Downloaded 62 times
Uploaded byAnatoly Levenchuk
А.Иванов -- Системная инженерия SmartGrid
Документ посвящен системной инженерии в области интеллектуальных энергетических сетей (smart grid) и обсуждает актуальные темы, связанные с переходом к интеллектуальной энергетике, включая развитие распределенной генерации и новые требования потребителей. Он рассматривает архитектуры и ключевые аспекты систем, такие как безлюдность, саморегулирование и кибернетическая защищенность, а также описывает применение агентных технологий для управления сложными системами. В конце документа представлены примеры современных инфраструктур и коллаборации различных организаций.
More Related Content
Similar to А.Иванов -- Системная инженерия SmartGrid
А.Иванов -- Системная инженерия SmartGrid
- 1. Системная инженерия SmartGrid к101-му заседанию Русского отделения INCOSE Москва, 25.02.2015 Иванов Алексей, amivanoff@gmail.com главный специалист Центр системных исследований и разработок интеллектуальных энергосистем НТЦ ФСК ЕЭС ст. преп. МГТУ им. Н.Э. Баумана
- 2. 25.02.2015 2 Заинтересованные лица:Консенсус о целесообразности перехода к интеллектуальной энергетике достигнут • Масштабное развитие распределенной генерации • Новые требования потребителей («цифровой» спрос) • Госполитика повышения эффективности • Неиспользованные возможности новых технологий • Глобализация энергетических рынков и инфраструктур
- 3. Модели энергетики* 25.02.2015 3 SuperGridMiddleGrid MicroGrid Стратегия Гипериндустриальная Эволюционная Постидустриальная Интересы Машин Людей Роботов Экономика Эффект масштаба Арбитраж Сетевой эффект Цель Эффективность активов Управление рисками Развитие сети Управление Централизованное Мультисервисное Мультиагентное Разработка Заказная Лицензионная Платформенная *Д. Новицкий. Эталонная архитектура управления электроэнергетическими системами, 2014
- 4. Киберслои возможных архитектур* Чертырешений Существующие Super Grid Middle Grid Micro Grid Время разработки Определяется временем проектирования сопряжения с существующими системами Время разработки снижается за счет тиражирования типового решения Времясопряжения уменьшается за счет внедрения CIM, 61850 и их гармонизации Критически уменьшается за счетсамоописания решений в окружении Стоимость владения решениями Определяется для полного решения, без возможности декомпозиции на этапах интеграции илиэксплуатации Снижениестоимости владения достигается госурегулированием Снижение стоимости владения полностью контролируется поставщиком решения Критическое снижение стоимости владения за счет использования массового рынка разработки Барьер входа на рынок Требует компетенций разработчика, как в предметной области, так и в области управленияи связи Критическое повышениебарьера, на рынке только государственные суперкорпорации Повышение барьера, консолидация отрасли, разделение рынка олигополией вендоров Отделение профессиональных приложений от системного и коммуникационного уровней Расширяемость решений Внедрение новой задачи управления требует перепроектирован ия всей системы, в худшем случае – для реализации новой функции покупается новая система, содержащая и эту функцию Расширяемость достигается за счет перспективного планирования и стимулирования инноваций Расширяемость определяется совместимостью решений разных вендоров при использовании SOA и общей информационной модели (CIM) Расширяемость решений достигается за счет появления в среде новых агентов со своими целями, не зависящими от устройства окружающей системы 25.02.2015 4*Д. Новицкий. Эталонная архитектура управления электроэнергетическими системами, 2014
- 5. Многоуровневая архитектура EnergyWeb 25.02.20155Источник http://www.energyweb.com/
- 6. Ключевые требования кразвитию ЛЮБОЙ инфраструктуры 1. Безлюдность, Self-* Саморегулирование, непрерывный самоконтроль, самовосстановление отдельных элементов или участков сети после аварии 2. Клиенто-ориентированность Интеграция в сеть всех типов потребителей сетевых услуг Поддержка и мотивирование потребителей быть активными участниками системы 3. Обеспечение физической и кибернетической защищенности 4. Поддержка развития рынков, формирования новых рынков сервисов для различных пользователей 5. Обеспечение качества управления, соответствующего требованиям современной высокотехнологичной экономики 6. Оптимизация состава и повышение эффективности использования активов 25.02.2015 6
- 7. Примеры современных инфраструктур •Web – доступ к документам в сети • Semantic Web – доступ к данным в сети • Torrent/Swift/Magnet – доступ к файлам в сети • IoT/m2m – доступ к оборудованию • BitCoin/Block Chain – организация любых рынков 25.02.2015 7
- 8. Инфраструктуры • Обычно этопротокол(ы) взаимодействия (спецификации/стандарты) • Инфраструктура начинается с платформы • Часто даже с конкретной реализации платформы и потом унифицируется • Не создается для одной области/отрасли 25.02.2015 8
- 9. Прикладные агенты вокружении 25.02.2015 9 Агенты на объекте управления верхнего уровня Агенты на объекте управления Агенты на объекте управления Агенты на объекте управления Оборудование Оборудование Оборудование Оборудование Оборудование Оборудование Оборудование Оборудование Оборудование Агенты на объекте управления верхнего уровня Оборудование Оборудование Оборудование Оборудование Оборудование Оборудование
- 10. Размещение на подстанции Подстанция Интерфейсывзаимодействия с оборудованием Агентный контейнер Мега-модель Расчетный модуль Расчетный модуль Оборудование Оборудование
- 11. Семантический подход кработе с данными По мере роста сложности моделей данных, которыми обмениваются информационные системы, и количества участников взаимодействия, появляется необходимость того, чтобы информационная модель (мета-данные) хранилась в системе в явном виде с учетом своего жизненного цикла Эффекты: • Обеспечение интеграции разнородных систем • Обеспечение эволюции моделей данных
- 12. Алгоритм работы агента •Поведение основывается на памяти о среде, знаниях о своих возможностях и выгоде от действий (или достижения определенных целей) • Алгоритм: агенту приходится размышлять: «Что произойдет, если я сделаю то- то?», «Позволит ли это мне достичь максимального удовлетворения?» (поиск, планирование действий) 12 Агент Среда Сенсоры Исполнители Выгода На что мир похож сейчас Какое действие нужно сделать сейчас На что это будет похоже, если я сделаю действие А Состояние Как мир развивается Как повлияют мои действия Как счастлив буду я в следующем состоянии
- 13. Работа со знаниямив агенте (архитектура BDI) 13 План 2 План 3 План 1 Модель окружающей среды Модель себя Модель объектов управления Объекты управления Цель1 Цель1
- 14. Абстрактная архитектура агента •Модель данных – Beliefs (убеждения) – состояние мира – Desires (желания) – выбор между возможными состояниями – Intentions (намерения) – фиксация для достижения конкретного состояния • Алгоритм – Обновление внутреннего состояния – Чего мы хотим достичь (deliberation)? • Выявление вариантов • Выбор между вариантами – Как этого достичь (means-ends reasoning)? • Планировщик принимает Intentions=задачу, Beliefs, доступные действия • Выдает план – последовательность действий, рецепт достижения цели 14 Агент Среда Сенсоры Исполнители Итерпретатор Убеждения НамеренияЖелания Библиотека планов
- 15. Агент • Агент какидентифицируемая оболочка с потоком управления • Содержит – Хранилище данных (графовый Blackboard) • Данные наблюдений из окружающей среды • Цели – Набор проведений (задачи) • Вносят наблюдения из внешней среды в модель • Реагируют на изменения в модели • Осуществляют совершение действий во внешней среде • Обмениваются информацией с другими агентами 25.02.2015 15
- 16. Сервисы и агентыплатформы • Сервис управления ЖЦ • Сервис знакомств • Планировщик поведений • Сервис передачи сообщений • Сервис онтологий • Сервис доски объявлений • Агент белых страниц • Агент желтых страниц • Агент мониторинга потоков контейнера • Агент обмена с контейнерами • Агент онтологий • Агент BlackBoard • Агент вычислительной сети • Агент источников данных • Агент процессов ОС 25.02.2015 16
- 17. Архитектура интеллектуального коммуникатора Аппаратноеобеспечение (сервер X86 или одноплатный компьютер x86 или ARM) Операционная система Система динамической модульности и сервисов Протоколы обмена данными OPC 61850 60870-5-104 Веб-сервисы Средства работы с данными Реляционная СУБД Семантический триплстор Таблицы свойств Контейнер агентной платформы Агентные сообщения Права доступа к модулям и агентам Управление ЖЦ модулей и агентов Обмен модулями и агентами Системные агенты Прикладные агенты Уведомление о событиях Планировщик потоков Сетевые интерфейсы Интерфейсы ввода/выводаданных Драйвера ввода/выводаданных Сетевые протоколы Планировщик процессов Безопасность процессов Библиотеки заготовок прикладных агентов
- 18. Платформа и системауправления с применением симулятора реального времени RTDS, установленного на кафедре Релейной Защиты и Автоматики НИУ «МЭИ». При тестировании в Моделирующий комплекс реального времени RTDS Передача данных реализована по протоколам МЭК 61850, МЭК 60870-5-104, FIPA. Комплексные испытания опытного образца МАСУ НРМ на Полигоне ИЭС ААС
- 19. Опытный образец ПТКМАСУ НРМ на базе одноплатных контроллеров Система управления на 4 Raspberry Pi под Linux Модель на одноплатном ПК Intel NUC Core i7 Передача данных реализована по протоколам FIPA, МЭК 60870-5-104, возможно использование OPC.
- 20. Коллаборация • Федеральная сетеваякомпания ЕЭС • НТЦ ФСК ЕЭС • МЭИ • МГТУ им. Н.Э. Баумана 25.02.2015 20
- 21.
Editor's Notes
- #11 И может тут надо что другое