Структура управления энергосистемами

Рис. 10.1. Матричная иерархическая структура:
1 — руководитель организации; 2, 3, 4 — руководители предприятия; 5 — оперативный руководитель организации; б, 7, 8 — оперативные руководители предприятий; 9, 10, 11 — предприятия

В энергетике используется иерархическая структура управления. В этой многоуровневой системе некоторый орган управляет несколькими органами более низкого уровня, находящимися в его подчинении. Сам же управляется органом более высокого уровня.
Для иерархической структуры характерна известная автономность органов управления промежуточных и низших уровней. Решение стратегических задач происходит на высших иерархических уровнях, где оно наиболее эффективно. Тактические задачи в зависимости от их сложности и требуемых ресурсов могут решаться на более низких иерархических уровнях, что обеспечивает оперативность принятия решений, а в большинстве случаев и более высокую точность.
В управлении энергетикой используется матричная иерархическая структура (рис. 10.1). В ней разделены функции хозяйственного и оперативного управления.
Назначение хозяйственного управления сводится к поддержанию оборудования в работоспособном состоянии и доставке топлива и других ресурсов, необходимых для функционирования ЭЭС.
Хозяйственное управление соответствует подразделениям на предприятиях, имеющих цеховую структуру. Оно организует диагностирование состояния оборудования, весь комплекс ремонтных работ, создание и поддержание технических средств производства и управления.
Оперативное управление заключается в технологическом планировании режима ЭЭС, управлении производством и распределении электрической и тепловой энергии, выбору состава работающего оборудования и его загрузки. Оперативное управление обладает иерархической структурой, приведенной на рис. 10.2. Здесь центральное диспетчерское управление (ДДУ) Единой энергосистемы осуществляет оперативное управление энергетикой страны через несколько объединенных диспетчерских управлений (ОДУ); в оперативном ведении которых находится энергетика регионов страны. ЦДУ рассматривает межрегиональные вопросы, которые не могут быть решены в рамках ОДУ. В рамках каждой ОЭС оперативное управление которыми осуществляет ОДУ, действуют около десяти ЭЭС. На уровне ОДУ решаются межсистемные проблемы, которые не могут быть решены в пределах ЭЭС.

Рис. 10.2. Иерархическая структура оперативного управления в энергетике

Центральные диспетчерские службы энергосистем (ЦДС) осуществляют оперативное управление районными диспетчерскими службами сетевых предприятий (РДС), режимом электростанций (Ст), и крупных подстанций (Пст1)у имеющих системное значение. ЦДС занимается вопросами, требующими согласованности смежных сетевых предприятий. РДС согласовывают работу подстанций (Пст2), входящих в сферу деятельности сетевых предприятий, а также сетевых районов, находящихся в пределах сетевого предприятия. На низшем уровне находятся сетевые участки (су) и подстанции.
Таким образом, каждый из уровней оперативного управления имеет дело с ограниченным числом подчиненных ему звеньев (10— 20), что обеспечивает хорошую управляемость.
Каждый из уровней оперативного управления обладает большой самостоятельностью. Обязанности, решаемые каждым из уровней, перекрываются (дублируются) незначительно (около 5%). Можно сказать, что вышестоящие оперативные уровни управления занимаются координацией работы нижестоящих уровней. В то же время смежные уровни управления при необходимости могут брать на себя функции друг друга (по вертикали), обеспечивая технически допустимую работу ЭЭС, хотя, возможно, и с большим отклонением от оптимальной. Этим обусловлена высокая надежность иерархической структуры оперативного управления.
Три верхних уровня оперативного управления (ЦДУ, ОДУ, и ЦДС) занимаются оперативным управлением на уровне систем, каждое применительно к своему масштабу деятельности. В их работе много общего, однако имеются и определенные различия, обусловленные тем, что межсистемные электрические сети, контролируемые этими уровнями управления, имеют пропускную способность, не превышающую мощности связываемых ими ЭЭС и составляющую не более 10% от мощности связываемых ОЭС. Поэтому для ОДУ и ЦДУ, наравне с обеспечением баланса активной мощности, первостепенны проблемы, связанные с поддержанием целостности и жизнеспособности ОЭС и ЕЭС. С этой целью для ОДУ и ЦДУ на первый план ставятся задачи, связанные с предупреждением и предотвращением аварий, приводящих к потере целостности (разделению) и нарушениям балансов мощности. Они уделяют большое внимание разработке средств противоаварийного управления и управления активной мощностью в нормальных режимах, а также вопросам перспективного развития энергетики.
ЦДС, ОДУ и ЦДУ, как правило, оснащены мощными вычислительными центрами, с помощью которых формируются математические модели ЭЭС для анализа аварийных и текущих нормальных режимов. Математические модели позволяют проверять эффективность противоаварийного управления, поддерживать оптимальные режимы, получать информацию об их надежности в данный момент и консультации по поводу желательных действий.
На более низких уровнях оперативного управления используются терминалы вычислительного центра ЭЭС, мини- и персональные ЭВМ.
Из рассмотренного следует, что основной задачей оперативного управления является обеспечение надежности функционирования и соответствия выработки энергии спросу на нее. Управление для обеспечения оперативного соответствия производства энергии спросу на нее очень важно в любой отрасли народного хозяйства. Однако в энергетике, практически не обладающей возможностями аккумуляции энергии, необходимость в нем особенно очевидна. Без него энергетическая технология невозможна.
В соответствии с этим персонал также подразделяется на эксплуатационный и оперативный. Оперативный персонал ведет технологический процесс, осуществляет оперативные переключения, подготовку рабочих мест для ремонтного персонала, отвечает за надежность и безопасность.
Иерархическая система оперативного управления хорошо регламентирована. Распоряжения и указания заносятся в оперативные журналы; все действия, связанные с оперативной работой, также письменно фиксируются в них. Полученные распоряжения повторяются вслух исполнителем для того, чтобы убедиться в правильном их понимании. Оперативные переговоры в аварийных ситуациях автоматически фиксируются звукозаписывающей аппаратурой для последующего анализа и т. д.
Административный персонал не имеет права изменять оперативные распоряжения, если они не угрожают целостности оборудования и безопасности персонала.

Планирование основного и вспомогательного производства.