Quality Performance Criterion Model for Distributed Automated Control Systems Based on Markov Processes for Smart Grid

Applied Sciences, 2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/app152412917
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This paper addresses the problem of decision-making support for the modernization of distributed automated control systems (ACS) in power engineering by proposing an integral quality criterion that combines similarity-driven Markov process modeling with geometric programming. The methodology transforms the transition rate matrix of a continuous-time Markov chain (CTMC) into a matrix polynomial, enabling the derivation of normalized similarity indices and the development of a criterion-based model to quantify relative variations in system quality without requiring global optimization. The proposed approach yields a generalized criterion model that facilitates the ranking of modernization alternatives and the evaluation of the sensitivity of optimal decisions to parameter variations. The practical implementation is demonstrated through updated state transition graphs, quality functions, and UML-based architectures of diagnostic-ready evaluation modules. The scientific contribution of this work lies in the integration of similarity-based Markov modeling with the mathematical framework of geometric programming into a unified criterion model for the quantitative assessment of functional readiness under multistate conditions and probabilistic failures. The methodology enables the comparison of modernization scenarios using a unified integral indicator, assessment of sensitivity to structural and parametric changes, and seamless integration of quality evaluation into SCADA/Smart Grid environments as part of real-time diagnostics. The accuracy of the assessment depends on the adequacy of transition rate identification and the validity of the Markovian assumption. Future extensions include the real-time estimation of transition rates from event streams, generalization to semi-Markov processes, and multicriteria optimization considering cost, risk, and readiness.