Дорогань Ольга Ігорівна. Система моніторингу та управління судновою електроенергетичною установкою

Краткое описание

Дорогань Ольга Ігорівна. Система моніторингу та управління судновою електроенергетичною установкою.- Дисертація канд. техн. наук: 05.13.07, Херсон. нац. техн. ун-т. - Херсон, 2014.- 185 с.

Міністерство освіти і науки України
Національний університет кораблебудування імені адмірала С.О. Макарова

На правах рукопису

ДОРОГАНЬ ОЛЬГА ІГОРІВНА

УДК 004.05:621.311

СИСТЕМА МОНІТОРИНГУ ТА УПРАВЛІННЯ СУДНОВОЮ ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНОЮ УСТАНОВКОЮ

05.13.07 – автоматизація процесів керування

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Науковий керівник
Ушкаренко Олександр Олегович
кандидат технічних наук, доцент

Миколаїв  2014
ЗМІСТ

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ 5
ВСТУП 6
РОЗДІЛ 1. ЗАВДАННЯ АВТОМАТИЗАЦІЇ ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНИХ СИСТЕМ
15
1.1. Сучасні автоматизовані системи управління електроенергетичними установками 15
1.2. Функції автоматизованих систем управління СЕУ 17
1.3. Проблеми автоматизації електроенергетичних установок 19
1.4. Обгрунтування вибору математичного забезпечення для проведення дослідження
22
1.5. Системні принципи побудови систем автоматизації СЕУ 26
1.6. Архітектура автоматизованої системи управління СЕУ 29
1.7. Вимоги до користувача АСУ СЕУ 32
Висновки по розділу 1 33
РОЗДІЛ 2. СИНТЕЗ АЛГОРИТМІВ ФУНКЦІОНУВАННЯ СПЕЦІАЛІЗОВАНИХ ЗАСОБІВ АВТОМАТИЗАЦІЇ
34
2.1. Склад і вимоги до апаратних засобів автоматизації 34
2.2. Оптимізація за критерієм структурної мінімізації засобів
автоматизації СЕУ
39
2.3. Структурні схеми та діаграми станів спеціалізованих засобів автоматизації
43
2.3.1. Спеціалізований контролер автоматизації 43
2.3.2. Система синхронізації і розподілу навантажень 44
2.3.3. Система моніторингу якості електроенергії 48
Висновки по розділу 2 51
РОЗДІЛ 3. РОЗРОБКА ПРОГРАМНИХ ЗАСОБІВ МОНІТОРИНГУ ТА УПРАВЛІННЯ СЕУ
53
3.1. Вимоги до ПЗ і склад бібліотеки компонентів 53

3.2. Використання автоматного підходу для опису алгоритмів роботи компонентів ПЗ

58
3.2.1. Структура програмного забезпечення 58
3.2.2. Режим конструктора схеми 59
3.2.3. Режим моніторингу та управління СЕУ 65
3.3. Опис взаємодії компонентів ПЗ за допомогою паттернової мережі 81
3.4. Реалізація засобів інформаційної підтримки дій оператора 87
3.5. Засоби статистичного аналізу процесу коливань потужності і оптимізація складу дизель-генераторних агрегатів
91
3.6. Дослідження відповідності ПЗ нормам якості 95
3.6.1. Функціональне тестування ПЗ 95
3.6.2. Оцінка практичності програмного забезпечення 101
3.6.3. Використання апарату паттернових мереж для аналізу інформаційних потоків в розподіленій системі управління
106
3.6.4. Дослідження надійності, переносимості та супроводжуваності ПЗ 112
Висновки по розділу 3 114
РОЗДІЛ 4. МОДЕЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ЯКОСТІ РОБОТИ ПРОГРАМНО-АПАРАТНИХ ЗАСОБІВ МОНІТОРИНГУ ТА УПРАВЛІННЯ СЕУ
118
4.1. Мультикомп'ютерна модель для дослідження процесів управління СЕУ 118
4.1.1. Імітаційні моделі 118
4.1.2. Дослідження характеристик інформаційного каналу управління СЕУ
120
4.2. Моделювання роботи споживачів електроенергії і силових агрегатів 125
4.3. Фізична модель електроенергетичної установки і системи управління 132
Висновки по розділу 4 136
ВИСНОВКИ 137
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 139
Додаток А. Лістинги основних програмних модулів засобів
автоматизації СЕУ
153

Додаток Б. Моделі для верифікації та експлуатаційні характеристики апаратних засобів автоматизації

156
Додаток В. Комп'ютерна модель СЕУ 161
Додаток Г. Моделі для валідації програмного забезпечення СЕУ 165
Додаток Д. Дослідження характеристик потоків заявок від компонентів ПЗ 175
Додаток Е. Акти впровадження результатів досліджень 183
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ

АД  асинхронний двигун
АЕЕС  автономна електроенергетична система
АРМ  автоматизоване робоче місце
АСНД  автоматизована система наукових досліджень
АСУ  автоматизована система управління
АЦП  аналого-цифровий перетворювач
ГА  генераторний агрегат
ГРЩ  головний розподільний щит
ДАУ  дистанційне автоматичне управління
ДГА  дизель-генераторний агрегат
ЗС  зворотний зв'язок
КА  контролер автоматизації
КСУ  комп'ютеризована система управління
ПЗ  програмне забезпечення
ПЛК  програмований логічний контролер
РКІ  рідкокристалевий індикатор
СЕУ  суднова електроенергетична установка
СМО  система масового обслуговування
ССРН  система синхронізації і розподілу навантажень
СУ  система управління
СУБД  система управління базами даних
ТП  технологічний процес
ЦПУ  центральний пост управління
SCADA  supervisory control and data acquisition
UML  unified modeling language

ВСТУП

Сучасні суднові електроенергетичні установки (СЕУ) включають від трьох до декількох десятків генераторів з довільною структурою схеми розподілу електроенергії. Зміна структури електроенергетичної установки в процесі роботи вимагає приділяти все більше уваги розвитку і модернізації систем збору, передачі та відображення інформації, які відіграють значну роль у забезпеченні керованості і надійності роботи енергосистем. Багато з існуючих систем морально застаріли, не відповідають вимогам інтеграції в сучасні системи управління і вже не відповідають вимогам за швидкістю передачі і обсягами інформації для ефективного управління автономними електроенергетичними установками. Технічні засоби автоматизації виконують свої функції в мінімальному обсязі за рахунок значних трудовитрат фахівців-експлуатаційників на проведення технічного обслуговування. Тому актуальними є розвиток методів проектування апаратно-програмних засобів систем управління, вдосконалення систем автоматизації та всіх її складових, які повинні здійснюватися з урахуванням новітніх досягнень науки і техніки з використанням комплексного системного підходу. Для повної автоматизації СЕУ необхідно формалізувати процес управління складною системою з великим числом елементів, кожен з яких може мати кілька станів.
Актуальність розвитку даного напрямку обумовлена необхідністю підвищення надійності та ефективності оперативного управління судновими електроенергетичними установками, зменшення витрат часу на аналіз оперативної ситуації черговим персоналом. Особливої актуальності це завдання набуває в умовах проведення реконструкцій на діючих електроенергетичних установках. Розробка апаратно-програмних засобів автоматизації, які відрізняються універсальністю, покращеними масо-габаритними і вартісними показниками і мають сучасний інтерфейс, дозволить використовувати їх як в складі розроблюваних автоматизованих систем управління, так і при модернізації існуючих систем.
Питаннями автоматизації процесів управління в галузі електроенергетичних систем як в частині розробки теоретичних принципів їх побудови, так і в галузі впровадження цих систем займалися багато вітчизняних та зарубіжних вчених: О.П. Алексєєв, В.Г. Орнов, В.В. Сахаров, В.А. Веніков, С.О. Попов, Р.Е. Францев, Д.В. Гаскаров, К.В. Недялков, Б.В. Грек, В.В. Клюєв, В.О. Одинаев, П.П. Пархоменко, М.А. Рабинович, С.І. Паламарчук, В.І. Розанов, Ю.М. Руденко, Л.П. Веретенников, В.М. Рябенький і багато інших.
Найбільш складним етапом при впровадженні автоматизованих систем управління є розробка програмного забезпечення. Сучасний рівень розвитку обчислювальної техніки відзначається все більшим проникненням у різні її області мікропроцесорів, які докорінно змінюють властивості багатьох пристроїв, надаючи їм нові функції і відкриваючи нові можливості використання. Застосування мікропроцесорів дозволяє мінімізувати апаратну частину систем автоматизації і перенести більшість функцій по управлінню об'єктом автоматизації на програмний рівень. Із збільшенням кількості об'єктів автоматизації, зростанням складності алгоритмів керування, підвищенням надійності розподілених систем управління виникає необхідність оцінки їх продуктивності з метою планування структури і, можливо, повної або часткової реконфігурації системи.
Збільшений потік інформації про стан об'єктів суднової електроенергетичної системи і процесах, що у них протікають, також не може адекватно сприйматися обслуговуючим персоналом при використанні застарілих засобів відображення інформації. При автоматизації електроенергетичних систем оператор повинен мати інформацію не тільки про стан контрольованих параметрів, а й про структуру електроенергетичної системи, яку зручно представити у вигляді мнемосхеми, що складається з візуальних метафор елементів СЕУ, які представляють собою спрощене зображення елементів об'єкта управління або структурної схеми. Актуальним завданням є розробка алгоритмічного забезпечення системи інформаційної підтримки дій оператора для оцінки поточного стану електроенергетичної системи і тенденції зміни параметрів керованих процесів. При цьому важливо, щоб розроблювальне програмне забезпечення відповідало нормам надійності та якості.
Сучасні системи автоматизації є просторово розподіленими, створюються з використанням багатозадачних керуючих контролерів і мають мережеву організацію. Різні частини системи мають різну фізичну природу (безперервний об'єкт і дискретна керуюча частина), а система в цілому описується складною комбінацією диференціальних рівнянь, алгебраїчних рівнянь і нерівностей, логічних умов. У мікроконтролері завдання накладаються один на одного і блокуються в очікуванні загальних ресурсів. Час виконання самих завдань може змінюватися. Передача даних по мережі відбувається із затримками, величина і стабільність яких залежить як від протоколу зв'язку, так і від завантаженості каналів. Щоб уникнути негативного впливу такого запізнювання і оптимально використовувати доступні системі управління обчислювальні ресурси, проектування алгоритмів управління та програмного забезпечення повинне проводитись з урахуванням даного фактора. Неоптимальне управління інформаційними потоками, без урахування інерційності об'єктів управління і часових затримок, що виникають при передачі команд по мережі, призводить до погіршення якості управління. Система автоматичного управління і підсистеми захисту СЕУ не працюватимуть задовільно, якщо їм не предоставити вчасно достовірну інформацію про технічний стан дизель-генераторних агрегатів та інших компонентів. Оскільки на запуск і введення в дію генераторних агрегатів потрібний відносно великий час, то достовірна інформація про пошкодження енергосистеми має бути вироблена якомога раніше. Тому актуальними є задачі аналізу інформаційних потоків і оцінки впливу структури СЕУ на інформаційну мережу.
Постійно зростаюча складність керованих людиною машин і механізмів, об'єктів і процесів вимагають нових методів і засобів для проведення моделювання. При розгляді складних об'єктів управління, таких як електроенергетичні системи, моделювання виступає як один з найважливіших етапів. Створення мультікомпютерної моделі СЕУ дозволить об'єднати в собі як силову електроенергетику, так і мікропроцесорні системи управління, що відкриває широкі можливості моделювання не тільки енергетичних процесів, а й процесів управління.
Рішення перерахованих завдань дозволить підвищити якість управління судновими електроенергетичними системами, зменшити вартість вироблення електроенергії за рахунок більш ефективного використання генеруючих агрегатів, а реалізація систем інформаційної підтримки дій оператора та оцінки стану СЕУ для введення резервних генераторів в роботу забезпечить безперебійне постачання електроенергією різних об'єктів.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.
Дисертаційна робота виконана в Національному університеті кораблебудування імені адмірала Макарова як складова частина держбюджетних тем «Підвищення якості електроенергії в автономних електростанціях з газо-дизель-генераторними агрегатами» (№ 0111U002315) та «Розробка суднових систем генерації та перетворення електроенергії для підвищення енергоефективності та поліпшення електромагнітної сумісності» (№ 0113U000242), а також роботи в рамках договору творчої співпраці з ПАТ «УкрНДІ ТС» (м. Миколаїв). Автор брав участь в даних роботах як виконавець. Роль здобувача у виконанні цих тем пов'язана з розробкою методів проектування апаратно-програмного забезпечення автоматизованих систем управління судновими електроенергетичними установками, розробкою комп'ютерних моделей мікропроцесорних засобів автоматизації та моделюванням процесів управління.
Мета і завдання дослідження. Метою дослідження є підвищення ефективності автоматизованої системи управління судновою електроенергетичною установкою з дизель-генераторними агрегатами за рахунок використання спеціалізованого апаратно-програмного забезпечення, яке дозволяє знизити витрати при впровадженні і розвитку системи управління, забезпечує покращення часових характеристик інформаційно-керуючої мережі та містить засоби інформаційної підтримки оператора управління судновою електроенергетичною системою.
Для досягнення поставленої мети в роботі вирішувалися наступні задачі:
1. Аналіз структур сучасних автоматизованих систем управління судновими електроенергетичними установками з метою визначення найбільш оптимальних для вирішення завдань автоматизації, визначення проблем автоматизації та недоліків існуючих апаратно-програмних засобів для пошуку шляхів удосконалення автоматизованих систем управління з метою підвищення ефективності управління.
2. Визначення складу та вимог до апаратно-програмних засобів автоматизації для формалізації задач управління об'єктами суднової електроенергетики, розробка граф-схем алгоритмів функціонування мікропроцесорних засобів автоматизації та виконання їх структурної оптимізації для усунення апаратної надмірності.
3. Розробка прикладного програмного забезпечення для управління та моніторингу параметрів СЕУ, методики тестування та дослідження його відповідності нормам якості; розробка методики дослідження інформаційних потоків в мережі розподіленої системи управління СЕУ для оцінки можливості роботи системи в режимі реального часу, що дозволить на ранніх етапах проектування виявити недоліки розроблюваної системи і, при необхідності, змінити структуру системи управління і склад засобів автоматизації.
4. Розробка алгоритмічного забезпечення засобів інформаційної підтримки оператора з метою забезпечення оперативного контролю за станом електроенергетичної установки і параметрів електроенергії, оцінки поточного стану підсистем автоматизованої системи управління СЕУ і тенденції зміни їх параметрів внаслідок дій оператора для своєчасного введення резервних дизель-генераторних агрегатів (ДГА) в роботу.
5. Розробка імітаційних моделей об'єктів і засобів автоматизації з метою перевірки розроблених алгоритмів керування та відповідності виконуваних апаратно-програмними засобами функцій вимогам, що до них висуваються.
Об'єктом дослідження є процеси розробки автоматизованих систем управління судновими електроенергетичними установками з дизель-генераторними агрегатами.
Предметом дослідження є методи проектування, моделювання та оптимізації апаратно-програмного забезпечення для автоматизації процесів управління судновими електроенергетичними установками з дизель-генераторними агрегатами.
Методи дослідження. В основу досліджень покладено: методи теорії систем та функціонального моделювання для проектування структури апаратно-програмного комплексу; методи теорій цифрових автоматів і графів для проектування і оптимізації структурних схем і алгоритмів роботи програм засобів автоматизації; методи теорій масового обслуговування та паттернів для проектування, тестування і аналізу апаратно-програмного комплексу автоматизації; методи імітаційного моделювання, планування і обробки результатів експериментів для дослідження функціонування окремих складових автоматизованої системи керування.
Наукова новизна одержаних результатів полягає в наступному:
1. Отримав подальший розвиток метод проектування програмного забезпечення автоматизованих систем керування електроенергетичними установками, який відрізняється від існуючих об’єднанням об’єктно-орієнтованого, подієвого та функціонально-орієнтованого підходів. Запропонований підхід дозволяє описувати об’єкти мережевої структури з використанням теорії цифрових автоматів, вирішувати оптимізаційні задачі та автоматизувати функціональний аналіз систем керування складної структури та великої розмірності.
2. Отримав подальший розвиток метод опису функціонування керуючих автоматів за допомогою мови логічних схем алгоритмів шляхом його використання для опису як структурних, так і алгоритмічних блоків мікропроцесорних систем керування, що дозволило на етапі їх проектування виконати структурно-алгоритмічну оптимізацію.
3. Удосконалено методи імітаційного моделювання компонентів автоматизованих електроенергетичних систем, характерними ознаками яких є:
– можливість створення мультикомп’ютерної моделі автоматизованої СЕУ, в основу якої покладено моделі об’єктів автоматизації сумісно з їх системами керування, що дозволило провести дослідження алгоритмів керування електроенергетичною системою та процесів інформаційного обміну між компонентами її системи керування;
– можливість моделювання електроенергетичних процесів як в сталих, так і в перехідних режимах роботи СЕУ при випадковому характері її умов роботи, що дозволило реалізувати засоби інформаційної підтримки оператора та засоби дослідження режимів роботи силових агрегатів електроенергетичної системи.
4. Вперше використано теорію паттернів для опису структури та взаємодії компонентів апаратно-програмного забезпечення автоматизованої системи керування СЕУ, що дозволило:
– визначити інформаційні взаємозв’язки між компонентами розподіленої системи керування та виконати розрахунок характеристик мережі;
– оцінити на етапі проектування системи вплив структури СЕУ на часові характеристики інформаційно-керуючої мережі та формалізувати процес реорганізації структури системи керування СЕУ при необхідності їхньої зміни.
Практичне значення отриманих результатів полягає в тому, що наукові положення доведені до ступеня, придатного для практичного застосування. Розроблені підходи до проектування програмного забезпечення і засобів інформаційної підтримки дій оператора, методи комп'ютерного моделювання мікропроцесорних засобів автоматизації та імітаційного моделювання процесів в автономних електроенергетичних системах, методика дослідження інформаційних потоків, розроблені мікропроцесорні засоби автоматизації і прикладне програмне забезпечення для управління і моніторингу параметрів СЕУ у складі пульта управління фізичною моделлю суднової електроенергетичної установки використовуються в навчальному процесі Національного університету кораблебудування ім. адм. Макарова при читанні дисциплін «Програмування та алгоритмічні мови», «Апаратно-програмні засоби відображення інформації», «Комп'ютеризовані системи управління» для спеціалістів та магістрів за спеціальністю 8.05080202 «Електронні системи» (акт від 23.01.2014 р.). Результати наукової роботи впроваджені у серійне виробництво і використовуються при проектуванні систем автоматизації електроенергетичних установок, налаштуванні суднових і загальнопромислових щитів управління, які випускаються ПАТ «УкрНДІ ТС» (акт від 12.12.2013 р.). Апаратно-програмний комплекс моделювання процесів в суднових електростаціях, разом з розробленими моделями мікропроцесорної системи синхронізації генераторів і розподілу навантаження між генераторами використовуються при налагодженні програмного забезпечення керуючих мікроконтролерів, налаштуванні і параметричної оптимізації регуляторів цих систем.
Особистий внесок здобувача. Всі положення, які виносяться на захист, належать особисто здобувачу і не містять результатів, ідей або розробок, що належать співавторам, разом з якими опубліковані наукові роботи. У спільних публікаціях здобувачу належать: [33] – методика дослідження якості програмного забезпечення для моніторингу та управління судновими електроенергетичними системами; [35] – архітектура системи управління СЕУ і вимоги до пристроїв кожного рівня системи; [89, 90] – архітектура програмного забезпечення і граф-схеми алгоритмів поведінки його компонентів; [76, 77] – логічні схеми алгоритмів роботи пристроїв синхронізації, розподілу навантажень між паралельно працюючими генераторними агрегатами і моніторингу параметрів суднової мережі; [88] – імітаційна модель роботи споживачів і генераторів електроенергії.
Апробація результатів дисертації. Основні положення та результати дисертаційної роботи були представлені та обговорені на науково-технічних конференціях: III Міжнародній науково-технічній конференції «Інновації в суднобудуванні та океанотехніці» (м. Миколаїв, 2012 р.); Всеукраїнській науково-технічній конференції молодих вчених і студентів з міжнародною участю «Автоматика та електротехніка» (м. Миколаїв, 2012 р.); XI, XII і XIII науково-практичних міжнародних конференціях «Інформаційні технології в освіті та управлінні» (м. Нова Каховка, 2012-2014 р.); XVIII та XIX Міжнародних науково-технічних конференціях «Силова електроніка та енергоефективність» (м. Алушта, 2012-2013 р.); Всеукраїнській науково-практичній конференції з міжнародною участю «Проблеми автоматики і електрообладнання транспортних засобів» (м. Миколаїв, 2013-2014 р.); XX Міжнародній конференції з автоматичного управління, присвяченій 100-річчю з дня народження академіка О.Г. Івахненка «Автоматика – 2013» (м. Миколаїв, 2013 р.); Міжнародній науково-технічній конференції молодих вчених, присвяченій 50-річчю з дня утворення кафедри «Промислова і біомедична електроніка» «Електронна техніка: проблеми та перспективи розвитку» (м. Харків, 2013 р.); Шостій Міжнародній науково-практичній конференції «Сучасні інформаційні та інноваційні технології на транспорті» (м. Херсон, 2014 р.); на науково-технічних семінарах кафедри теоретичної електротехніки та електронних систем Національного університету кораблебудування ім. адм. Макарова (м. Миколаїв, 2012-2014 р.).
Публікації. Основний зміст дисертаційної роботи відображено в 17 друкованих працях, з них 7 статей у наукових фахових виданнях (6 з них опубліковано у виданнях, що входять до міжнародних наукометричних баз даних), 6 тез конференцій, 3 патенти України на корисну модель, 1 свідоцтво авторського права.
Структура та обсяг дисертаційної роботи. Дисертація складається з вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел і додатків. Загальний обсяг роботи складає 185 сторінок, у тому числі 152 сторінки основного тексту, 36 рисунків, 6 таблиць, список використаних джерел з 135 найменувань і 6 додатків.

Список литературы

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі отримали розвиток методи проектування та моделювання спеціалізованого апаратно-програмного забезпечення АСУ СЕУ, що дозволило оптимізувати за критерієм структурної мінімізації засоби автоматизації, розробити пристрої без апаратної надмірності та програмне забезпечення, яке дозволяє здійснювати моніторинг та управління СЕУ з ДГА будь-якої топології та має засоби інформаційної підтримки оператора.
1. Виконано аналіз структур і функцій сучасних АСУ СЕУ, на основі якого обрано просторово розподілену ієрархічну структуру системи управління, визначено вимоги до функціональних можливостей автоматизованих електроенергетичних систем та обґрунтовано необхідність модернізації частини існуючих засобів: усунення апаратної надмірності систем управління паралельною роботою дизель-генераторних агрегатів; створення спеціалізованого ПЗ для дистанційного моніторингу та управління електроенергетичною системою.
2. Розроблено алгоритми функціонування пристроїв автоматизації СЕУ у вигляді керуючих автоматів, описаних за допомогою мови логічних схем алгоритмів. Формування множин операторів, з яких складаються алгоритми роботи окремих засобів автоматизації, виконано з урахуванням структурних блоків мікропроцесорних систем, що відповідають алгоритмічним діям. Це дозволило визначити можливість появи структурної надмірності при реалізації кожної з функцій в окремому пристрої та шляхи її усунення: об'єднання пристроїв моніторингу параметрів мережі, моніторингу параметрів і захистів основного генератора в контролері автоматизації; об'єднання пристроїв моніторингу параметрів, синхронізації з мережею, захисту, управління ДГА при паралельній роботі з мережею в системі синхронізації і розподілу навантажень. На основі логічних схем алгоритмів, що описують поведінку отриманих після усунення надмірності керуючих автоматів, розроблено структурні схеми пристроїв та граф-схеми алгоритмів програм для мікропроцесорів. Для перевірки розроблених систем та алгоритмів керування для мікропроцесорів розроблено комп'ютерні моделі засобів автоматизації.
3. Розроблено структурну схему спеціалізованого програмного забезпечення у вигляді паттернової мережі, в якій в кожній утворюючій інкапсульовано автомат, що реалізує поведінку певного програмного об'єкта, а відносини зв'язку представляють різні види інформаційних взаємодій між об'єктами. Це дозволило формалізувати проведення інтеграційного тестування функціональності системи за рахунок формального визначення всіх можливих схем взаємодії програмних об'єктів; поліпшити характеристики супроводжуваності ПЗ шляхом спрощення процесу зміни структури програми; формалізувати розрахунок часової ефективності системи за рахунок введення атрибутів утворюючих, що мають певні типи зв'язків, і застосування елементів теорії масового обслуговування; використовуючи опис структури ПЗ у вигляді комплектів утворюючих розробити алгоритм формальної реорганізації програмного забезпечення при необхідності зменшення часу реакції системи на дії користувача або на зміну ходу електроенергетичних процесів в СЕУ.
4. Розроблено алгоритми поведінки компонентів спеціалізованого ПЗ у вигляді кінцевих автоматів, що дозволило формально і ізоморфно перейти від вимог до алгоритмів поведінки компонентів і відповідному програмному коду; формалізувати верифікацію ПЗ на етапі модульного тестування системи.
5. Розроблено прикладне ПЗ для моніторингу параметрів та управління СЕУ. Запропоновано імітаційну модель СЕУ зі змінною в режимі реального часу конфігурацією, що дозволить в процесі моніторингу та управління СЕУ оцінити можливі наслідки прямого пуску АД при поточних умовах і на їх основі прийняти рішення про необхідність підключення до мережі резервного ДГА або відключення від мережі найменш відповідальних споживачів електроенергії.
6. Розроблено імітаційні моделі об'єктів і засобів автоматизації, на основі яких створено мультикомп'ютерну модель автоматизованої СЕУ. За допомогою отриманої моделі протестовано розроблене апаратно-програмне забезпечення; отримана модель також може бути використана для дослідження процесів управління СЕУ, навчання суднових електромеханіків базовим алгоритмам управління СЕУ та налагодження апаратних засобів існуючих систем автоматизації СЕУ.