РОЗДІЛ 2
МЕТОДИ РОЗРОБКИ КОМП'ЮТЕРНИХ СИСТЕМ КОМЕРЦІЙНОГО ОБЛІКУ І УПРАВЛІННЯ ЕЛЕКТРОСПОЖИВАННЯМ ТЕРИТОРІАЛЬНО-РОЗПОДІЛЕНИХ ОБ'ЄКТІВ
2.1. Інтегровані комп'ютерні системи комерційного керування територіально-розподіленими електричними об'єктами
Широке впровадження сучасних комп'ютерних технологій і програмувальних мікропроцесорних контролерів для систем керування стаціонарними і мобільними об'єктами забезпечило можливість автоматизації процесів комерційного обліку електроенергії, мінімізації її вартості, регулювання енергетичних об'єктів, визначення технічного ресурсу і дозволило істотно підвищити надійність їх функціонування. Застосування інформаційних технологій у процесі експлуатації електричних мереж показало, що існуючі засоби керування енергетичними об'єктами вирішують, як правило, локальні задачі, унаслідок чого виникло багаторазове дублювання вимірів первинних даних, збільшилася вартість, похибка вимірів і виник ряд інших технічних проблем при організації єдиної системи керування [15].
Впровадження сучасних комп'ютерних технологій для реєстрації, обробки і передачі інформації поклало основу організації інтегрованих комп'ютерних систем комерційного керування споживанням електроенергії на основі диференційованих по зонах доби тарифів на електроенергію [55]. Особливістю таких систем є те, що вони організовані на основі загального середовища первинного виміру електричної інформації, що використовується для забезпечення надійності роботи енергетичних об'єктів шляхом відтворення з єдиних інформаційних позицій таких функцій, як реєстрація доаварійних, аварійних і післяаварійних режимів синхронно з роботою по захисту, визначення місця аварії, безупинна діагностика і прогноз технічного стану силового електроустаткування, комерційний облік, поліпшення якості спожитої електроенергії, вироблення керуючих впливів і надання комп'ютерної та аварійної інформації на всі рівні керування. Обмін інформацією в інтегрованих комп'ютерних системах здійснюється в темпі процесу між різними споживачами й ієрархічними рівнями керування, що дозволяє поліпшити не тільки якість керування, але й ефективність функціонування електричної мережі.
У зв'язку з цим актуальним є питання розробки на основі комп'ютерних технологій і сучасних принципів організації перспективних інтегрованих систем, орієнтованих на комерційне керування територіально-розподіленими енергетичними об'єктами.
У даному розділі розглянуті питання організації інтегрованих систем на базі комерційних тарифів, диференційованих по зонах доби, орієнтованих на сучасні і перспективні інтегральні технології, що будуються з єдиних інформаційних позицій.
2.1.1. Архітектурні рішення інтегрованих комп'ютерних систем на основі диференційованих тарифів на електроенергію. На підставі методики, що викладена в роботі [55], архітектурна реалізація інтегрованих комп'ютерних систем, орієнтованих на комерційне керування територіально-розподіленими об'єктами, до яких відносяться залізниці, представлена на рис. 2.1 [58,59]. Система включає набір комп'ютерних систем комерційного керування, призначених для експлуатації віддалених один від одного електричних об'єктів єдиного споживача електроенергії [20-23]. Вони об'єднані за допомогою каналів зв'язку і модемів з центральним сервером, що забезпечує прийом комерційних й аварійних даних, верифікацію й архівацію інформації, підготовку звітних і фінансових документів, а також формування і передачу даних на верхні рівні керування. При такій організації інтегрованих комп'ютерних систем відкривається можливість вирішувати комплекс електроенергетичних задач на якісно новому рівні, використовуючи розподілене середовище обробки даних і можливості сучасних операційних систем - багатозадачність і багатопоточність. Архітектурна організація кожної комп'ютерної системи комерційного керування виконана на
основі принципу єдиного інформаційного простору [55]. Вона включає систему комерційного обліку електроенергії (СКОЕ), систему реєстрації позаштатних режимів (СРПР), систему діагностики і прогнозу технічного стану (СДП), котрі об'єднані за допомогою уніфікованого мікропроцесорного середовища реєстрації первинної інформації, мікропроцесора, ключів, блоків гальванічної розв'язки, дешифраторів і оперативного запам'ятовуючого пристрою [21]. Крім того, комп'ютерна система комерційного керування має чотирьохпортовий модуль інтерфейсу для обміну інформацією з центральним сервером і між системами. Завдяки тому, що первинна інформація зчитується з датчиків за допомогою уніфікованого мікропроцесорного середовища, де вона перетворюється й звідки у цифровому чи аналоговому виді подається на всі підсистеми обробки, то, відповідно, якість розв'язуваних задач істотно поліпшується.
Робота інтегрованої комп'ютерної системи для розв'язання комплексу задач, пов'язаних з комерційним керуванням і забезпеченням надійності функціонування територіально-розподілених електричних об'єктів, здійснюється в такий спосіб (блок-схема алгоритму, додаток А). Передбачається, що після запуску інтегрована комп'ютерна система працює в реальному часі, при цьому в мікропроцесорному середовищі реєстрації первинної інформації формується комплекс вихідних даних, що надходять на системи комерційного обліку електроенергії, реєстрації аварійних режимів, безупинної діагностики технічного стану електричного устаткування. У кожній з них виконуються відповідні функції, а комп'ютерна інформація про комерційний облік електроенергії, результати аварій і дані про надійність електричного устаткування накопичується в базі даних. Обмін інформацією між СКОЕ, СРПР, СДП і центральним сервером здійснюється по запиту, що надходить з верхнього рівня керування чи з ініціативи системи реєстрації аварійних режимів у випадку виникнення позаштатної ситуації. Запит на обмін інформацією від центрального сервера надходить через інтерфейсний модуль на вхід мікропроцесора інтегрованої системи, у якому по відповідному алгоритму визначається, з я