Сучасні технології диспетчерського керування електричними мережами. Підвищення ефективності керування розподільчими мережами

Енергосистема є єдиною мережею, що складається з джерел електричної енергії – електростанцій, електричних мереж, а також підстанцій, які здійснюють перетворення та розподіл виробленої електроенергії. Для управління всіма процесами виробництва, передачі та розподілу електричної енергії існує система оперативно-диспетчерського управління.

Може включати кілька підприємств різної формивласності. Кожне із електроенергетичних підприємств має окрему службу оперативно-диспетчерського управління.

Усі служби окремих підприємств керуються центральною диспетчерською системою. Залежно від величини енергосистеми, центральна диспетчерська система може поділятися на окремі системи по регіонах країни.

Енергосистеми суміжних країн можуть включатися на паралельну синхронну роботу. Центральна диспетчерська система (ЦДС)здійснює оперативно-диспетчерське управління міждержавними електричними мережами, якими здійснюються перетікання потужностей між енергосистемами суміжних країн.

Завдання оперативно-диспетчерського управління енергосистемою:

підтримання балансу між кількістю виробленої та споживаної потужності в енергосистемі;

надійність електропостачання постачаючих підприємств від магістральних мереж 220-750 кВ;

синхронність роботи електростанцій у межах енергосистеми;

синхронність роботи енергосистеми країни з енергосистемами суміжних країн, з якими є зв'язок міждержавних ліній електропередач.

Виходячи з перерахованого вище, випливає, що система оперативно-диспетчерського управління енергосистемою забезпечує ключові завдання в енергосистемі, від виконання яких залежить енергетична безпека країни.

Особливості організації процесу оперативно-диспетчерського управління енергосистемою

Організація процесу оперативно-диспетчерського управління (ОДП)в енергетиці здійснюється таким чином, щоб забезпечити розподіл різних функцій за кількома рівнями. У цьому кожен рівень підпорядковується вищестоящому.

Наприклад, самий початковий рівень - оперативно-технічний персонал, який здійснює безпосередньо операції з обладнанням у різних точках енергосистеми, підпорядковується вищому оперативному персоналу - черговому диспетчеру підрозділу енергопостачального підприємства, за яким закріплено електроустановку. Черговий диспетчер підрозділу, у свою чергу, підпорядковується диспетчерській службі підприємства тощо. до центральної диспетчерської системи країни.

Процес управління енергосистемою організований таким чином, щоб забезпечити безперервний контроль та керування всіма складовими об'єднаної енергосистеми.

Для забезпечення нормальних умов роботи як окремих ділянок енергосистеми, так і енергосистеми загалом для кожного об'єкта розробляються. спеціальні режими(схеми), які слід забезпечувати залежно від режиму роботи тієї чи іншої ділянки електричної мережі (нормальний, ремонтний, аварійний режими).

Для забезпечення виконання головних завдань ОДУ в енергосистемі, крім оперативного управління, існує таке поняття, як оперативне ведення. Усі операції з обладнанням на тій чи іншій ділянці енергосистеми здійснюються за командою вищого оперативного персоналу – це процес оперативного управління.

Виконання операцій з устаткуванням у тому мірою впливає працювати інших об'єктів енергосистеми (зміна споживаної чи вироблюваної потужності, зниження надійності електропостачання, зміна значень напруги). Отже, такі операції повинні попередньо узгоджуватися, тобто виконуватися з дозволу диспетчера, який здійснює оперативне обслуговування даних об'єктів.

Тобто в оперативному веденні диспетчера знаходиться все обладнання, ділянки електричної мережі, режим роботи яких може змінитися внаслідок операцій на обладнанні суміжних об'єктів.

Наприклад, лінія з'єднує дві підстанції А і Б, при цьому підстанція Б отримує живлення від А. Відключення лінії з боку підстанції А здійснюється оперативним персоналом за командою диспетчера ПС. Але відключення даної лінії повинне проводитися лише за погодженням з диспетчером підстанції Б, оскільки ця лінія перебуває у його оперативному віданні.

Таким чином, за допомогою двох основних категорій – оперативне управління та оперативне ведення, здійснюється організація оперативно-диспетчерського управління енергосистемою та її окремими ділянками.

Для організації процесу ОДУ розробляються та узгоджуються між собою інструкції, вказівки та різна документація для кожного окремого підрозділу відповідно до рівня, до якого належить та чи інша оперативна служба. До кожного рівня системи ОДУ є свій індивідуальний перелік необхідної документації.

Юрій МОРЖИН, заступник генерального директора- директор філії ВАТ «НТЦ електроенергетики» – ВНДІЕ;

Юрій ШАКАРЯН, заступник генерального директора - науковий керівник ВАТ «НТЦ електроенергетики», науковий керівник ВНДІЕ;

Валерій ВОРОТНИЦЬКИЙ, заступник директора філії ВАТ «НТЦ електроенергетики» - ВНДІЕ з наукової роботи;

Микола НОВІКОВ, заступник Наукового керівника ВАТ "НТЦ Електроенергетики"

Говорячи про надійність, якість та екологічність електропостачання, ми в першу чергу повинні мати на увазі розробку та розвиток принципово нових - інноваційних технологій розрахунку, аналізу, прогнозування, нормування та зниження втрат електроенергії в електричних мережах, оперативного диспетчерського управління їх режимами. Пропонуємо матеріал, наданий філією ВАТ «Науково-технічний центр електроенергетики» Науково-дослідним інститутом електроенергетики (ВНДІЕ), в якому розповідається про найважливіші на сьогоднішній день розробки інституту в даній галузі.

Удосконалення коштів та систем розрахунку зниженнявтрат електроенергії

Нові підходи до системи управління електроенергетикою, формування тарифів на послуги з передачі електроенергії, до системи нормування та управління рівнем втрат електроенергії вимагають і відповідного розвитку методів їх розрахунку. Цей розвиток ведеться сьогодні у кількох напрямках.

Точність розрахунків технічних втрат (РТП)електроенергії передбачається підвищувати за рахунок більш повного використання оперативної інформації про комутаційний стан електричної мережі (рис. 1), фізичні параметри її елементів, режимних даних про навантаження, рівні напруги тощо.

Необхідний перехід від детермінованих розрахунків рівня втрат електроенергії до ймовірнісних оцінок із заданою точністю та довірчими інтервалами з подальшою оцінкою ризиків при прийнятті рішень про інвестування коштів у зниження втрат.

Ще один вектор розвитку - застосування принципово нових інтелектуальних моделей обліку безлічі невизначених факторів, що впливають на величину фактичних та технічних втрат електроенергії, прогнозування втрат. Одна з таких моделей заснована на застосуванні штучних нейронних мереж, що є, по суті, однією з областей технологій штучного інтелекту, що активно розвиваються.

Розвиток автоматизованих інформаційно-вимірювальних систем комерційного обліку електроенергії (АІІС КУЕ), автоматизованих систем технологічного управління (АСТУ) електричними мережами, графічних та географічних інформаційних систем (ГІС) створює реальні можливості для вдосконалення програмного забезпеченнярозрахунків, аналізу та нормування втрат електроенергії (ПО РП). Зокрема, в даний час назріла нагальна необхідність в інтеграції програмно-технічних комплексів (ПТК) і баз даних АІІС КУЕ, АСТУ, ГІС та ПО РП, що містяться в них, для підвищення точності, прозорості та обґрунтованості розрахунків режимів електричних мереж, балансів і втрат електроенергії.

Частково таку інтеграцію вже здійснено. Подальший її розвиток має ґрунтуватися на нових підходах до стандартизації інформаційних обмінів між різними ПТК на єдиній інформаційній платформі, у тому числі з використанням так званих СІМ-моделей. Як показує практика,традиційні методи та засоби зниження втрат електроенергії не можуть забезпечити підтримку рівня втрат на техніко-економічно обґрунтованому рівні. Наближення до цього рівня стає все дорожчим і потребує великих зусиль. Необхідно застосування принциповонової техніки

та технологій передачі та розподілу електроенергії. Насамперед це:
Сучасні статичні регульовані пристрої поздовжньої та поперечної компенсації реактивної потужності. Пристрої, засновані на застосуваннівисокотемпературної надпровідності
(ВТСП).Застосування «розумних» технологій в електричних мережах (Smart Grid допустимих значенняхпоказників якості електроенергії

За оцінками американської Ради з енергоефективної економіки (АСЕЄЄ) до 2023 року використання Smart Grid технологій у поєднанні з іншими заходами ефективному використаннюенергоресурсів дозволить заощадити до 30% запланованих енерговитрат. Тобто кожну третю кіловат-годину можна буде отримати не за рахунок розширення потужностей, що генерують, а завдяки розподілу існуючих енергоресурсів за допомогою нових інформаційних технологій.

p align="justify"> Величина фактичних втрат електроенергії в електричних мережах, за яку повинні платити в даний час електромережні організації, значною мірою залежить від точності вимірювань електроенергії, що надійшла в електричну мережу і відвантаженої з електричної мережі.

Практика впровадження сучасних АІІС КУЕ показує, що ці досить дорогі та розподілені у просторі інформаційно-вимірювальні системи можуть у процесі експлуатації виходити з ладу, втрачати точність вимірювань, вносити випадкові суттєві збої у результати вимірювань тощо. Усе це вимагає розробки та впровадження методів оцінки достовірності вимірювань, виявлення та локалізації небалансів потужності та електроенергії, впровадження принципово нових засобів вимірювання, у тому числі оптичних вимірювальних трансформаторів струму та напруги.

На малюнку: скріншоти роботи програми "РТП 3".

Інтерактивне моделювання розрахунків роботи енергосистем

Динамічна модель ЕЕС реального часу.Вона забезпечує можливість моделювання ЕЕС великої розмірності у прискореному, уповільненому та реальному масштабах часу. Модель застосовується для: побудови тренажерів-порадників диспетчера з ведення режиму, аналізу встановлених та перехідних режимів, аналізу аварій, моделювання систем первинного та вторинного регулювання та протиаварійної автоматики (ПА). У моделі ЕЕС враховуються електромеханічні та тривалі перехідні процеси, системи регулювання частоти та активної потужності (АРЧМ). Виконується розрахунок технічних втрат електроенергії та потужності (у тому числі за класами напруг та регіонів) та інших параметрів режиму. Вперше у Росії модель цього класу застосовується для побудови комплексних тренажерів-порадників разом із топологічним аналізом повної комутаційної схеми енергооб'єднання.

У моделі застосовуються досить точні алгоритми моделювання перехідних процесів за режимом «частота – активна потужність» (регулятори швидкості, промперегрів пари, котельна автоматика тощо). Регулятори напруги виконані за двома можливими схемами: спрощеною (як регульоване джерело реактивної потужності, що підтримує значення напруги на заданому рівні) і уточненою (як система регулювання ЕРС синхронної машини з можливістю регулювання по відхиленням напруги, частоти та їх похідних).

Модель забезпечує стеження за поточним режимом енергооб'єктів на базі інформації завдання оцінювання стану (ОС) та даних ОВК. Розрахункова схема, отримана від завдання ОЗ, розширена (приблизно в 2 рази) за рахунок використання нормативно-довідкової та апріорної інформації, а також достовірних ТІ та МС в ОВК.

У моделі виконується топологічний аналіз повної комутаційної схеми та виконується її інформаційна взаємодія з режимною (розрахунковою) схемою енергооб'єктів. Це забезпечує управління режимом моделі шляхом увімкнення/вимкнення комутаційних апаратів, тобто звичним для оперативного персоналу способом.

Управління моделлю виконується в інтерактивному режимі користувачем, системами регулювання та ПА та сценаріями розвитку аварій. Важливою функцієюмоделі є перевірка порушень та існування поточного режиму за критерієм N-1. Можуть бути задані набори варіантів контролю за критерієм N-1, призначені для різних режимів енергооб'єднання, що контролюється. Програма дозволяє порівнювати розрахунковий режим у моделі ЕЕС з даними ОВК та виявляти помилкові та відсутні дані режиму.

Спочатку модель використовувалася для побудови режимних тренажерів реального часу, а надалі її функції було розширено для аналізу аварій, перевірки алгоритмів ідентифікації енергосистем як об'єктів керування та інших завдань. Модель використовується для режимного опрацювання заявок на виведення в ремонт обладнання, моделювання систем АРЧМ, інформаційної підтримкиоперативного персоналу ЕЕС та енергооб'єднань та як порадник диспетчера з ведення режиму. На моделі проведено дослідження щодо поширення хвилі частоти та напруги в реальних схемах великої розмірності при великих збуреннях, а також на схемах ланцюжкової та кільцевої структури. Розроблено методику використання даних WAMS для засвідчення поточного режиму за ОС та даними ОВК.

Відмінність даної розробки від інших - у можливості моделювання динаміки енергооб'єктів великої розмірності в реальному масштабі часу, циклічного стеження за режимом за даними ОВК та завдання ОС, розширення розрахункової схеми на 70-80% за рахунок обліку шин підстанцій, енергоблоків, реакторів тощо. .

На сьогоднішній момент динамічна модель ЕЕС реального часу впроваджена у СВ ЄЕС, ФСК ЄЕС, ОДУ Центру, ВАТ «Башкиренерго».

Комплекс КАСКАД-НТ для відображення оперативної

інформації на індивідуальних та колективних засобах

(диспетчерських щитах та відеостінах)

Комплекс є засобом формування та відображення різноманітних екранних форм (схем, карт, таблиць, графіків, приладів тощо) на індивідуальних (дисплеях) та колективних засобах. Призначений для відображення інформації ОВК та інших програмних комплексів у реальному часі як на індивідуальних (дисплеях), так і колективних (мозаїчних диспетчерських щитах та відеостінах) засобах.

Система відображення оперативної інформації на відеостінах реалізована у СВ ЄЕС, ОДУ Центру та ВАТ «Башкиренерго». У СВ ЄЕС на відеостіні 4 х 3 куби реалізовано відображення узагальненої інформації у графічній та табличній формах, а також відображення схеми ЄЕС на фінському мозаїчному щиті. В ОДУ Центру на відеостіні засобами комплексу КАСКАД-НТ відображається інформація про систему підтримки диспетчерського персоналу у вигляді оперативної схеми, схем на тлі карти місцевості та докладних схемпідстанцій.

Для ВАТ «Башкіренерго» в даний час комплекс застосовується в тренажерному заліпри відображенні на відеостіні 3 х 2 куба структурної та комутаційної схем та узагальненої інформації у табличній формі. На малій структурній схемі є можливість розкриття 5 основних підстанцій ВАТ «Башкиренерго». На відеостіні 8 х 4 куба диспетчерського залу з великою структурною схемою можливе розкриття 62 підстанцій та даними технологічних завдань. На великій відеостіні є можливість виконання топологічного аналізу та відображення повної комутаційної схеми енергооб'єднання.

Система КАСКАД-НТ відкрита для інтеграції з іншими комплексами та побудована як набір конструкторів, який застосовується для побудови систем відображення як розробниками, так і користувачами. Ця особливість забезпечує можливість підтримки та розвитку функціоналу системи відображення безпосередньо користувачами та обслуговуючим персоналом без залучення розробників.

електромережними активами

У 2008 р. спеціалістами ВНДІЕ виконано великий проект – Програму реконструкції та розвитку Автоматизованої системи технологічного управління (АСТУ) ВАТ «МОЕСК». Необхідність впровадження цього проекту була пов'язана з моральним та фізичним зносом. матеріальної базисистеми управління (з відомих причин загальнодержавного характеру) з урахуванням суттєвої зміни вимог до диспетчерського управління при роботі в умовах ринку, а також з урахуванням структурної реорганізації компанії. Розробка спрямована на вирішення поставленої в МОЕСК завдання побудови якісної вертикалі оперативно-диспетчерського управління, яка використовує у своїй роботі сучасні методиорганізації та технічного забезпечення процесу управління.

Програма розроблена спільно з ВАТ «Енера» та за активної участі фахівців МОЕСК. Робота включає розділи з аналізу існуючого стану АСТУ, розробки основних технічних вимогдо перспективної АСТУ, її елементів та підсистем, а також пропозиції щодо технічних рішень. У тому числі з варіантами реконструкції та розвитку системи на основі технічних засобівпровідних вітчизняних та зарубіжних виробників апаратури управління.

При розробці враховано та конкретизовано для умов компанії основні положення існуючих НТД у галузі автоматизації мережевого комплексу, які передбачають розвиток централізованого технологічного управління електричними мережами, створення автоматизованих підстанцій на основі єдиного комплексу сучасних технічних засобів з інтеграцією систем вимірювань, захисту, автоматики та управління обладнанням об'єктів електричних мереж.

У зв'язку з великою кількістю ПС та моральним та фізичним зносом основної маси засобів телемеханіки передбачено поетапну автоматизацію ПС, першим етапом якої є реконструкція ТМ, узгоджена з реконструкцією та розвитком системи зв'язку, тобто формування основи сучасної ССПІ, а другим етапом – для частини ПС – створення повномасштабних АСУ ТП.

Програма передбачає оновлення ПТК диспетчерських пунктів на основі прийнятої МОЕСК сучасної системи управління електричними мережами (ENMAC GE), автоматизуючої операції контролю та диспетчерського управління, а також управління експлуатацією мережі при обслуговуванні обладнання та взаємодії зі споживачами електроенергії.

Розвиток системи зв'язку орієнтоване на повний перехід на цифрові технології передачі даних широким використанням, поряд з наявним ВЧ-зв'язком, оптоволоконною технікою та бездротовими засобами зв'язку.

Важливе місце приділяється створенню інтеграційної платформи (ІП), що підтримує єдину інформаційну модель МЕК (СІМ-модель) та дозволяє підключити до загальної інформаційної шини різні програми, використовуючи технологію WEB-Service. Спільно з ВАТ «ЕЦН» та ТОВ «МОДУС» розроблено та впроваджено в дослідну експлуатацію в РСК «Кубаньенерго» першу версію графічної інструментальної системи створення ІП, до якої підключено ОВК КОТМІ.

Додамо, що ВНДІЕ розроблено такі експертні системи для застосування в оперативному диспетчерському управлінні:системи-порадники для річного планування ремонтів мережного обладнання; системи-порадники для режимного опрацювання оперативних ремонтних заявок; системи для аналізу топології в електричній мережі із аналізом позаштатних ситуацій; системи-тренажери з оперативних перемикань; інструментальна експертна система МІМІР для енергетичних застосувань; експертна система ЕСОРЗ для опрацювання оперативних заявок (застосування із СО-ЦДУ, ОДУ Центру, ОДУ Середньої Волги); система аналізу топології електромережі АНТОП (застосування ОДУ Уралу); тренажерна система КОРВІН з оперативних перемикань (застосування в районних енергосистемах).

В даний час розробляється система річного планування ремонтів електромережевого обладнання (для СО-ЦДУ).

Весь комплекс робіт ВАТ «НТЦ електроенергетики» інформаційним технологіямдоповнюється актуальними технологічними завданнями, частина яких буде завершена найближчим часом та про що ми сподіваємося розповісти на сторінках журналу.

Програмне забезпечення TSF поза ядром складається з довірених додатків, які використовуються, щоб реалізувати функції безпеки. Зверніть увагу на те, що бібліотеки, що спільно використовуються, включаючи модулі PAM у деяких випадках, використовуються довіряними додатками. Однак, не існує екземпляра, де сама спільно використовувана бібліотека розглядається як об'єкт, що довіряється. Команда, що довіряється, можуть бути згруповані наступним чином.

Системна ініціалізація
Ідентифікація та аутентифікація
Мережеві програми
Пакетна обробка
Управління системою
Аудит рівня користувача
Криптографічна підтримка
Підтримка віртуальної машини

Компоненти виконання ядра можуть бути розділені на три складові: основне ядро, потоки ядра і модулі ядра, залежно від того, як вони будуть виконуватися.

Основне ядро включає код, який виконується, щоб надати послугу, таку як обслуговування системного виклику користувача або обслуговування події виключення або переривання. Більшість скомпілованого коду ядра підпадає під цю категорію.
Потоки ядра. Щоб виконати певні стандартні завдання, такі як очищення дискових кешів або звільнення пам'яті шляхом вивантаження невикористаних сторінкових блоків, ядро створює внутрішні процеси або потоки. Потоки заплановані так само, як звичайні процеси, але вони не мають контексту в непривілейованому режимі. Потоки ядра виконують певні функції мови ядра. Потоки ядра розміщені у просторі ядра, і працюють лише у привілейованому режимі.
Модуль ядра та модуль ядра драйверів пристроїв — фрагменти коду, які можуть бути завантажені та вивантажені в та з ядра при необхідності. Вони розширюють функціональні можливостіядра без необхідності перезавантажувати систему. Після завантаження об'єктний код модуля ядра може отримати доступ до іншого коду ядра і даним так само, як статично скомпонований код об'єкта ядра.

Драйвер пристрою – спеціальний тип модуля ядра, який дозволяє ядру отримувати доступ до апаратних засобів, з'єднаних із системою. Ці пристрої можуть бути жорсткими дисками, моніторами або мережевими інтерфейсами. Драйвер взаємодіє з частиною ядра, що залишається, через певний інтерфейс, який дозволяє ядру мати справу з усіма пристроями універсальним способом, незалежно від їх базових реалізацій.

Ядро складається з логічних підсистем, які забезпечують різноманітні функціональні можливості. Навіть при тому, що ядро - єдина програма, що виконується, різні сервіси, які воно надає, можуть бути розділені і об'єднані в різні логічні компоненти. Ці компоненти взаємодіють, щоб забезпечити певні функції. Ядро складається з наступних логічних підсистем:

Файлова підсистема та підсистема введення-виводу: Ця підсистема реалізує функції, пов'язані з об'єктами. файлової системи. Реалізовані функції включають ті, які дозволяють процесу створювати, підтримувати, взаємодіяти та видаляти об'єкти файлової системи. До цих об'єктів належать регулярні файли, каталоги, символьні посилання, жорсткі посилання, файли, специфічні для певних типів пристроїв, іменовані канали та сокети.
Підсистема процесів: Ця підсистема реалізує функції, пов'язані з керуванням процесами та керуванням потоками. Реалізовані функції дозволяють створювати, планувати, виконувати та видаляти процеси та суб'єкти потоків.
Підсистема пам'яті: Ця підсистема реалізує функції, пов'язані з керуванням ресурсами пам'яті системи. Реалізовані функції включають ті, які створюють і управляють віртуальною пам'яттю, включаючи керування алгоритмами розбиття на сторінки та таблицями сторінок.
Мережева підсистема: Ця підсистема реалізує сокети UNIX та Інтернет-домену, а також алгоритми, що використовуються для планування мережних пакетів.
Підсистема IPC: Ця підсистема реалізує функції, пов'язані з механізмами IPC Реалізовані функції включають ті, які спрощують керований обмін інформацією між процесами, дозволяючи їм спільно використовувати дані і синхронізувати їх виконання при взаємодії із загальним ресурсом.
Підсистема модулів ядра: Ця підсистема реалізує інфраструктуру, що дозволяє підтримувати модулі, що завантажуються. Реалізовані функції включають завантаження, ініціалізацію та вивантаження модулів ядра.
Розширення безпеки Linux: Розширення безпеки Linux реалізують різні аспекти безпеки, які забезпечуються для всього ядра, включаючи каркас Модуля безпеки Linux (Linux Security Module, LSM). Каркас LSM є основою для модулів, що дозволяє реалізувати різні політики безпеки, включаючи SELinux. SELinux – важлива логічна підсистема. Ця підсистема реалізує функції мандатного керування доступом, щоб досягти доступу між усіма предметами та об'єктами.
Підсистема драйвера пристрою: Ця підсистема реалізує підтримку різних апаратних і програмних пристроїв через загальний інтерфейс, що не залежить від пристроїв.
Підсистема аудиту: Ця підсистема реалізує функції, пов'язані із записом критичних по відношенню до безпеки подій у системі. Реалізовані функції включають ті, які захоплюють кожен системний виклик, щоб записати критичні по відношенню до безпеки події і ті, які реалізують набір і запис контрольних даних.
Підсистема KVM: Ця підсистема реалізує супровід. життєвого циклувіртуальної машини. Вона виконує завершення інструкції, що використовується для інструкцій, які потребують лише невеликих перевірок. Для іншого завершення інструкції KVM викликає компонент простору користувача QEMU.
Крипто API: Ця підсистема надає внутрішню по відношенню до ядра криптографічну бібліотеку для всіх компонентів ядра. Вона забезпечує криптографічні примітиви для зухвалих сторін.

Ядро - це основна частина операційної системи. Воно взаємодіє безпосередньо з апаратними засобами, реалізує спільне використання ресурсів, надає загальні послуги для додатків, і запобігає прямому доступу додатків до апаратно-залежних функцій. До сервісів, що надаються ядром, належать:

1. Управління виконанням процесів, включаючи операції з їх створення, завершення або призупинення та міжпроцесоного обміну даними. Вони включають:

Рівнозначне планування процесів до виконання на ЦП.
Поділ процесів у ЦП з використанням режиму поділу за часом.
Виконання процесу у ЦП.
Припинення ядра після закінчення відведеного йому кванта часу.
Виділення часу ядра для виконання іншого процесу.
Перепланування часу ядра для виконання зупиненого процесу.
Керування метаданими, пов'язаними з безпекою процесу, такими як ідентифікатори UID, GID, SELinux, ідентифікатори функціональних можливостей.

2. Виділення оперативної пам'ятідля виконуваного процесу. Ця операція включає:

Дозвіл, що видається ядром для процесів, на спільне використання частини їхнього адресного простору за певних умов; однак, при цьому ядро захищає власний адресний простір процесу від зовнішнього втручання.
Якщо система відчуває брак вільної пам'яті, ядро звільняє пам'ять шляхом запису процесу тимчасово в пам'ять другого рівня або розділу підкачування.
Узгоджена взаємодія з апаратними засобами машини, щоб встановити відображення віртуальних адрес на фізичні адреси, що встановлює відповідність між адресами, згенерованими компілятором, та фізичними адресами.

3. Обслуговування життєвого циклу віртуальних машин, що включає:

Встановлення обмежень для ресурсів, налаштованих додатком емуляції для даної віртуальної машини.
Запуск програмного кодувіртуальної машини на виконання.
Обробка завершення роботи віртуальних машин або шляхом завершення інструкції або затримка завершення інструкції для емуляції простору користувача.

4. Обслуговування файлової системи. Це включає в себе:

Виділення вторинної пам'яті для ефективного зберігання та вилучення даних.
Виділення зовнішньої пам'яті для файлів користувача.
Утилізація невикористаного простору для зберігання даних.
Організація структури файлової системи (використання зрозумілих принципів структурування).
Захист файлів користувача від несанкціонованого доступу.
Організація контрольованого доступу процесів до периферійних пристроїв, таких як термінали, стрічкопротяжні пристрої, дисководи та мережеві пристрої.
Організація взаємного доступу до даних для суб'єктів та об'єктів, надання керованого доступу, заснованого на політиці DAC та будь-якій іншій політиці, що реалізується завантаженою LSM.

Ядро Linux відноситься до типу ядер ОС, що реалізують планування з витісненням завдань. У ядрах, які мають такої можливістю, виконання коду ядра триває до завершення, тобто. планувальник не здатний до перепланування завдання у той час, коли вона знаходиться в ядрі. Крім того, планування виконання коду ядра здійснюється спільно, без планування, що витісняє, і виконання цього коду триває до моменту завершення і повернення до простору користувача, або до явного блокування. У ядрах, що витісняють, можливо вивантажити завдання в будь-якій точці, поки ядро знаходиться в стані, в якому безпечно виконувати перепланування.

Можливо, буде корисно почитати: