Ученые Томского политехнического университета создали комплекс поддержки принятия решений (КППР) для диспетчерского персонала энергосистем. Система позволяет диспетчерам оперативно опробовать свои действия по управлению энергосистемой, проверить и оценить их последствия на цифровом двойнике в режиме быстрее реального времени.  

Статья, посвященная исследованию, опубликована в одном из самых авторитетных журналов в области энергетики, энерготехнологии, электротехнической и электронной промышленности IEEE Transactions on Power Systems (Q1, IF 6.074). 

«Энергосистема — это своего рода живой организм, внутри которого постоянно и непрерывно происходят изменения. Чтобы этот организм работал качественно и без сбоев, им необходимо управлять. Эту чрезвычайно сложную задачу выполняет оперативно-диспетчерский персонал. При этом неверные или запоздалые действия диспетчера могут усугубить аварийную ситуацию», — говорит один из авторов статьи, доцент отделения электроэнергетики и электротехники ТПУ Алексей Суворов.​

 
 
Он добавляет, что система поддержки принятия решений является продолжением работ над мультипроцессорным моделирующим комплексом реального времени электроэнергетических систем. За эту разработку коллектив молодых ученых из лаборатории «Моделирование электроэнергетических систем» — Михаил Андреев, Николай Рубан, Алексей Суворов и Руслан Уфа — получил премию Правительства РФ в области науки и техники для молодых ученых. Всережимный моделирующий комплекс позволяет получить огромный объем информации о работе энергосистемы. Данные хранятся на сервере. Именно с ними и работает система поддержки принятия решений. 

«КППР создан на основе гибридного подхода к моделированию энергосистем, который был разработан профессором отделения электроэнергетики и электротехники Александром Сергеевичем Гусевым. Его суть заключается в объединении существующих техник моделирования (аналоговое, физическое и цифровое) и использовании лучших свойств и возможностей каждого из них. С помощью КППР осуществляется методически точное моделирование в реальном времени энергосистемы любой размерности и сложности — по сути, комплекс является аналогом реальной энергосистемы, ее цифровым двойником. Более того, за счет свойств гибридного подхода реализована возможность моделирования быстрее реального времени. На текущей элементной базе удалось достичь пятикратного ускорения. Это дает возможность диспетчеру проверить несколько вариантов развития событий, выбрать наиболее эффективный и предпринять корректировку схемно-режимного состояния и уже после этого выполнить действия на реальной энергосистеме, снижая возможный негативный эффект от своих действий», — поясняет ученый.

Фото: структура разработанного комплекса поддержки принятия решений 

Все компоненты системы, включая специальное программное обеспечение, разработаны в ТПУ. Ее эффективность была проверена на примере реальной энергосистемы Томской области. 

«Система поддержки принятия решений работает параллельно с энергосистемой и собирает данные с оперативно-информационного комплекса (ОИК). ОИК мониторит режим энергосистемы, собирает данные о напряжении, мощности, видит, как система «дышит». Для тестирования комплекса мы сделали специальный эмулятор, имитирующий ОИК. С помощью него имитировалась внештатная ситуация, которую видит и диспетчер, и комплекс. Заложенный в КППР софт содержит все необходимые алгоритмы и сценарии действий. Дело в том, что у диспетчеров есть очень строгие регламентирующие указания, касающиеся того, какие действия необходимо предпринять в той или иной ситуации. В соответствии с произошедшей внештатной ситуацией, КППР обрабатывает поступающую информацию и выдает типовые решения, ориентируясь на инструкцию. При этом у диспетчера за счет быстрого моделирования остается больше времени на проверку и принятие наиболее правильного решения», — уточняет Алексей Суворов. 

Эффективность работы комплекса также была экспериментально проверена вместе с учеными из Индийского института технологии (г. Рурки).

Похожие новости

  • 26/03/2021

    ТГУ представил на совещании «Аэронет» разработки для сверхлегких ракет

    В Томском государственном университете проходит рабочее совещание Национальной технологической инициативы «Аэронет», посвященное ракетным топливам для ракет-носителей сверхлегкого класса и уникальным материаловедческим решениям для космического машиностроения.
    596
  • 11/02/2021

    Томские радиофизики разрабатывают новую систему досмотра для аэропортов

     Ученые РФФ ТГУ в рамках реализации Президентского гранта разрабатывают антенную решетку для бесконтактного досмотра. Она сможет усовершенствовать систему безопасности в местах скопления людей, в частности, аэропортах, где ключевую роль играет еще и скорость работы пропускных пунктов.
    472
  • 27/11/2020

    В ТГУ будут создавать роботов для медицинской реабилитации пациентов

    ​ТГУ и Сибирский федеральный научно-клинический центр (СибФНКЦ) ФМБА РФ подписали соглашение о формировании консорциума «Совместная лаборатория медицинской робототехники «CyberMed». Его задачей является проведение фундаментальных и прикладных исследований, нацеленных на разработку роботизированных устройств и программного обеспечения для экстремальной и реабилитационной медицины.
    423
  • 24/12/2020

    Алексей Гоголев: «Мы сумели выполнить все обязательства и не снизить планку»

    И.о. руководителя Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ рассказал о достижениях коллектива школы в 2020 году, планах и задачах на следующий год.  2020 год в силу понятных причин стал для нас крайне непростым, но мы достойно выдержали удар, сумев выполнить все обязательства по грантам, программам, не допустить снижения основных индикаторов исследовательской деятельности.
    995
  • 06/07/2021

    ТГУ разрабатывает концепцию НЦМУ по государственной безопасности

    В рамках экспертного форума U-NOVUS 2021 при координации Томского государственного университета прошло обсуждение перспектив создания Центра развития науки, технологий и образования в области обеспечения безопасности государства.
    274
  • 04/03/2021

    Томский госуниверситет открыл программу подготовки кадров для синхротрона «СКИФ»

     Томский государственный университет (ТГУ) запустил программу подготовки кадров для работы в центре коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»), который будет создан под Новосибирском к 2024 году, сообщил 3 марта в пресс-центре ТАСС ректор ТГУ Эдуард Галажинский.
    359
  • 23/11/2020

    ТПУ разработает устройства для проверки швов на системах охлаждения термоядерного реактора ИТЭР

    ​Специалисты Томского политехнического университета разработают роботизированную систему для контроля качества сварных швов на элементах системы охлаждения, изготавливаемых для термоядерного ректора ИТЭР.
    426
  • 25/12/2020

    Томский вуз начал поставлять в Китай томографы, способные обнаруживать людей за бетоном

    Томский госуниверситет (ТГУ) начал экспортировать в Китай разработанные в стенах вуза томографы "Радиодозор М400", которые могут обнаруживать людей за толщей бетона на расстоянии до 30 м. Первые пять устройств уже поступили компаниям-партнерам вуза, готовится к отправке еще одна, сообщили ТАСС в пресс-службе ТГУ.
    702
  • 01/04/2021

    В Томске прошли первые испытания навигатора для дронов, ищущих полезные ископаемые

     Специалисты Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) успешно провели первые испытания системы навигации для беспилотных летательных аппаратов, которая позволит создавать дроны для поиска полезных ископаемых, в частности, алмазов и железной руды.
    398
  • 17/03/2021

    «Начинку» датчиков для беспилотников и высокочувствительный прибор для измерения разности напряжений разработали в ТПУ аспиранты из Вьетнама

    Электронные компоненты датчиков для автономной навигации беспилотников и высокочувствительный прибор для измерения разности напряжений разработали в Томском политехническом университете молодые ученые из Вьетнама Ло Ван Хао и Буй Дык Бьен.
    458