Синтез и анализ обучаемой модели процесса формирования активной мощности гидроагрегата Волжской ГЭС, страница 13

Таким образом, получена обучаемая модель процесса формирования активной мощности и смоделирован процесс обучения модели процесса формирования активной мощности гидроагрегата. Данная модель может быть использована в процессе оперативного управления гидроагрегатом.

4.5 Анализ результатов, выводы, рекомендации

Таким образом были получены модели процесса формирования активной мощности гидроагрегатом Волжской ГЭС, получен алгоритм обучения модели во время управления, модель ЭГП, а также проведено моделирование переходных процессов с использованием различных моделей.

На рисунке 29 показана погрешность моделирования процесса формирования активной мощности с применением линейной модели.

Как видно из графика, линейная модель имеет большую погрешность, особенно в переходном процессе равную 11.6 МВт. В установившемся режиме погрешность составляет примерно 1 МВт, однако среднее значение погрешности имеет положительный знак, что говорит о смещении среднего значения ошибки, то есть ошибка является статической. Существенная погрешность при переходном процессе очередной раз подтверждает то, что линейная модель не применима к процессам происходящим в гидроагрегате.

Рисунок 29 – Погрешность линейной модели

На рисунке 30 представлена погрешность модели процесса формирования активной мощности гидроагрегата с нелинейными составляющими.

Рисунок 30 – Погрешность модели с нелинейными составляющими

Как видно из графика, при включении в модель нелинейных составляющих погрешность моделирования в переходном процессе максимальная погрешность существенно снижается (до 1.78 МВт), а в установившемся ошибка снижается до 0.9 МВт и  имеет нулевое среднее значение. Это очередной раз подтверждает то, что в гидроагрегате происходят сложные нелинейные процессы.

На рисунке 31 показана погрешность обучаемой модели при обучении в контуре управления.

Рисунок 31 – Погрешность обучения модели во время управления

На графике видно то, что при обучении модели погрешность при переходном процессе несколько больше чем при предварительном обучении модели и равна 2.188 МВт. Однако это связано только с математическими особенностями рекуррентного метода наименьших квадратов. Погрешность остается все же небольшой и нас интересует больше свойство рекуррентности этой модели. В установившемся режиме погрешность становится незначительной и меньше погрешности при предварительном обучении модели, она равна примерно 0.68 МВт и имеет среднее нулевое значение.

На рисунке 32 показана погрешность моделирования ЭГП.

Модель удовлетворяет требуемую точность для проведения дальнейшей работы.

Рисунок 32 – Погрешность модели ЭГП

Модели обучались с помощью данных, собранных на гидроагрегате № 8. Следовательно, эта модель дает достоверный прогноз только для гидроагрегата, на котором собирались данные.

В ходе работы были смоделированы переходные процессы для других гидроагрегатов, но с использованием одной и той же модели.

На рисунке 33 представлены погрешность моделирования переходного процесса гидроагрегата № 4.

Рисунок 33 Погрешность моделирования переходного процесса ГА № 4

На рисунке 34 представлена погрешность моделирования для гидроагрегата № 19.

Рисунок 34 Погрешность моделирования переходного процесса ГА № 19

Как видно из графиков, погрешность моделирования недопустима велика. Это подтверждает начальное предположение о том, что каждый гидроагрегат имеет свои особенности, которые влияют на процессы, протекающие в данном агрегате. Из этого следует то, что для каждого агрегата должна составляться индивидуальная модель, использующая однако одинаковый математический аппарат.

Таким образом, в ходе работы были получены обучаемые модели процессов формирования активной мощности и электрогидравлического преобразователя. Модели дают удовлетворительный прогноз, что подтвердилось в ходе испытаний с помощью данных о переходных процессах, собранных из архивов систем верхнего уровня. Каждая модель дает удовлетворительный прогноз только для того агрегата, для которого она была разработана. Следовательно, для каждого агрегата должна составляться индивидуальная модель.