3. Optymalizacja lokalizacji pomiarów w redundantnym systemie pomiarowym procesu konwersji energii – studium przypadku

Optimization of measurements location in redundant measurements systems of energy conversion process – case study
 Marcin Szega
zaawansowana walidacja pomiarów, blok gazowo-parowy, optymalizacja lokalizacji pomiarów
Zamieszczony w: 
Streszczenie: 
System pomiarowy procesu energetycznego traktuje się jako redundantny, jeśli spełnia on warunki zastosowania zaawansowanej walidacji i uwiarygodnienia pomiarów – metody rachunku wyrównawczego. Na etapie projektowania takiego systemu pojawia się, z punktu widzenia metody optymalizacji, zarówno problem liczby nadmiarowych pomiarów jak również ich lokalizacji w systemie pomiarowym procesu. Nadrzędne rozwiązywane zadanie optymalizacyjne należy w tym przypadku do problemów optymalizacji kombinatorycznej. Zadania te należą do trudnych z obliczeniowego punktu widzenia. Dla współczesnej szybkości obliczeniowej komputerów i dla większych wymiarowo zadań może to być istotnie utrudnione, ponieważ czas obliczeń odpowiedniego algorytmu komputerowego jest funkcją wykładniczą wymiaru rozwiązywanego problemu. Przeprowadzono obliczenia optymalizacji lokalizacji pomiarów dla symulowanego redundantnego systemu pomiarowego przykładowego bloku ciepłowniczego gazowo-parowego. W obliczeniach zaawansowanej walidacji i uwiarygodnienia pomiarów zastosowano tzw. uogólnioną metodę rachunku wyrównawczego polegającą na przypisaniu wielkości niemierzonej w systemie pomiarowym statusu tzw. pseudo-pomiaru, czyli wielkości szacowanej ze skończoną wartością niepewności tego oszacowania. Jako funkcję celu zadania optymalizacji kombinatorycznej przyjęto względną niepewność stopnia wykorzystania energii chemicznej paliwa w bloku. Do oceny redundantnego systemu pomiarowego traktowanego całościowo wykorzystano względną entropię informacji – dywergencję Kullbacka-Leiblera. Obliczenia optymalizacyjne przeprowadzono dla wszystkich elementów przestrzeni stanów, tzn. obliczono wartości przyjętej funkcji celu dla wszystkich możliwych konfiguracji lokalizacji rozpatrywanych pomiarów nadmiarowych dla zadanej ich liczby. Przeprowadzono dyskusję otrzymanych wyników ze względu na możliwości ograniczenia wymiarowości rozwiązywanego zadania optymalizacji kombinatorycznej i w związku z tym znaczącym skróceniem czasu obliczeń numerycznych.