Интеллектуальные информационные технологии моделирования технологических процессов и оборудования электрических станций

В условиях бурного инновационного развития энергетики в мире и России, необходимости интеллектуализации производства, реализации автоматического пуска, останова и изменения режимов энергоблоков осуществляется переход на использование смарт-технологий при проектировании, строительстве и эксплуатации электрических станций. Этот переход характеризуется созданием оборудования и технологических систем, включающих в себя системы управления, диагностики и самообучения. Указанные технологии в своем большинстве основываются на использовании интеллектуальных, математических моделей технологических процессов ТЭС и АЭС. Выполнены анализ, исследование и развитие интеллектуальных информационных технологий моделирования технологических процессов и оборудования электрических станций. Является актуальным развитие методов анализа нестационарных систем, работающих при наличии неопределенных условий, внешних воздействий (нагрузке), параметров системы и критериев (цели) функционирования, когда информация об изменениях условий приходит в процессе работы. В проекте большое внимание уделено разработке методов создания адаптивных, стохастических, нейронечетких, предикторных и аналитических моделей различной степени приближения применительно к тепловым и гидродинамическим процессам; сравнительному анализу характеристик математических моделей; выбору моделей и существенных информативных параметров (факторов). Рассмотрены аналитические, экспериментальные, экспертно-статистические, вычислительные, информационные и комбинированные методы составления математического описания объектов энергетики. Исследовано влияние принятых допущений на точность математических моделей и их адекватности реальным, тепловым и гидравлическим процессам энергетических установок. Рассмотрены вопросы выбора моделей и построения простых, но достаточно точных и эффективных моделей, обеспечивающих функционирование энергетического оборудования и станции в целом в реальном масштабе времени. Разработаны адаптивные и самонастраивающиеся системы моделирования на базе программируемых логических контроллеров. Поскольку типовыми законами регулирования, используемыми в системах управления электростанциями, являются П, ПИ, ПД, ПИД законы, то для обеспечения преемственности расширены их функциональные свойства в части адаптации и самонастройки и разработаны методы автонастройки с использованием активных воздействий на систему различной модальности, в том числе с использованием собственных управляющих воздействий в качестве идентифицирующих сигналов. Разработаны макеты программно-технических комплексов построения нечетких и адаптивных моделей оборудования и оптимизации технологических процессов. Применение указанных методов иллюстрируется на примерах анализа и оборудования электрических станций. Разработанные методы будут эффективны при проектировании и оптимизации технологических процессов и оборудования и построения высококачественных систем управления для электрических станций.