Использование математических моделей и современных информационных технологий создает реальную базу для оперативного управления режимами электропотребления, чтобы постоянно, практически в режиме реального времени решать задачи оптимизации энергозатрат с учетом изменяющихся технологических или экономических условий производства.
Применительно к промышленному предприятию структуру управления можно представить как двухуровневую систему, в которой элементами нижнего уровня являются отдельные технологические процессы (агрегаты), а центром – планирующий орган передела (предприятия). В модели элементов, которые могут иметь весьма сложные связи и большую размерность, входят технологические управляющие воздействия [1].
Процедура оперативного управления должна удовлетворять следующим основным требованиям [2]:
1. Разделение сложного объекта управления на иерархически связанные части (декомпозиция)
С формальной точки зрения декомпозиция объекта сводится к разбиению описывающей его матрицы на блоки трех типов: главные – непосредственно определяющие поведение объекта при разных управляющих воздействиях; второстепенные – оказывающие побочное влияние и нулевые – не оказывающие никакого влияния на функционирование.
При решении большинства задач управления технологическим процессом достаточно рассмотреть взаимодействие нескольких отдельных показателей из главного блока, что существенно упрощает математическое описание и принятие решения. Влияние второстепенных блоков воспринимается как дополнительные нарушения (погрешности), подлежащие устранению на следующих шагах процесса управления. Таким образом, метод декомпозиции представляет собой пример адаптивного управления, принципы которого изложены в работах [3–4].
2. Учет ущерба, возникающего при реализации управляющих воздействий
Большинство существующих теоретических методов оптимизации разработано в предположении, что реализация оптимальных управляющих воздействий не связана с какими-либо затратами. На самом деле переход от исходного режима к оптимальному требует организационных и технологических перестроек, которые временно снижают экономичность и надежность, расходуют ресурс регулирующего оборудования, принося тем самым определенный ущерб. Иногда ущерб от перестроек получается более значительным, чем достигаемый при этом полезный эффект. Кроме того, никогда нет гарантии, что ожидаемый экономический эффект будет действительно получен. После реализации управляющих воздействий могут произойти непредвиденные изменения условий работы, из-за которых тщательно рассчитанный режим окажется далеким от оптимального.