Автоматизовані системи управління електропостачанням

/

АСУ і САПР

1. Автоматизовані системи управління електропостачанням

Комплекс технічних засобів АСУ дозволяє забезпечити виконання вимірювань контрольованих величин, контроль стану елементів мережі, виконання оцінних і оптимізаційних розрахунків. Інформація з датчиків об'єкту управління через пристрої телемеханіки (УТМ) поступає на групу ЕОМ. Частина інформації приймається по телефонах, вводиться вручну з дисплея оператора. Після обробки вона видається на дисплей операторів центрального диспетчерського пункту (ЦДП) і на його головний пульт управління (гпу). Інша частина інформації збирається вручну або виходить з первинних документів, поступає в ЕОМ через пристрої підготовки даних. В цих пристроях здійснюється перенесення інформації з первинного документа на носії.

Видавана ЕОМ інформація приймається (перевіряється і візується), сортується за призначенням і після розмноження передається для користування персоналу енергосистем (вторинні документи). Одночасно з допомогою ЕОМ організовується архів на машинних носіях.

Використовування АСУ для визначення фактичних норм елекроспоживання.

Аналіз виконання встановлених норм доцільно проводити щомісячно.

Це пов'язано з періодичністю планування і обліку, а також для нормування електроспоживання.

Комплект технічних засобів автоматичного контролю призначений для побудови (технічних засобів) автоматизованого контролю за допомогою моделей, з'єднаних інформаційною мережею.

2. Аналіз задачі автоматизованого управління електропостачанням на підприємстві

У даний час в цілях економії засобів, що йдуть на покриття витрати за споживану електроенергію на підприємстві необхідний облік електроенергії. Здійснюється розрахунковий (комерційний) і технічний облік спожитої електроенергії. Система обліку залежить від схеми електропостачання підприємства, характеру електроприймачів і схеми комутації.

Облік активної енергії повинен забезпечувати визначення кількості активної енергії, одержаної від електрозабезпечуючої організації для виробництва внутрізаводського міжцехового розрахунку і контролю питомих норм витрати електроенергії на одиницю продукції.

Облік реактивної електроенергії повинен забезпечувати можливість визначення кількості реактивної електроенергії, одержаної підприємством від електрозабезпечуючої організації або переданої їй тільки в тому випадку, якщо цим даним проводиться розрахунок або контроль дотримання заданого режиму роботи компенсуючих установок.

У системі комерційного і технічного обліку електроспоживання, а також в системі оперативного управління використовується автоматизована система комерційного обліку і контролю енергоспоживання (АСУЕ).

АСУЕ призначена для обліку спожитої електроенергії підприємством, розрахунку параметрів електроспоживання, оперативного їх контролю (відключення параметрів від їх оптимальних, планових або імітованих значень), видача рекомендацій для оперативного управління електроспоживання підприємства в години максимуму навантажень енергосистеми.

АСУЕ застосовують на електростанціях і в системі електропостачання підприємств з великою споживчою потужністю. Основною гідністю обчислювальних машин перед системами з релейним управлінням і захистом є великий об'єм виконуваної ними інформації в поєднанні з швидкодією. Це особливо важливо для аналізу аварій які виникли і вибору вимикачів, що відключаються.

3 САПР в системах електропостачання

Автоматизация проектування невід'ємна составна науково технічного прогрессу. Проектування промислових об'ектів без автоматизації потребуе великих витрат людиногодин проектуючого персоналу. Проекти найбільш складних об'єктів, до яких перш за все відносятся великі інтегральні схеми (ВІС) та обчисювальні системи, складаються з обов'язковим використанням автоматизованого проектування.

Процес автоматизованого проектування зводиться до рішення послідовності задач прийнятною в режимі взаємодії людини і ЕОМ.

Комплекс правил і вказівок, що забезпечують єдину систему проектних дій, незалежно від конкретної специфіки постановки задачі проектування, тобто конкретних чисельних і якісних характеристик, певної вимоги даного виробничого процесу, постачання електричною енергією.

4 Програма вибору потужності трансформатора

Початкові дані:

добовий графік навантаження,виконаний в табличному вигляді;

стандартний ряд потужності трансформаторів 110/10 кВт, промисловістю, що випускається;

Формули, які використовуються у програмі:

Потужність трансформаторів визначаємо по формулі:

МВА

де Sр - розрахункове навантаження , МВА;

Кз - коефіцієнт завантаження трансформатора в нормальному режимі.

Графік навантаження згідно таблиці 6.1 виводиться на рис 6.1 На графіку програмою будується горизонтальна лінія, відповідна номінальній потужності трансформатора, вибираєтся ділянка найбільшої тривалості Н' і визначається початкове навантаження еквівалентного графіка по формулі:

де m - число ступенів графіка навантаження до і після Н';

Si - навантаження i-ой ступеня графіка.

Коефіцієнт перевантаження Кп1' еквівалентного графіка навантаження знаходиться аналогічно. Замість Si береться навантаження більше Sн.т, а як m - число ступенів графіка з перевантаженням.

Знаходиться величина Кmax, рівна:

Оскільки Кп1'<0,9*Кmax, тобто 1,194<1,4*0,9=1,26, то приймається Кп = 1,26.

Коректується значення тривалості перевантаження по формулі:

Таблиця 1 Добовий графік навантаження

Номінальна потужність трансформатора (кВА) 25000

Коефіцієнт завантаження 0,6787

Коефіцієнт перевантаження 1,1006

Значення Кmax 1,2144

Тривалість перевантаження (годину) 5,3

Програма на Microsoft Visual Basic:

Dim S(23) As Double

Const Kz = 0.7

Const Ver = 'Ver 0.2'

Public Sub Start()

Малюнок 1

автоматизований електропостачання трансформатор

Визначення позиції таблиці

Cells.Find(What:='T', LookAt:=xlWhole).Activate

pr = Selection.Row

pc = Selection.Column

Читання графіка навантаження

For i = 0 To 23

S(i)= Cells(pr + 2, pc + 1 + i) .Value

Next

Визначення розрахункового навантаження

For i = 0 To 23

If Cells(pr + 1, pc + 1 + i) .Value = 100 Then

Sr = Cells(pr + 2, pc + 1 + i)

Exit For

End If

Next

Range(Cells(10, 2), Cells(10, 2)) .Select

Snt = Mtr(Sr / 2 / Kz)

If Snt = 0 Then

MsgBox 'Помилка у визначенні' + _

Chr(13)+ 'номінальної потужності', vbCritical, Ver

Exit Sub

End If

Cells(10, 2) .Value = Snt

For i = 0 To 23

Cells(10 + i, 35) .Value = Snt

Next

Коефіцієнт завантаження

j = 0

Sum = 0

For i = 0 To 23

If S(i)< Snt Then

j = j + 1

Sum = Sum + S(i)* S(i)

End If

Next

Kz1 = 1 / Snt * (Sqr(Sum / j))

Cells(37, 2) .Value = Kz1

Коефіцієнт перевантаження

j = 0

Sum = 0

For i = 0 To 23

If S(i)> Snt Then

j = j + 1

Sum = Sum + S(i)* S(i)

End If

Next

Kp1 = 1 / Snt * (Sqr(Sum / j))

Cells(40, 2) .Value = Kp1

Kmax = Sr / Snt

Cells(43, 2) .Value = Kmax

If Kp1 < 0.9 * 1.4 Then

Kp = 1.26

Else

MsgBox не 'визначено Кр', vbCritical, Ver

Exit Sub

End If

H = Kp1 * Kp1 * j / (Kp * Kp)

Cells(46, 2) .Value = H

Application.StatusBar = 'Готово'

End Sub

Public Function Mtr(m As Single)

Select Case m

Case Is < 12000

Mtr = 10000

Case Is < 18000

Mtr = 16000

Case Is < 27000

Mtr = 25000

Case Is < 42000

Mtr = 40000

Case Is < 65000

Mtr = 63000

Case Is < 102000

Mtr = 100000

Case Else

MsgBox не 'визначається номінальна' + _

Chr(13)+ ' потужність трансформатора', vbCritical, Ver

Mtr = 0

Exit Function

End Select

End Function

По знайдених значеннях Н = 6 годин і Кз1 = 0,716, згідно таблицям систематичних добових перевантажень для заданої температури навколишнього середовища Т=10С, визначаємо коефіцієнт допустимого перевантаження: Кп.доп = 1,28. Оскільки Кп.доп > Кп, трансформатор може систематично перевантажуватися по заданому графіку навантаження в аварійних режимах.

Вибираємо трансформатор типа ТРДН-25000/10. Даний трансформатор встановлюється на головній понижувальній підстанції підприємства. ГПП виконується відкритого типу, складається з відкритого розподільного пристрою (ВРП) на напругу 110 кВ і закритого розподільного пристрою (ЗРУ) напругою 10 кВ.

5 СИСТЕМИ АВТОМАТИЗОВАНОГО ПРОЕКТУВАННЯ

Системи автоматизованого проектування призначені для виконання проектних операцій (процедур) в автоматизованому режимі. САПР використовуються в проектних, конструкторських, технологічних й інших організаціях і на підприємствах з метою: підвищення якості й техніко економічного рівня проектування й випуску продукції для підвищення ефективності об'єктів проектування, зменшення витрат на їхнє створення й експлуатацію, скорочення строків, зменшення трудомісткості проектування й підвищення якості проектної документації.

Досягнення зазначених цілей створення САПР можливо при умовах:

- систематизації й удосконалювання процесів проектування на основі застосування математичних методів і засобів обчислювальної техніки;

- комплексної автоматизації проектних робіт у проектній організації з необхідною перебудовою її структури й кадрового складу;

- підвищення якості керування проектуванням;

- застосуванням ефективних математичних моделей проектованих об'єктів, що комплектуючих виробів і матеріалів;

- використання методів різноманітного проектування й оптимізації;

- автоматизації трудомістких і рутинних проектних робіт.

На сьогоднішній день існує багато програмних комплексів які у різній мірі допомагають автоматизувати роботу при проектуванні. Розглянемо один з них, а саме EM Designer. Даний програмний комплекс не є широко розповсюдженим, і на сьогоднішній день робота по його удосконаленню ще тривають. EM Designer призначений для автоматизації проектування мереж до 10 кВ.