Развитие сферы энергетики оказывает большое влияние на то, каким образом будет происходить строительство и функционирование промышленных объектов в соответствующих регионах, как в нашей стране, так и разных странах. Большое значение отводят тому, какие будут тарифы, связанные с электроэнергией. Сами строящиеся энергетические комплексы должны обладать хорошими показателями надежности [1, 2].
Они будут высокими, если будет внедрение автоматизированных технологий [3].
Перспективы связывают с автоматизированными интеллектуальными системами. Среди них можно отметить технологии Smart Grid. В подобных системах выделяют не только энергетические составляющие, но и информационные компоненты. В этой связи потенциальными потребителями электроэнергии обращается внимание на применяемые технологии автоматизации. На их базе можно осуществлять взаимодействие с энергосистемами [4]. Происходит управление тарифами, прогнозирование и планирование разных видов потребления, выбираются соответствующие поставщики.
Понятно, что внедрение интеллектуальных инфраструктур Smart Grid, определяет необходимость привлечения различных наукоемких разработок. Отметим некоторые:
- Комплексированное применение совокупности методических подходов, базирующихся на подходах системного анализа и принятия решений. Тогда важно оптимальным образом проектировать компоненты информационных систем Smart Grid;
- Разработка широкого класса моделей, предназначенных для того, чтобы работать с данными, передаваемыми в энергетических автоматизированных системах, базирующихся на технологиях Smart Grid;
- Разработка эффективных подходов, позволяющих осуществлять процессы прогнозирования энергетических параметров широкого класса систем. В ходе процессов автоматизации создаются унифицированные модули, которые применяются в системах информационные системы Smart Grid.
- Проведение разработок по созданию программных продуктов, на основе которых можно осуществлять процессы моделирования и оптимизации крупных энергетических систем.
Помимо этого, при том, что существует достаточно развитый аппарат в сфере системного анализа и общей теории систем, мы можем говорить о том, что существует объективная необходимость в разработках системно-аналитических подходов [5]. В качестве подобного методического аппарата мы можем рассматривать комплексы методик, которые относятся к разработкам информационных систем, сформированных в рамках Smart Grid.
Для подобных условий осуществление разработок, относящихся к теоретическим направлениям в системном анализе формирования информационных систем по Smart Grid, мы можем анализировать как достаточно перспективную проблему.
Некоторые особенности, которые касаются способов автоматизации и принятия решений при создании и развертывания компонентов сложных информационных систем при процедурах мониторинга характеристик электроэнергетических комплексов в технологиях Smart Grid анализируются в большом числе работ [6]. Внутри подобного направления существует еще соответствующее число нормативно правовых документов. Они в определенной мере дают возможности для описания направлений, в которых происходит развитие стандартов в сфере Smart Grid. Поскольку технология сама по себе достаточно новая, наблюдается расплывчатость и несогласованность по описанию некоторых понятий. Кроме того, не всегда есть полноценная информация по результатам исследований.
Базовые составляющие в любых информационных системах, в том числе и системах мониторинга и прогнозирования могут анализироваться в виде модели данных. Она описывает ключевые компоненты систем и предметных областей. Для современных этапов развития системных способов разработки ИС можно говорить об устойчивой тенденции при формировании унифицированных моделей данных. Построенные информационные системы в рамках подобных принципах будут обладать большими интеграционными возможностями с такими же системами.
Сущность имитационного моделирования состоит в реализации на ЭВМ процесса-оригинала в виде последовательности событий, операций и т.д. с сохранением их логической структуры и протекания во времени, а атрибут «имитационный» используется всякий раз, когда речь идет о машинных экспериментах с моделью. Тем самым акцент делается не на модели как таковой, ее свойствах, типе и т.п., а на формах ее использования, работы с ней. В области электроэнергетики существует базовая CIM-модель», описывающая модели данных для информационных систем электроэнергетических объектов. С другой стороны, несмотря на наличие такой модели отсутствует методика разработки реляционной базы данных по данной модели при реализации конкретных систем, например систем мониторинга и прогнозирования параметров электроэнергетических комплексов.
В ходе комплексной автоматизации необходимо рассматривать полную задачу по определению режима активных и реактивных мощностей системы. Электрическую сеть в ходе автоматизации важно представлять таким образом, чтобы получать активные и реактивные мощности относительно всех необходимых ветвей и узлам. Поскольку изменения потоков мощности в сети оказывают влияние на узловые напряжения, тогда, изменения потоков активных мощностей повлияют на потоки реактивных. Основные трудности комплексной автоматизации состоят в том, что идет сочетание двух задач: оптимального распределения нагрузки среди станций и оптимального режима в сетях.