Современные технологии диспетчерского управления электрическими сетями. Повышение эффективности управления распределительными сетями

Энергосистема представляет собой единую сеть, состоящую из источников электрической энергии – электростанций, электрических сетей, а также подстанций, которые осуществляют преобразование и распределение произведенной электроэнергии. Для управления всеми процессами производства, передачи и распределения электрической энергии существует система оперативно-диспетчерского управления .

Может включать в себя несколько предприятий разной формы собственности. Каждое из электроэнергетических предприятий имеет отдельную службу оперативно-диспетчерского управления.

Все службы отдельных предприятий управляются центральной диспетчерской системой . В зависимости от величины энергосистемы центральная диспетчерская система может разделяться на отдельные системы по регионам страны.

Энергосистемы смежных стран могут включаться на параллельную синхронную работу. Центральная диспетчерская система (ЦДС) осуществляет оперативно-диспетчерское управление межгосударственными электрическими сетями, по которым осуществляются перетоки мощностей между энергосистемами смежных стран.

Задачи оперативно-диспетчерского управления энергосистемой:

поддержание баланса между количеством производимой и потребляемой мощности в энергосистеме;

надежность электроснабжения снабжающих предприятий от магистральных сетей 220-750 кВ;

синхронность работы электростанций в пределах энергосистемы;

синхронность работы энергосистемы страны с энергосистемами смежных стран, с которыми есть связь межгосударственными линии электропередач.

Исходя из вышеперечисленного, следует, что система оперативно-диспетчерского управления энергосистемой обеспечивает ключевые задачи в энергосистеме, от выполнения которых зависит энергетическая безопасность страны.

Особенности организации процесса оперативно-диспетчерского управления энергосистемой

Организация процесса оперативно-диспетчерского управления (ОДУ) в энергетике осуществляется таким образом, чтобы обеспечить распределение различных функций по нескольким уровням. При этом каждый уровень подчиняется вышестоящему.

Например, самый начальный уровень - оперативно-технический персонал, который осуществляет непосредственно операции с оборудованием в различных точках энергосистемы, подчиняется вышестоящему оперативному персоналу - дежурному диспетчеру подразделения энергоснабжающего предприятия, за которым закреплена электроустановка. Дежурный диспетчер подразделения, в свою очередь подчиняется диспетчерской службе предприятия и т.д. вплоть до центральной диспетчерской системы страны.

Процесс управления энергосистемой организован таким образом, чтобы обеспечить непрерывный контроль и управление всеми составляющими объединенной энергосистемы.

Для обеспечения нормальных условий работы как отдельных участков энергосистемы, так и энергосистемы в целом, для каждого объекта разрабатываются специальные режимы (схемы), которые следует обеспечивать в зависимости от режима работы того или иного участка электрической сети (нормальный, ремонтный, аварийный режимы).

Для обеспечения выполнения главных задач ОДУ в энергосистеме помимо оперативного управления существует такое понятие как оперативное ведение . Все операции с оборудованием на том или ином участке энергосистемы осуществляются по команде вышестоящего оперативного персонала - это процесс оперативного управления .

Выполнение операций с оборудованием в той или иной мере оказывает влияние на работу других объектов энергосистемы (изменение потребляемой или вырабатываемой мощности, снижение надежности электроснабжения, изменение значений напряжения). Следовательно, такие операции должны предварительно согласовываться, то есть выполняться с разрешения того диспетчера, который осуществляет оперативное обслуживание данных объектов.

То есть, в оперативном ведении диспетчера находится все оборудование, участки электрической сети, режим работы которых может измениться в результате операций на оборудовании смежных объектов.

Например, линия соединяет две подстанции А и Б, при этом подстанция Б получает питание от А. Отключение линии со стороны подстанции А осуществляется оперативным персоналом по команде диспетчера данной ПС. Но отключение данной линии должно производиться только по согласованию с диспетчером подстанции Б, так как данная линия находится в его оперативном ведении.

Таким образом, при помощи двух основных категорий - оперативное управление и оперативное ведение, осуществляется организация оперативно-диспетчерского управления энергосистемой и ее отдельными участками.

Для организации процесса ОДУ разрабатываются и согласовываются между собой инструкции, указания и различная документация для каждого отдельного подразделения в соответствии с уровнем, к которому относится та или иная оперативная служба. Для каждого уровня системы ОДУ имеется свой индивидуальный перечень необходимой документации.

Юрий МОРЖИН , заместитель генерального директора - директор филиала ОАО «НТЦ электроэнергетики» - ВНИИЭ;

Юрий ШАКАРЯН , заместитель генерального директора - научный руководитель ОАО «НТЦ электроэнергетики», научный руководитель ВНИИЭ;

Валерий ВОРОТНИЦКИЙ , заместитель директора филиала ОАО «НТЦ электроэнергетики» - ВНИИЭ по научной работе;

Николай НОВИКОВ , заместитель Научного руководителя ОАО «НТЦ Электроэнергетики»

Говоря о надежности, качестве и экологичности электроснабжения, мы в первую очередь должны иметь в виду разработку и развитие принципиально новых - инновационных технологий расчета, анализа, прогнозирования, нормирования и снижения потерь электроэнергии в электрических сетях, оперативного диспетчерского управления их режимами. Предлагаем материал, предоставленный филиалом ОАО «Научно-технический центр электроэнергетики» Научно-исследовательским институтом электроэнергетики (ВНИИЭ), в котором рассказывается о наиболее важных на сегодняшний день разработках института в данной области.

Совершенствование средств и систем расчета снижения потерь электроэнергии

Новые подходы к системе управления электроэнергетикой, к формированию тарифов на услуги по передаче электроэнергии, к системе нормирования и управления уровнем потерь электроэнергии требуют и соответствующего развития методов их расчета. Это развитие ведется сегодня в нескольких направлениях.

Точность расчетов технических потерь (РТП) электроэнергии предполагается повышать за счет более полного использования оперативной информации о коммутационном состоянии электрической сети (рис. 1), физических параметрах ее элементов, режимных данных о нагрузках, уровнях напряжений и т.п.

Необходим переход от детерминированных расчетов уровня потерь электроэнергии к вероятностным оценкам с заданной точностью и доверительными интервалами с последующей оценкой рисков при принятии решений об инвестировании денежных средств в снижение потерь.

Еще один вектор развития - применение принципиально новых интеллектуальных моделей учета множества неопределенных факторов, влияющих на величину фактических и технических потерь электроэнергии, на прогнозирование потерь. Одна из таких моделей основана на применении искусственных нейронных сетей, являющихся, по существу, одной из активно развивающихся областей технологий искусственного интеллекта.

Развитие автоматизированных информационно-измерительных систем коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ), автоматизированных систем технологического управления (АСТУ) электрическими сетями, графических и географических информационных систем (ГИС) создает реальные возможности для совершенствования программного обеспечения расчетов, анализа и нормирования потерь электроэнергии (ПО РП). В частности, в настоящее время назрела настоятельная необходимость в интеграции программно-технических комплексов (ПТК) и содержащихся в них баз данных АИИС КУЭ, АСТУ, ГИС и ПО РП для повышения точности, прозрачности и обоснованности расчетов режимов электрических сетей, балансов и потерь электроэнергии. Частично такая интеграция уже осуществлена. Дальнейшее ее развитие должно основываться на новых подходах к стандартизации информационных обменов между различными ПТК на единой информационной платформе, в том числе с использованием так называемых СИМ-моделей.

Как показывает практика, традиционные методы и средства снижения потерь электроэнергии не могут обеспечить поддержание уровня потерь на технико-экономически обоснованном уровне. Приближение к этому уровню становится все дороже и требует больших усилий. Необходимо применение принципиально новой техники и технологий передачи и распределения электроэнергии. В первую очередь это:

Современные статические регулируемые устройства продольной и поперечной компенсации реактивной мощности.
Устройства, основанные на применении высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП).
Применение «умных» технологий в электрических сетях (Smart Grid технологий). Это позволяет за счет обеспечения электрических сетей средствами системного контроля и управления нагрузкой в темпе процесса не только осуществлять оперативный мониторинг потребления мощности и электроэнергии потребителей, но и управлять этой мощностью и электроэнергией в целях наиболее эффективного использования пропускной способности электрической сети в каждый момент времени. За счет такого управления обеспечивается также и оптимальный уровень потерь электроэнергии в сетях при допустимых значениях показателей качества электроэнергии.

По оценкам американского Совета по энергоэффективной экономике (АСЕЕЕ) к 2023 году использование Smart Grid технологий в сочетании с другими мерами по эффективному использованию энергоресурсов позволит сэкономить до 30% планируемых энергозатрат. То есть каждый третий киловатт-час можно будет получить не за счет расширения генерирующих мощностей, а благодаря распределению существующих энергоресурсов с помощью новых информационных технологий.

Величина фактических потерь электроэнергии в электрических сетях, за которую должны платить в настоящее время электросетевые организации, в значительной степени зависит от точности измерений электроэнергии, поступившей в электрическую сеть и отгруженной из электрической сети.

Практика внедрения современных АИИС КУЭ показывает, что эти достаточно дорогостоящие и распределенные в пространстве информационно-измерительные системы могут в процессе эксплуатации выходить из строя, терять точность измерений, вносить случайные существенные сбои в результаты измерений и т. п. Все это требует разработки и внедрения методов оценки достоверности измерений, выявления и локализации небалансов мощности и электроэнергии, внедрения принципиально новых средств измерения, в том числе оптических измерительных трансформаторов тока и напряжения .

На рисунке: скриншоты работы программы «РТП 3».

Интерактивное моделирование расчетов работы энергосистем

Динамическая модель ЭЭС реального времени. Она обеспечивает возможность моделирования ЭЭС большой размерности в ускоренном, замедленном и реальном масштабах времени. Модель применяется для: построения тренажеров-советчиков диспетчера по ведению режима, анализа установившихся и переходных режимов, анализа аварий, моделирования систем первичного и вторичного регулирования и противоаварийной автоматики (ПА). В модели ЭЭС учитываются электромеханические и длительные переходные процессы, системы регулирования частоты и активной мощности (АРЧМ). Выполняется расчет технических потерь электроэнергии и мощности (в том числе по классам напряжений и регионам) и других параметров режима. Впервые в России модель этого класса применяется для построения комплексных тренажеров-советчиков совместно с топологическим анализом полной коммутационной схемы энергообъединения.

В модели применяются достаточно точные алгоритмы моделирования переходных процессов по режиму «частота - активная мощность» (регуляторы скорости, промперегрев пара, котельная автоматика и т. д.). Регуляторы напряжений выполнены по двум возможным схемам: упрощенной (как регулируемый источник реактивной мощности, поддерживающий значение напряжения на заданном уровне) и уточненной (как система регулирования ЭДС синхронной машины с возможностью регулирования по отклонениям напряжения, частоты и их производных).

Модель обеспечивает слежение за текущим режимом энергообъектов на базе информации задачи оценивания состояния (ОС) и данных ОИК. Расчетная схема, полученная от задачи ОС, расширена (примерно в 2 раза) за счет использования нормативно-справочной и априорной информации, а также достоверных ТИ и ТС в ОИК.

В модели выполняется топологический анализ полной коммутационной схемы и выполняется ее информационное взаимодействие с режимной (расчетной) схемой энергообъектов. Это обеспечивает управление режимом модели путем включения/отключения коммутационных аппаратов, то есть привычным для оперативного персонала способом.

Управление моделью выполняется в интерактивном режиме пользователем, системами регулирования и ПА и сценариями развития аварий. Важной функцией модели является проверка нарушений и существования текущего режима по критерию N-1. Могут быть заданы наборы вариантов контроля по критерию N-1, предназначенные для разных режимов контролируемого энергообъединения. Программа позволяет сравнивать расчетный режим в модели ЭЭС с данными ОИК и выявлять ошибочные и недостающие данные режима.

Первоначально модель использовалась для построения режимных тренажеров реального времени, а в дальнейшем ее функции были расширены для анализа аварий, проверки алгоритмов идентификации энергосистем как объектов управления и других задач. Модель используется для режимной проработки заявок на вывод в ремонт оборудования, моделирования систем АРЧМ, информационной поддержки оперативного персонала ЭЭС и энергообъединений и как советчик диспетчера по ведению режима. На модели проведены исследования по распространению волны частоты и напряжения в реальных схемах большой размерности при больших возмущениях, а также на схемах цепочечной и кольцевой структуры. Разработана методика использования данных WAMS для достоверизации текущего режима по ОС и данным ОИК.

Отличие данной разработки от других - в возможности моделирования динамики энергообъектов большой размерности в реальном масштабе времени, циклического слежения за режимом по данным ОИК и задачи ОС, расширении расчетной схемы на 70-80% за счет учета шин подстанций, энергоблоков, реакторов и т. д.

На сегодняшний момент динамическая модель ЭЭС реального времени внедрена в СО ЕЭС, ФСК ЕЭС, ОДУ Центра, ОАО «Башкирэнерго».

Комплекс КАСКАД-НТ для отображения оперативной

информации на индивидуальных и коллективных средствах

(диспетчерских щитах и видеостенах)

Комплекс является средством формирования и отображения разнообразных экранных форм (схем, карт, таблиц, графиков, приборов и т. д.) на индивидуальных (дисплеях) и коллективных средствах. Предназначен для отображения информации ОИК и других программных комплексов в реальном времени как на индивидуальных (дисплеях), так и на коллективных (мозаичных диспетчерских щитах и видеостенах) средствах.

Система отображения оперативной информации на видеостенах реализована в СО ЕЭС, ОДУ Центра и ОАО «Башкирэнерго». В СО ЕЭС на видеостене 4 х 3 куба реализовано отображение обобщенной информации в графической и табличной формах, а также отображение схемы ЕЭС на финском мозаичном щите. В ОДУ Центра на видеостене средствами комплекса КАСКАД-НТ отображается информация системы поддержки диспетчерского персонала в виде оперативной схемы, схем на фоне карты местности и подробных схем подстанций.

Для ОАО «Башкирэнерго» в настоящее время комплекс применяется в тренажерном зале при отображении на видеостене 3 х 2 куба структурной и коммутационной схем и обобщенной информации в табличной форме. На малой структурной схеме имеется возможность раскрытия 5 основных подстанций ОАО «Башкирэнерго». На видеостене 8 х 4 куба диспетчерского зала с большой структурной схемой возможно раскрытие 62 подстанций и данными технологических задач. На большой видеостене имеется возможность выполнения топологического анализа и отображения полной коммутационной схемы энергообъединения.

Система КАСКАД-НТ открыта для интеграции с другими комплексами и построена как набор конструкторов, применяемый для построения систем отображения как разработчиками, так и пользователями. Эта особенность обеспечивает возможность поддержки и развития функционала системы отображения непосредственно пользователями и обслуживающим персоналом без привлечения разработчиков.

электросетевыми активами

В 2008 г. специалистами ВНИИЭ выполнен крупный проект - Программа реконструкции и развития Автоматизированной системы технологического управления (АСТУ) ОАО «МОЭСК». Необходимость внедрения этого проекта была связанас моральным и физическим износом материальной базы системы управления (по известным причинам общегосударственного характера), с учетом существенного изменения требований к диспетчерскому управлению при работе в условиях рынка, а также с учетом структурной реорганизации компании. Разработка направлена на решение поставленной в МОЭСК задачи построения качественной вертикали оперативно-диспетчерского управления, использующей в своей работе самые современные методы организации и технического обеспечения процесса управления.

Программа разработана совместно с ОАО «Энера» и при активном участии специалистов МОЭСК. Работа включает разделы по анализу существующего состояния АСТУ, по разработке основных технических требований к перспективной АСТУ, ее элементам и подсистемам, а также предложения по техническим решениям. В том числе с вариантами реконструкции и развития системы на основе технических средств ведущих отечественных и зарубежных производителей аппаратуры управления.

При разработке учтены и конкретизированы для условий компании основные положения существующих НТД в области автоматизации сетевого комплекса, которые предусматривают развитие централизованного технологического управления электрическими сетями, создание автоматизированных подстанций на основе единого комплекса современных технических средств, с интеграцией систем измерений, защиты, автоматики и управления оборудованием объектов электрических сетей.

В связи с большим количеством ПС и моральным и физическим износом основной массы средств телемеханики предусмотрена поэтапная автоматизация ПС, первым этапом которой является реконструкция ТМ, согласованная с реконструкцией и развитием системы связи, то есть формирование основы современной ССПИ, а вторым этапом - для части ПС - создание полномасштабных АСУ ТП.

Программой предусматривается обновление ПТК диспетчерских пунктов на основе принятой МОЭСК современной системы управления электрическими сетями (ENMAC GE), автоматизирующей операции контроля и диспетчерского управления, а также управления эксплуатацией сети при обслуживании оборудования и взаимодействии с потребителями электроэнергии.

Развитие системы связи ориентировано на полный переход на цифровые технологии передачи данных широким использованием, наряду с имеющейся ВЧ-связью, оптоволоконной техники и беспроводных средств связи.

Важное место уделяется созданию интеграционной платформы (ИП), поддерживающей единую информационную модель МЭК (СИМ-модель) и позволяющей подключить к общей информационной шине различные приложения, используя технологию WEB-Service. Совместно с ОАО «ЭЦН» и ООО «МОДУС» разработана и внедрена в опытную эксплуатацию в РСК «Кубаньэнерго» первая версия графической инструментальной системы создания ИП, к которой подключен ОИК КОТМИ.

Добавим, что ВНИИЭ разработаны следующие экспертные системы для применения в оперативном диспетчерском управлении: системы-советчики для годового планирования ремонтов сетевого оборудования; системы-советчики для режимной проработки оперативных ремонтных заявок; системы для анализа топологии в электрической сети с анализом нештатных ситуаций; системы-тренажеры по оперативным переключениям; инструментальная экспертная система МИМИР для энергетических применений; экспертная система ЭСОРЗ для проработки оперативных заявок (применение с СО-ЦДУ, ОДУ Центра, ОДУ Средней Волги); система анализа топологии электросети АНТОП (применение в ОДУ Урала); тренажерная система КОРВИН по оперативным переключениям (применение в районных энергосистемах).

В настоящее время разрабатывается система годового планирования ремонтов электросетевого оборудования (для СО-ЦДУ).

Весь комплекс работ ОАО «НТЦ электроэнергетики» по новым информационным технологиям дополняется актуальными технологическими задачами, часть которых будет завершена в ближайшее время и о чем мы надеемся рассказать на страницах журнала.

Программное обеспечение TSF вне ядра состоит из доверяемых приложений, которые используются, чтобы реализовать функции безопасности. Обратите внимание на то, что совместно используемые библиотеки, включая модули PAM в некоторых случаях, используются доверяемыми приложениями. Однако, не существует экземпляра, где сама совместно используемая библиотека рассматривается как доверяемый объект. Доверяемые команды могут быть сгруппированы следующим образом.

Системная инициализация
Идентификация и аутентификация
Сетевые приложения
Пакетная обработка
Управление системой
Аудит пользовательского уровня
Криптографическая поддержка
Поддержка виртуальной машины

Компоненты исполнения ядра могут быть разделены на три составляющие части: основное ядро, потоки ядра и модули ядра, в зависимости от того, как они будут выполняться.

Основное ядро включает код, который выполняется, чтобы предоставить услугу, такую как обслуживание системного вызова пользователя или обслуживание события исключения, или прерывание. Большинство скомпилированного кода ядра подпадает под эту категорию.
Потоки ядра. Чтобы выполнить определенные стандартные задачи, такие как очистка дисковых кэшей или освобождение памяти, путем выгрузки неиспользованных страничных блоков, ядро создает внутренние процессы или потоки. Потоки запланированы точно так же, как обычные процессы, но у них нет контекста в непривилегированном режиме. Потоки ядра выполняют определенные функции языка C ядра. Потоки ядра размещены в пространстве ядра, и работают только в привилегированном режиме.
Модуль ядра и модуль ядра драйверов устройств — фрагменты кода, которые могут быть загружены и выгружены в и из ядра по мере необходимости. Они расширяют функциональные возможности ядра без необходимости перезагружать систему. После загрузки объектный код модуля ядра может получить доступ к другому коду ядра и данным таким же образом, как статически скомпонованный код объекта ядра.

Драйвер устройства — специальный тип модуля ядра, который позволяет ядру получать доступ к аппаратным средствам, соединенным с системой. Эти устройства могут быть жесткими дисками, мониторами или сетевыми интерфейсами. Драйвер взаимодействует с остающейся частью ядра через определенный интерфейс, который позволяет ядру иметь дело со всеми устройствами универсальным способом, независимо от их базовых реализаций.

Ядро состоит из логических подсистем, которые обеспечивают различные функциональные возможности. Даже при том, что ядро — единственная исполняемая программа, различные сервисы, которые оно предоставляет, могут быть разделены и объединены в разные логические компоненты. Эти компоненты взаимодействуют, чтобы обеспечить определенные функции. Ядро состоит из следующих логических подсистем:

Файловая подсистема и подсистема ввода-вывода : Эта подсистема реализует функции, связанные с объектами файловой системы. Реализованные функции включают те, которые позволяют процессу создавать, поддерживать, взаимодействовать и удалять объекты файловой системы. К этим объектам относятся регулярные файлы, каталоги, символьные ссылки, жесткие ссылки, файлы, специфичные для определенных типов устройств, именованные каналы и сокеты.
Подсистема процессов : Эта подсистема реализует функции, связанные с управлением процессами и управлением потоками. Реализованные функции позволяют создавать, планировать, исполнять и удалять процессы и субъекты потоков.
Подсистема памяти : Эта подсистема реализует функции, связанные с управлением ресурсами памяти системы. Реализованные функции включают в себя те, которые создают и управляют виртуальной памятью, включая управление алгоритмами разбивки на страницы и таблицами страниц.
Сетевая подсистема : Эта подсистема реализует сокеты UNIX и Интернет-домена, а также алгоритмы, используемые для планирования сетевых пакетов.
Подсистема IPC : Эта подсистема реализует функции, связанные с механизмами IPC. Реализованные функции включают в себя те, которые упрощают управляемый обмен информацией между процессами, позволяя им совместно использовать данные и синхронизировать их выполнение при взаимодействии с общим ресурсом.
Подсистема модулей ядра : Эта подсистема реализует инфраструктуру, позволяющую поддерживать загружаемые модули. Реализованные функции включают загрузку, инициализацию и выгрузку модулей ядра.
Расширения безопасности Linux : Расширения безопасности Linux реализуют различные аспекты безопасности, которые обеспечиваются для всего ядра, включая каркас Модуля безопасности Linux (Linux Security Module, LSM). Каркас LSM служит основой для модулей, позволяющей реализовать различные политики безопасности, включая SELinux. SELinux — важная логическая подсистема. Эта подсистема реализует функции мандатного управления доступом, чтобы добиться доступа между всеми предметами и объектами.
Подсистема драйвера устройства : Эта подсистема реализует поддержку различных аппаратных и программных устройств через общий, не зависящий от устройств интерфейс.
Подсистема аудита : Эта подсистема реализует функции, связанные с записью критических по отношению к безопасности событий в системе. Реализованные функции включают в себя те, которые захватывают каждый системный вызов, чтобы записать критические по отношению к безопасности события и те, которые реализуют набор и запись контрольных данных.
Подсистема KVM : Эта подсистема реализует сопровождение жизненного цикла виртуальной машины. Она выполняет завершение инструкции, используемое для инструкций, требующих только небольших проверок. Для любого другого завершения инструкции KVM вызывает компонент пространства пользователя QEMU.
Крипто API : Эта подсистема предоставляет внутреннюю по отношению к ядру криптографическую библиотеку для всех компонентов ядра. Она обеспечивает криптографические примитивы для вызывающих сторон.

Ядро — это основная часть операционной системы. Оно взаимодействует непосредственно с аппаратными средствами, реализует совместное использование ресурсов, предоставляет общие сервисы для приложений, и предотвращает прямой доступ приложений к аппаратно-зависимым функциям. К числу сервисов, предоставляемых ядром, относятся:

1. У правление выполнением процессов, включая операции их создания, завершения или приостановки и межпроцессоного обмена данными. Они включают:

Равнозначное планирование процессов для выполнения на ЦП.
Разделение процессов в ЦП с использованием режима разделения по времени.
Выполнение процесса в ЦП.
Приостановка ядра по истечениии отведенного ему кванта времени.
Выделение времени ядра для выполнения другого процесса.
Перепланирование времени ядра для выполнения приостановленного процесса.
Управление метаданными, связанными с безопасностью процесса, такими как идентификаторы UID, GID, метки SELinux, идентификаторы функциональных возможностей.

2. Выделение оперативной памяти для исполняемого процесса. Данная операция включает в себя:

Разрешение, выдаваемое ядром для процессов, на совместное использование части их адресного пространства при определенных условиях; однако, при этом ядро защает собственное адресное пространство процесса от внешнего вмешательства.
Если система испытывает нехватку свободной памяти, ядро освобождает память путем записи процесса временно в память второго уровня или раздел подкачки.
Согласованное взаимодействие с аппаратными средствами машины, чтобы установить отображение виртуальных адресов на физические адреса, которое устанавливает соответствие между адресами, сгенерированными компилятором, и физическими адресами.

3. Обслуживание жизненного цикла виртуальных машин, которое включает:

Установление ограничений для ресурсов, сконфигурированных приложением эмуляции для данной виртуальной машины.
Запуск программного кода виртуальной машины на исполнение.
Обработка завершения работы виртуальных машин или путем завершения инструкции или задержкой завершения инструкции для эмуляции пространства пользователя.

4. Обслуживание файловой системы. Это включает в себя:

Выделение вторичной памяти для эффективного хранения и извлечения пользовательских данных.
Выделение внешней памяти для пользовательских файлов.
Утилизация неиспользованного пространства для хранения данных.
Организация структуры файловой системы (использование понятных принципов структурирования).
Защита пользовательских файлов от несанкционированного доступа.
Организация контролируемого доступа процессов к периферийным устройствам, таким как терминалы, лентопротяжные устройства, дисководы и сетевые устройства.
Организация взаимного доступа к данным для субъектов и объектов, предоставление управляемого доступа, основанного на политике DAC и любой другой политике, реализуемой загруженной LSM.

Ядро Linux относится к типу ядер ОС, реализующих планирование с вытеснением задач. В ядрах, не обладающих такой возможностью, выполнение кода ядра продолжается до завершения, т.е. планировщик не способен к перепланированию задачи в то время, когда она находится в ядре. Кроме того, планирование исполнения кода ядра осуществляется совместно, без вытесняющего планирования, и исполнение этого кода продолжается до момента завершения и возврата к пространству пользователя, либо до явной блокировки. В вытесняющих ядрах возможно выгрузить задачу в любой точке, пока ядро находится в состоянии, в котором безопасно выполнять перепланирование.

Возможно, будет полезно почитать: