Система комплексного моделирования на ЦВМ электрических режимов энергосистем с программно-диспетчерской автоматизацией расчетов и обработки информации

Комплексное моделирование на ЦВМ электрических режимов сложных энергосистем эффективно реализуется путем создания специализированного пакета программного обеспечения (КМПД). Система КМПД предназначена как для автономной работы в вычислительных центрах энергосистем, ОДУ, ЦДУ, так и для работы в качестве узла трехуровневой иерархической информационно-вычислительной подсистемы АСДУ. В матобеспечении кустового информационно-вычислительного центра система КМПД позволяет обслуживать энергосистемы, не имеющие собственных вычислительных машин.

Система КМПД обеспечивает решение электрических задач как по автономным программам при вводе исходных данных с вводных устройств, так и системным образом при автоматическом формировании расчетных моделей из единой интегрированной, иерархической базы информационного обеспечения, формируемой системой КМПД по заданию пользователей.

Иерархия памяти в системе КМПД имеет следующие уровни:

- архив энергосистемы или энергообъединения;

- совокупность расчетно-базовых моделей;

- совокупность расчетно-оперативных моделей;

- базу данных для результатов расчета;

- базу для хранения состояния памяти прерванных информационно-вычислительных процессов.

Оперативность, простота и удобство работы пользователя с системой КМПД обеспечена большим разнообразием средств обращения к данным, хранящимся на разных уровнях иерархии информационного обеспечения, гибкостью редактирования любых параметров, необходимых при решении электрических задач, возможностью включения и отключения любого числа узлов и ветвей в расчетных моделях, своевременностью получения справок по запросу, комплексным преобразованием информации.

Система КМПД автоматизирует следующие процессы с выполнением контроля и редактирования:

1. Формирование базы данных объединенной энергосистемы, необходимых для проведения последующих комплексных расчетов. Предельный объем для каждой магнитной ленты магнитотеки рассчитан под информацию на 4000 узлов и 8000 ветвей архивной модели, вместе со справочными данными по системам автоматического регулирования возбуждения и скорости*.

_________________

* Данные относятся к использованию ЦВМ типа БЭСМ-4, М-220, М-222.

2. Выдачу любой информации по запросам пользователей в унифицированной форме и на требуемый носитель.

3. Формирование и обслуживание базы расчетных моделей (РБМ) для комплексных исследований. Предельный объем для каждой из РБМ может отражать до 100 режимов с предельным объемом моделей по 1020 узлов и 2040 ветвей.

4. Эквивалентирование ненаблюдаемой в денном исследовании части ОЭС и построение расчетных моделей с учетом эквивалентов.

5. Синтез требуемых оперативных моделей для анализа характеристик ОЭС и ее объектов с возможностью проведения оперативной серии многовариантных коррекций расчетов при любых структурно-параметрических изменениях.

6. Управление вычислительным процессом в едином технологическом потоке обработки информации, сформированном для достижения целей АСДУ с учетом существующих приоритетов в решении комплекса электрических задач.

7. Формирование документов, необходимых для анализа формулируемых задач и для обмена информацией между подсистемами АСУ и АСДУ в унифицированной форме.

Функции КМПД определяют 12 основных подсистем единой информационно-вычислительной системы.

1. Контроль рабочего состояния системы, обеспечение сохранности, надежности и обслуживания информационных массивов.

2. Операционная часть программно-диспетчерского управления пакетным режимом вычислений и обработки информации.

3. Обслуживание приоритета, прерывание, защита памяти и решение фоновых задач, хранимых на дополнительных МЛ или МБ.

4. Диалоговый режим через ЭПМ "Консул-254".

5. Формирование и комплексное обслуживание библиотеки программного обеспечения, включая генерацию и тиражирование.

6. Формирование и комплексное обслуживание иерархической библиотеки (архива, базы) информационного обеспечения.

7. Построение и преобразование расчетно-базовых и расчетно-оперативных моделей, включая различные способы коррекции, редактирования и слежения за положением выключателей.

8. Оперативное комплексное моделирование и многовариантный анализ нормальных и аварийных режимов энергосистем и энергообъединений.

9. Диагностика ошибок в задании входной информации.

10. Прием-выдача и обслуживание межмашинного обмена информацией в кодах М-2 через аппаратуру передачи данных.

11. Документирование рабочее этапов и выдача результатов в унифицированной форме в виде текстов и таблиц.

12. Сбор и подсчет обобщенных характеристик информационно-вычислительной системы.

Базовое ядро КМПД состоит из 90 системных блоков с суммарным объемом 147700 команд, которые образованы путем генерации из 467 операторов и программ объемов 154730 команд в кодах M-20, разработанных без трансляции по оперативному принципу программирования.

Программное обеспечение системы КМПД использует программы, разработанные в Институте электродинамики АН УССР, получившие широкое самостоятельное применение: программы расчетов установившихся режимов, эквивалентирования для стационарных режимов и для расчетов устойчивости, анализа статической (апериодической и квазиапериодической) устойчивости, расчета эквивалентного несимметричного шунта КЗ, расчета динамической устойчивости, расчета токов КЗ с учетом сложных случаев взаимоиндукции, печати результатов расчета. Эти рабочие программы имеют ряд модификаций. Система КМПД открыта для включения в ее библиотеку программ других организаций. Возможны два способа использования рабочих программ. В первом случае по запросу вызывается из библиотеки требуемая программа, которая начинает обработку вводимых исходных данных на перфоносителях; во втором случае согласно задания организуется вычислительный процесс, во время которого автоматически подготавливается на базе хранящейся в памяти информации требуемая расчетная модель для заданной задачи, в нее вносятся оперативные изменения и далее осуществляется решение по программе, вызванной из библиотеки. Расчет токов КЗ производится лишь по первому способу.

Библиотеку программного обеспечения КМПД образуют совокупность отлаженных операторов, блоков, каналов, программ и комплексов, организованных на выполнение всех функций системы и определенным образом размещенных во внешней памяти. Библиотека имеет свой управляющий том (каталог) и поисковую подсистему, обеспечивающую быстрый вызов нужной программной части системы согласно текущего запроса.

Выполнение работ, сформулированных на входном языке, осуществляется путем программно-диспетчерского управления.

Входной язык системы КМПД в зависимости от категории пользователей имеет подмножества:

1. Язык общения с оператором и персоналом, обслуживающим ЦВМ.

2. Язык общения в диалоговом режиме.

3. Язык пользователей-электроэнергетиков, формулирующих и решающих задачи во всем многообразии запросов АСДУ данного иерархического уровня.

Система КМПД разработана ИЭД АН УССР по заданию ЦДУ ЕЭС СССР для ЦВМ стандартной комплектации БЭСМ-4, М-220 и М-222.

При работе системы используются два МОЗУ, 130000 ячеек МБ, два ЛПМ. В эксплуатации КМПД работает автономно без использования других систем математического обеспечения.

Приложение 16