Самоорганизующаяся Система Smart-MES «MES-T2 2020»
Конструктор АРМов осуществляет полную адаптацию Smart-MES к условиям конкретной электростанции и может эксплуатироваться в многопользовательской конфигурации клиент-сервер без SQL БД (базы данных). В этом случае конструктор АРМов выполняет две функции: как рабочее место администратора системы для внесения всевозможных коррекций и как клиент с множеством функций. В данном случае есть одна очень важная особенность: используется клиент-сервер трехзвенной структуры. Подобной конфигурации без SQL БД не может быть ни в одной другой системе, это наше ноу-хау. Преимуществами такой конфигурации клиент-сервер являются: отсутствие SQL БД, высокая скорость расчета, огромное число аналитики и другие возможности.
Конфигурация клиент-сервер трехзвенной структуры без SQL БД – это новое слово в развитии информационных технологий. В то время, когда все поголовно перешли на клиент-сервер с западными SQL БД, мы предоставили неограниченные возможности нашей конфигурации клиент-сервер с прямым доступом к БД без использования медлительного SQL-языка. В нашем случае имеется сервер информационных баз данных, сервер приложений и «толстый» клиент. Все расчеты выполняет сервер приложений на DLL-программе.
SQL-приложение, реализующее конфигурацию клиент-сервер с SQL БД, включает SQL-сервер, «тонкий» клиент и сервер приложений на DLL-программе. В данном случае SQL-сервер используется тот, который предпочитает электростанция. В начале функционирования на SQL-сервер закачиваются из Конструктора АРМов все настройки и базы данных, и система Smart-MES в конфигурации клиент-сервер с SQL БД готова к работе.
Графический редактор нами был разработан как самостоятельный программный продукт для создания архивных тепловых и электрических схем иерархической структуры в векторном формате с возможностью представления динамической информации (Свидетельство Роспатента № 2002610180 о государственной регистрации программы для ЭВМ, 2002 г.). При создании системы Smart-MES графический редактор был в неё интегрирован.
WEB-приложение является экзотическим программным продуктом. Он позволяет размещать в Интернете все расчёты ТЭП с ручным вводом исходных данных и с аналитикой.
Такая многосторонняя реализация системы Smart-MES позволяет удовлетворить многие потребности Генерирующей компании для экономии топлива с целью увеличения энергоэффективности электростанций и значительно повысить ее привлекательность для инвесторов. В этой же системе легко реализуются задачи по предупреждению всех аварийных ситуаций.
Программа тогда будет полезной на электростанциях, когда она способна быстро адаптироваться ко всем изменениям. Но ведь даже простые расчёты ТЭП не всегда имеют прозрачную реализацию, не говоря уже о постоянных изменениях в технологии самой электростанции.
Процесс же составления расчёта в текстовом проекте в системе Smart-MES и отладка этих расчетов выполняется легко. В расчётах все показатели имеют обозначения, привычные для технологов, и все алгоритмы расчётов можно легко сопровождать. Изменения в технологические задачи могут легко вноситься самими технологами электростанций.
Система Smart-MES имеет несколько инструментов оптимизации ресурсов электростанции.
К инструментам оптимизации можно отнести: Линейную оптимизацию на симплексном методе, Динамическую оптимизацию и ХОП оптимизацию.
Линейная оптимизация. Задача для данной оптимизации представляет собой систему линейных уравнений и целевую функцию. Данная задача не существует где-то в стороне, а непосредственно включается в математическую модель электростанции. Кстати, таких задач линейной оптимизации в расчётах может быть сколько угодно, объединённых в единую модель электростанции для оперативного расчёта в реальном времени фактических и нормативных ТЭП. Все эти системы линейных уравнений решаются модернизированным симплекс-методом, который обязательно приводит к конкретному решению.
Динамическая оптимизация. Данная оптимизация хотя и не присутствует в самом теле математической модели электростанции, но оперирует именно всей этой моделью. Динамический оптимизатор содержит данные определяющих факторов, для которых задаются возможные минимальные и максимальные значения, и данные минимаксной стратегии, для которых также задаются минимальные или максимальные значения с ранжированием их по приоритету. Суть динамической оптимизации заключается в том, что для всех определяющих факторов попеременно с определённым шагом задаются значения от минимального до максимального и рассчитываются результирующие показатели на полной модели с их фиксацией. Таким образом, проверяются все сочетания определяющих факторов. Вторым этапом является выбор оптимального варианта из всего многообразия в соответствии с минимаксной стратегией.
ХОП оптимизация. Данный вид оптимизации также оперирует с полной моделью электростанции. И в этом, и в выше описанных вариантах модель электростанции представляет собой полный набор расчётов фактических и нормативных ТЭП. ХОП (Характеристика Относительных Приростов) это график дифференциалов показателя (dy/dx) от минимального до максимального значения (x), а оптимизация это определение экстремума этого графика. Формулируется же задача следующим образом: Найти такое распределение ресурсов, при котором для увеличения мощности электроэнергии на определённую величину потребуется наименьшее увеличение затрат топлива.
Инновационная Smart-MES по всем этим видам оптимизации имеет настраиваемые инструменты, т.е. они не реализованы «в лоб», а могут легко изменяться в процессе эксплуатации.