее от других крупных промышленных и производственных объедине­ний, — одновременность процессов производства, распределения и потребления электрической энергии, обусловленная невозмож­ностью складирования готовой продукции и необходимостью ба­ланса между суммарными мощностями, генерируемыми электро­станциями и потребляемыми в энергетической системе. Появле­ние небаланса, как правило, сопровождается изменением режим­ных параметров энергетической системы: напряжений, токов, час­тоты сети и др., отклонение которых лимитированы [21].

Энергетическая система в целом относится к так называемым большим системам (сложным). Условимся называть сложной сис­темой такое объединение многофункциональных элементов (под­систем), имеющих общую цель управления, в результате взаимо­действия которых система в целом приобретает новые качества.

Например, в случае объединения ТЭС, управляемую единой ав­томатизированной системой, достигают повышения качества элек­троэнергии и экономических показателей ЭС в целом.

В дальнейшем будем считать типовой ЭС совокупность объеди­ненных для параллельной работы ТЭС, линий электропередач, электрических подстанций и тепловых сетей, имеющую общий ре­зерв и централизованное управление для координации режимов работы станций, подстанций и сетей по единым графикам элект­рической и тепловой нагрузок.

Структура типовой энергетической системы как единого АТК показана на рис. 1.1.

Большинство энергетических систем в целях взаимного обмена мощностью соединяются между собой линиями электропередач, образуя объединения энергетических систем. Пример такого объ­единения — единая энергетическая система РФ (ЕЭС РФ), в ко­торую входят ЭС, расположенные на европейской части нашей страны. ЕЭС РФ связана линиями электропередач с энергетичес­кими системами стран СНГ и дальнего зарубежья.

Современная объединенная энергетическая система (ОЭС) — огромный и чрезвычайно сложный производственный комплекс, имеющий внутренние и внешние энергетические, транспортные, информационные и экономические связи. Управление таким ком­плексом требует быстрого принятия ответственных решений. Пе­рерывы и отказы в работе ОЭС ведут к тяжелым экономическим и социальным последствиям.

Объединенная энергетическая система (ОЭС) как объект опера­тивно-диспетчерского управления генерацией и обмена активной мощностью состоит из взаимодействующих примыкающих энерге­тических систем. Границы каждой ЭС определяют, исходя из кон­фигурации электрических сетей с учетом территориальной и экономической общности генерирующих станций и электроприем­ников, а также существующего в нашей стране административного деления.

Рис. 1.1. Структура типовой энергетической системы