МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ПРОАКТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЦИФРОВЫМИ ПОДСТАНЦИЯМИ В АКТИВНО-АДАПТИВНЫХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Аннотация

В работе рассматриваются методы и алгоритмы проактивного управления цифровыми подстанциями в активно-адаптивных электроэнергетических системах. Проактивное управление представлено как организационная задача, требующая нового подхода к распределению функций принятия решений. Показано, что цифровые подстанции трансформируются в активных агентов системы управления, а цифровые трансформаторы выступают информационными агентами, формирующими данные для поддержки решений на всех уровнях иерархии управления энергообъектами. Цель исследования: разработка методов и алгоритмов проактивного управления энергообъектами в активно-адаптивных электроэнергетических системах, обеспечивающих интеллектуальную поддержку обоснованности и оперативности принятия решений диспетчерским персоналом на основе прогнозного анализа данных цифровых трансформаторов и перераспределения функций между уровнями иерархии управления энергообъектами. Материалы и методы. Исследование базируется на теории организационных систем, теории активных систем и теории информационных процессов и систем. Применены методы системного анализа, математического и имитационного моделирования, искусственного интеллекта (гибридные нейросетевые архитектуры CNN + Bi-GRU с вниманием), а также экспериментальные методы на платформе «Авача». Результаты. Разработана концепция распределенного проактивного управления с переносом функций интеллектуальной поддержки на полевой уровень, сокращающая время реакции до 1–2 мс. Предложен метод поддержки решений на основе нейросетевой архитектуры с точностью 96,1 % и эффективностью 0,8 MFLOPS. Обоснован принцип распределения функций с асинхронным алгоритмом lock-free синхронизации. Разработана методология интеграции в инфраструктуру цифровых подстанций, совместимая с МЭК 61850. Эксперименты на платформе «Авача» подтвердили точность 95,7 % и время реакции 1,2 ± 0,3 мс. Результаты внедрены в ООО «Челэнергоприбор». Заключение. Разработанные методы реализуют новую организационную структуру управления цифровыми подстанциями, соответствующую стратегии создания интеллектуальных активно-адаптивных систем, и повышают живучесть энергосистем за счет раннего выявления аварийных режимов.