Теоретические основы, модели и методы управления развитием и функционированием интеллектуальных трубопроводных систем энергетики

В настоящем отчете представлены результаты исследований по созданию теоретических основ, методов и моделей для решения задач управления развитием и функционированием интеллектуальных трубопроводных систем (ИТПС) энергетики. Процесс трансформации энергетических систем обусловлен глобальными трендами, происходящими в энергетике, и связан с интеллектуализацией, вовлечением в энергетическую сферу нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, систем аккумулирования энергии, новых технологий их функционирования. Во мнгом этому способствует информационное, телекоммуникацитонное развитие, технологические вызовы, возрастающие экологичсекие требования и другие факторы. Происходящие преобразования должны содействовать повышению общего уровня надежности ИТПС, качества, эффективности, энерго- и ресурсосбережения. Такие системы отличаются архитектурой построения, новыми свойствами и реализуемыми на практике функциональными особенностями и возможностями. В связи с этим возникает необходимость применения новых цифровых и интеллектуальных технологий анализа и принятия решений при развитии и управлении трубопроводными системами (ТПС). Важными при этом становятся разработка нового научно-методического и вычислительного инструментария, ориентированного на использование уникальных возможностей современной вычислительной техники, информационных и телекоммуникационных технологий. В отчете представлены актуальные проблемы цифровизации и интеллектуализации ТПС энергетики, излагаются разработанные методы анализа и синтеза их идентифицируемости, математического моделирования режимов функционирования ТПС с учетом новых свойств оборудования, оптимизации решений по реконструкции и развитию интеллектуальных ТПС с учетом надежности, управляемости, рационального распределения нагрузок между энергоисточниками и экологических требований. Универсальными для этих целей могут быть предложенные методические положения и математический аппарат, и инструментарий, построенные на иерархических принципах и подходах. Новым классом энергетических объектов, рассматриваемых в проекте, являются интеллектуальные интегрированные энергетические системы (ИИЭС), объединяющие в своем составе системы электро-, тепло-, топливо-, холодоснабжения. Предлагаются технологические и методические принципы их построения, разрабатываются методология создания и управления ИИЭС и механизмы взаимодействия их подсистем на основе мультиагентных подходов, термодинамико-цепных моделей и современных методов имитационного моделирования. Многие предложенные разработки прошли апробацию на реальных теплоснабжающих системах и показали хорошую эффективность по работоспособности и получаемым результатам. Они могут быть полезны для подготовки и принятия решений при управлении развитием интеллектуальных теплоснабжающих и других трубопроводных систем в условиях энергоперехода.