rgashev A., Kayumov Sh. Solution of the Task of Pumping Station Operation Automation with linear Boolean Programming Usage// матеріали конференції World Conference on Intelligent Systems for Industrial Automation (WCIS 2000), Kaufering: b-Quadrat Verlag, 2000, 30-33 стор
Лекція 16. РІШЕННЯ ПРАКТИЧНИХ ЗАВДАНЬ ЛІНІЙНОГО Булевой ПРОГРАМУВАННЯ (2 години)
План
1. Моделювання та оптимізація роботи насосної станції
. Перевірка адекватності математичної моделі
. Алгоритм оптимального управління роботи насосної станції
. Моделювання та оптимізація роботи насосної станції
Ефективне управління внутристанционного режимом роботи насосної станції передбачає визначення кількості та номерів працюючих насосних агрегатів, а також положення кутів розвороту лопатей, які забезпечують мінімум споживаної потужності енергії для реалізації заданого графіка водоподачі. В даний час на багатьох магістральних каналах з каскадом насосних станцій управління процесом водоподачі здійснюється центральною диспетчерською службою, тобто диспетчер здійснює управління водозабором, транспортуванням і розподілом води. Процес прийняття рішення диспетчером зводиться до порівняння фактичного стану процесу водоподачі із запланованим і виходячи з цього, вироблення прийнятних в даний момент часу заходів на основі особистого досвіду та інтуїції. p align="justify"> При реалізації стратегії управління диспетчер опитує чергових інженерів про параметри гідравлічних режимів ділянок каналу і насосних станцій, стані основного технологічного процесу. Стратегія управління, вироблена диспетчером, реалізується на кожній насосній станції і гідротехнічному спорудженні черговими інженерами. При нормальній експлуатації диспетчер отримує інформацію від насосних станцій про значень технологічних параметрів через кожні шість годин, а про параметри споживачів через кожну годину. Диспетчер, провівши аналіз обстановки в каскаді, приймає рішення для управління процесом водоподачі, яке за диспетчерського зв'язку повідомляється черговим інженерам насосних станцій. За цим розпорядженням вони здійснюють пуск або зупинку насосних агрегатів, змінюють продуктивність насосних станцій розворотом лопатей на певний градус, включаючи або вимикаючи насосні агрегати. Тобто управління процесом водоподачі проводиться в режимі ручного диспетчерського управління. p align="justify"> Диспетчер, керуючи системою, потрібно було на свій особистий досвід та інтуїцію, засновані на простих методах прийняття рішень. Управління обладнанням та об'єктами здійснюється вручну, а для зв'язку між диспетчером і об'єктами управ лення використовується телефон або факс. Як вже говорилося таке управління призводить до перевитрати електроенергії на водопод'ем, непродуктивною скидах і втрат води, невиконання графіка водоподачі. p align="justify"> Метою розробки є мінімізація витрати електроенергії і відносна похибка рівня водоподачі заданого графіка насосної станції шляхом дослідження різних режимів роботи насосної станції. p align="justify"> Вважається, що відомі плановий обсяг водоподачі, кількість насосних агрегатів, кількість положень кожного насосного агрегату в насосній станції, а також гідротехнічні та витратні характеристики в кожному положенні. Потрібно визначити номери працюючих насосних агрегатів та їх положення, при яких забезпечується необхідний обсяг водоподачі з мінімальними втратами і витратою електроенергії. br/>
Нехай керований процес в області
В
де j min і j max - мінімально і максимально допустимі значення кутів розвороту лопатей насосних агрегатів;
- критичні значення рівня верхнього і нижнього б'єфів насосних станцій;
при якій потрібно мінімізувати функціонал
,
тут З нс - загальна витрата електроенергії насосною станцією;
з i - видаткова характеристика i -го насосного агрегату з виконанням обмеження наступного виду
,
тут ? Q i - витрата i -го насосного агрегату;
? = 0.05 * Q n - допустима похибка управління.
У наведеній постановці задача про насосної станції відноситься до класу "важко вирішуваних завдань", і для її вирішення не існує ефективного методу. p> Але, переходячи від вихідної постановки до іншої (5-7), завдання стає вирішуваною із застосуванням ефективного методу. p> Тут також була поставлена ​​і реалізована проблема мінімізації відносної похибки рівня водоподачі. Похибка () позначимо як різницю між плановим обсягом водоподачі () і реальним обсягом водоподачі. p> Тоді завдання оптимізації роботи насосної станції може бути сформульована як задача лінійного булева програмування такого...
