Методы и алгоритмы компьютерного проектирования и анализа режимов систем электроснабжения
Диссертация
Разработан специальный метод решения уравнений, обладающий высокой устойчивостью получения решения, позволяющий выполнять расчеты нормальных, утяжеленных и аварийных режимовразработан набор математических моделей элементов системы электроснабжения, предназначенных для решения предложенным методом. Модели включают синхронный двигатель (генератор) с учетом автоматического регулирования возбуждения… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. Вопросы создания программного обеспечения для расчета электрических режимов систем электроснабжения
- 1. 1. Задачи расчета электрических режимов и проектирования СЭ
- 1. 2. Интерфейс пользователя
- 1. 2. 1. Требования к человеко-машинному интерфейсу
- 1. 2. 2. Психология и познание
- 1. 2. 3. Уровни действий
- 1. 2. 4. Ошибки
- 1. 2. 5. Мысленные модели сложных систем
- 1. 2. 6. Управление сложностью объектов
- 1. 2. 7. Интерфейс пользователя как средство работы со сложными объектами
- 1. 2. 8. Оборудование для интерфейса пользователя
- 1. 2. 9. Практический подход к разработке интерфейса пользователя
- 1. 2. 10. Меню
- 1. 3. Задачи диссертации
- ГЛАВА 2. Методика расчёта электрических режимов систем электроснабжения
- 2. 1. Обзор методов расчета режимов
- 2. 1. 1. Метод простой итерации и метод Гаусса-Зейделя
- 2. 1. 2. Метод Ньютона
- 2. 1. 3. Характеристики широко используемых программ
- 2. 2. Описание структуры системы электроснабжения
- 2. 2. 1. Электрическая схема как многосвязный граф
- 2. 2. 2. Построение графических образов узлов графа
- 2. 2. 3. Пользовательский формат представления данных
- 2. 2. 4. Формат данных в системе автоматизированного проектирования электрических схем энергосистемы
- 2. 2. 5. Представление элементов
- 2. 3. Модели для расчета установившегося режима СЭ
- 2. 3. 1. Модели нагрузок
- 2. 3. 2. Модели генерирующих источников
- 2. 3. 3. Модели трансформаторов
- 2. 3. 4. Модель линии электропередачи
- 2. 4. Методика решения уравнений
- 2. 5. Оценка возможности и экономической целесообразности привлечения синхронных электрических двигателей к компенсации реактивной мощности
- 2. 5. 1. Располагаемая реактивная мощность синхронных двигателей и ее определение
- 2. 5. 2. Экономическая целесообразность привлечения синхронного электродвигателя к генерации реактивной мощности
- 2. 1. Обзор методов расчета режимов
- 3. 1. Характеристики системы автоматического проектирования СЭ
- 3. 2. Описание работы программы
- 3. 3. Пример расчета и оптимизации электрического режима системы электроснабжения
- 4. 1. Информация об энергосистеме Катара
- 4. 2. Результаты предварительных расчетов установившихся режимов
- 4. 3. Оптимизация режимов ЭЭС Катара
Список литературы
- Абрамович Б.Н. и др. «Электромеханические комплексы с синхронным двигателем и тиристорным возбуждением.» СПб: Наука, 1995.
- Агафонов В.Ф., Лабода О. Н., Забелло Е. П. «Многофункциональный сумматор электроэнергии типа СЭМ-1.» Промышленная энергетика.9, 1994.
- Антоневич 6.Ф., Гуртовцев А. Л., Гурчик М. Е. «Анализ вычислительных функций микропроцессорной информационно-измерительной системы учета и контроля электроэнергии.» Электромеханика, № 12, 1983.
- Арзамасцев Д.А. и др. «АСУ и оптимизация режимов энергосистем. Учебное пособие.» М.: Высшая школа, 1983.
- Беляков Ю.С. «Расчетные схемы замещения трансформаторов и автотрансформаторов с регулированием напряжения под нагрузкой и особенности расчета токов короткого замыкания с их учетом.» СПб: ПЭЦпк, 1996.
- Вагин Г. Я., Лоскутов А. Б. «Исследование режимов работы мощных статических компенсаторов на металлургических предприятиях с дуговыми печами. Промышленная энергетика, 1991, № 2.
- Вагин Г. Я., Лоскутов А. Б., Редькин Е. В. «Расчёт доз колебаний напряжения от дуговых сталеплавильных печей.» Промышленная энергетика, 1993, № 2.
- Варнавский Б.П., Кудрин Б. И. «Проблемы оценки эффективности использования электрической энергии.» Промышленная энергетика, 1994, № 12.
- Варнавский Б.П., Тубинис В. В. «Проблемы массового внедрения электронных средств учета электрической энергии в России.» Промышленная энергетика, 1994, № 12.
- Веников В.А., Идельчик В. И., Лисеев М. С. «Регулирование напряжения в электроэнергетических системах.» М.: Энергоатомиздат, 1985.
- Вяткин М.А. «Управление энергохозяйством предприятия при экономической самостоятельности энергослужбы» Промышленная энергетика, 1994, № 10/11.
- Гамазин С.И., Черепанов В. В. «Применение методов математического программирования при проектировании систем электороснабжения» -Горький: ГГУ, 1980.
- Гамазин С .И., Черепанов В. В. «Применение методов нелинейного и динамического программирования в задачах электроснабжения» Горкий: ГГУ, 1981.
- Гельман Г. А. «Автоматизированные системы управления электроснабжением промышленных предприятий.» М.: Энергоатомиздат, 1984.
- Герасимов С.Е., Горюнов Ю. П., Евдокунин Г. А., Иванов С. А. «Численные и аналитические методы анализа режимов электрических систем. Учебное пособие.» Л.: издательство ЛПИ, 1986.
- Головкин Б.Н., Пирогов В. Н., Старцев А. П. «Прогноз электропотребления промышленного предприятия в условиях нестабильной экономики." — Промышленная энергетика № 2, 1996.
- Гук Ю.Б. «Основы теории надежности электроэнергетических установок.» Л.: ЛГТУ. 1972.
- Гуревич Ю.Е., Либова Л. Е., Хачатрян Э. А. «Устойчивость нагрузки электрических схем.» М.: Энергоиздат, 1981.
- Гусев Ю.П., Старшинов В. А., Трофимов A.B. «Применение программы с графическим интерфейсом для расчета токов короткого замыкания.» // Энергетика .(Изв. высш. учебн. заведений). 1990. -№ 9.
- Гуревич Ю.Е., Либова Л. Е., Окин A.A. «Расчеты устойчивости и противоаварийной автоматики в энергосистемах.» М.: Энергоатомиздат, 1990.
- Гуртовцев А.Л., Гурчик М. Е., Сабаляускас А. И. «Микропроцессорная информационно-измерительная система учета и контроля энергии ИИСЭЗ." — Приборы и системы управления № 1, 1988.
- Демин Ю.И. «Разработка и применение САПР для анализа процессов в системах электроснабжения с бесконтактными коммутирующими устройствами.» Диссертация кандидата технических наук, СПбГТУ, 1987.
- Денисов А.И., Образцов B.C. «Многофункциональный счетчик фирмы АББ как элемент системы сбора и передачи информации.» Промышленная энергетика. № 3,1995.
- Ермилов A.A. «Основы электроснабжения промышленных предприятий" — М: «Энергоатомиздат», 1983.
- Жежеленко И.В. «Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях.» М.: Энергоатомиздат, 1986.
- Жежеленко И.В., Саенко Ю. Л., Степанов В. П. «Методы вероятностного моделирования в расчетах характеристик электрических нагрузок потребителей.» М.: Энергоатомиздат, 1990.
- Жежеленко И.В., Божков В. М., Вагин Г. Я., Рабинович М. И. «Эффективные режимы работы электротехнологических установок.» Киев: Техника, 1987.
- Железко Ю.С. «Компенсация реактивной мощности и повышение качества электроэнергии.» М.: Энергоатомиздат, 1985.
- Железко Ю.С., Артемьев A.B. «Порядок аттестации программ системного расчета компенсации реактивной мощности и согласование результатов расчета.» Промышленная энергетика № 9, 1990.
- Железко Ю.С., Артемьев A.B. «Изменение характеристик графиков реактивной мощности при установке компенсирующих устройств.» -Промышленная энергетика № 7, 1991.
- Железко Ю.С. «Выбор мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях.» М.: Энергоатомиздат, 1989.
- Железко Ю.С. «Компенсация реактивной мощности в сложных электрических системах.» М.: Энергоатомиздат, 1981.
- Железко Ю.С. «Новые правила расчета экономических значений потребления реактивной мощности потребителями.» Промышленная энергетика № 6, 1996.
- Забоин В.Н. «Исследование работы двигателей постоянного тока в установившихся и переходных режимах при тиристорном питании.» Диссертация кандидата технических наук СПбГТУ, 1978.
- Идельчик В.И. «Расчеты установившихя режимов электрических сетей. Под редакцией Веникова В.А.» М.: Энергия, 1977.
- Идельчик В.И. «Электрические системы и сети.» М.: Энергоатомиздат, 1989.
- Ильин В.И., Мещеряков В. В., Бам М.А., Гуртовцев А. Л., Забелло Е. П. «Автоматизированная система учёта и контроля энергии для промышленных предприятий.» Промышленная энергетика, 1994, № 8.
- Инструкция по системному расчёту компенсации реактивной мощности в электрических сетях. Промышленная энергетика, 1991, № 7.
- Инструкция о порядке расчетов за электрическую и тепловую энергию. / Экономика и жизнь, № 3, 1994.
- Карань Е.В. «Исследования и оптимизация параметров режимов систем электроснабжения с преобразовательной нагрузкой и компенсирующими устройствами.» Диссертация кандидата технических наук СПбГТУ, 1988.
- Карпов Ф.Ф., Солдаткина Л. А. «Регулирование напряжения в электрических сетях промышленных предприятий» М.: Энергия, 1970.
- Князевский Б.А., Липкин Б. Ю. «Электроснабжение промышленных предприятий» М: «Высшая школа», 1979.
- Ковалев В.Д., Образцов B.C., Денисов А. И. «Многофункциональный электронный трехфазный счетчик фирмы АББ.» Энергетик, № 12, 1994.
- Комплекс технических средств «Энергия». Техническая информация. -3-е издание. Пенза: ПО «Старт», 1991.
- Комплекс технических средств «Энергия-модем». Техническая информация. Пенза: ПО «Старт», 1994.
- Комплекс технических средств «Ток». Построение совместимых систем учета электроэнергии. Пенза: ПО «Амрита», 1994.
- Комплекс технических средств «Энергия». Техническая информация. -1-е издание. Пенза: ПО «Старт», 1991.
- Конюхова Е.А. «Исследования влияния статических характеристик нагрузки на потери мощности и напряжения в системах энергоснабжения промпредприятий.» Промышленная энергетика. «№ 9, 1995.
- Конюхова Е.А., Михайлов В. И. «Влияние параметров режимов работы асинхронных двигателей на их статические характеристики.» Промышленная энергетика. № 10, 1990.
- Копытов Ю.В. » Совместная деятельность журнала и органов энергонадзора в области энергосбережения.» Промышленная энергетика, 1994, № 8.
- Кочкарев Ю.А., Олейник Г. Т., Соловев Н.С и др. «Автоматизированная система контроля и управления электропотреблением предприятия.» -Промышленная энергетика. «№ 4, 1990.
- Кудрин Б.И. «Проблемы определения параметров электропотребления и энергосбережения на страницах журнала «Промышленная энергетика» Промышленная энергетика, 1994, № 8.
- Кудрин Б.И., Прокопчик В. В. «Электроснабжение промышленных предприятий.» г Минск: Высшая школа, 1988.
- Кучумов Л.А., Спиридонова Л. В. «Потери мощности в электрических сетях и их взаимосвязь с качеством электроэнергии. Учебное пособие.» Л.: Изд. ЛПИ, 1985.
- Макарцев А.И. «Основы эффективного управления энергохозяйством при экономической самостоятельности энергослужбы предприятия.» -Промышленная энергетика. № 11,1995.
- Макарцев А.И., Иткин A.M. «Повышение эффективности работы служб энергетика и механика предприятия в новых условиях хозяйствования.» -Промышленная энергетика. № 7, 1991.
- Макарцев А.И. «Основы эффективного управления производством.» -Машиностроитель. № 3,1995.
- Макарцев А.И. «Структура рыночой экономической системы как кибернетической машины.» Автоматизация и новейшие технологии. № 8, 1995.
- Менделевич В. А., Палицын Д. Б. «Системы автоматизации энергетических агрегатов и установок.» Промышленная энергетика, 1994, № 8.
- Менделевич В.А., Палицын Д. Б. «О создании цифровых систем автоматизации энергетических объектов.» Промышленная энергетика, 1994, № 6.
- Минеев Р.В., Михеев А. П., Рыжнеев Ю. Л. «Повышение эффективности электроснабжения электропечей.» М.: Энергоатомиздат, 1986.
- Мукосеев Ю.Л. «Электроснабжение промышленных предприятий» М: «Энергия», 1973.
- Неклепаев Б.Н., Крючков И. П. «Электрическая часть станций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для ВУЗов.» М.: Энергоатомиздат, 1984.
- Никитушкин С.П. «Расчёт договорных величин потребления электрической энергии и мощности абонентов энергосистемы на ПЭВМ.» -Промышленная энергетика, 1994, № 9.
- Нормирование топливно-энергетических ресурсов и регулирование режимов электропотребления: Сборник инструкций/ под редакцией В. В. Дегтярина. М.: Недра, 1983.
- Образцов B.C. «Системы АСКУЭ разработки АББ.» Промышленная энергетика. «№ 12, 1995.
- Общая теория статистики./ под редакцией A.A. Спирина, О. Э. Башиной. -М.: Финансы и статистика, 1994.
- Окороков В.Р., Лисочкина Т. В. «Технико-экономическое обоснование решений в энергетике: Учебное пособие.» Л.: ЛПИ. 1981.
- Папков Б.В., Щеголькова Т. М. «Повышение эффективности электропотребления на промышленных предприятиях.» Промышленная энергетика. № 12, 1995.
- Папков Б.В. «Оценки удельного ущерба от нарушений электроснабжения промпредприятий.» Промышленная энергетика. «№ 3, 1993.
- Папков Б.В., Щеголькова Т. М. «Исследование влияния структурно-технологических особенностей машиностроительного производства на последствия управления нагрузкой.» Изв. вузов. Электромеханика, № 10,1990.
- Плотников A.C., Кидысюк В. А. «Измерительный комплекс для контроля за эффективностью использования электроэнергии.» Промышленная энергетика № 5, 1996.
- Повышение экономичности работы электрических сетей и качества электроэнергии. Сборник научных статей, под редакцией Железко Ю. С., -М.: Энергоатомиздат, 1987.
- Поликарпов Е.А. «Особенности оценки эффективности краткосрочных инвестиций преприятий в энергосбережение.» Промышленная энергетика № 4,1996.
- Поликарпов Е.А. «Об эффективности вложений средств предприятий в энергосберегающее оборудование.» Промышленная энергетика № 6, 1996.
- Поликарпов Е.А. «Об экономически целесообразном сечении электрических проводников в сетях промышленных предприятий.» -Промышленная энергетика № 2, 1992.
- Правила присоединения потребителя к сети общего назначения по условиям влияния на качество электроэнергии. Промышленная энергетика, 1991, № 8.
- Правила технической эксплуатации электростанций и сетей, (издание 14-е). Минэнерго СССР. М.: Энергия, 1989.
- Правила эксплуатации электроустановок потребителей. М.: Энергоатомиздат, 1987.
- Правила устройства электроустановок. М.: Энергоатомиздат, 1992.
- Праховник A.B., Рогозин В. П., Дегтярев В. В. «Энергосберегающие режимы энергосбережения горнодобывающих предприятий.» М.: Недра, 1985.
- Праховник A.B., Каличник В. П., Гудыменко С. В. и др. «Комплекс технических средств информационной электроизмерительной и управляющей системы КТС ИИУС ЦТ5000.» Промышленная энергетика. № 9,1990.
- Применение ЭВМ для автоматизации технологических процессов в энергетике. / М. А. Беркович, Г. А. Дорошенко, У. К. Курбангалиев и др. М.: Энергоатомиздат, 1983.
- Расчеты и анализ режимов, программирование и оптимизация работы сети. Под редакцией / В. А. Веникова. М., 1974.
- Рожкова Л.Д., Козулин B.C. «Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для теникумов.» М.: Энергоатомиздат, 1987.
- Солдаткина Л.А. «Электрические сети и системы.» М.: Энергия, 1978.
- Справочник по электрическим установкам высокого напряжения / Под ред. И. А. Баумштейна, С. А. Бажанова. М.: Энергоатомиздат, 1989.
- Справочник по электроснабжению и электрооборудованию (в 2-х томах) / под ред. A.A. Федорова.
- Справочник по электропотреблению в промышленности / Под редакцией Г. П. Минина, Ю. В. Копылова. М.: Энергоиздат, 1981.
- Справочник по проектированию электроэнергетических систем / В. В. Ершевич, А. Н. Зейлигер, Г. А. Илларионов и др.- Под ред. С. С. Рокотяна и И. М. Шапиро. М.: Энергоатомиздат, 1985.
- Стояков В, П., Хисаметдинов А. И., Кузьмицкий П. П «Система многоуровнего энергоконтроля типа СИМЭК.» Промышленная энергетика. № 8, 1992.
- Терехов Л.Л. «Кибернетика для экономистов.» М.: Финансы и статистика, 1993.
- Требования к качеству электроэнергии в электрических сетях общего назначения. ГОСТ 13 109–87.
- Указания по проектированию компенсации реактивной мощности в электрических сетях промышленных предприятий. Инструктивные материалы Главэнергонадзора Минэнерго СССР. 3-е изд., переработанное и дополненное М.: Энергоатомиздат, 1986.
- Хабачев Л.Д., Шарыгин B.C. «Проблемы согласования экономических интересов производителей энергии при осуществлении электросбережения.» Промышленная энергетика № 6, 1995.
- Ценологическое определение параметров электропотребления многономенклатурных производств./ Под редакцией Б. И. Кудрина. Тула: Приокское книжное издательство, 1994.
- Шпидько В.Н., Жуков С. А. «Опыт эксплуатации комплекса технических средств «Энергия» на сталепрокатном заводе АО «Кировский завод».» -Промышленная энергетика. № 10,1995.
- Электротехнический справочник. Производство и распределение электроэнергии. Под редакцией Орлова И. Н. М.: Энергоатомиздат, 1988.
- Эффективность капитальных вложений: Сборник утвержденных методик. М.: Экономика, 1983.
- Alvares Carlos, R. P. Malhame and A. Gabaldon «А Class of Models for Load Management Application and Evaluation Revisited». IEEE Transactions on Power Systems, vol. 7, no. 4, 1992
- An international view on competition and coordination/J.A. Casazza, R. Agurto, E.M. Eunson et al.- CIGRE, session 1992.
- Bolle F. «On the economics of PURP A auctions.» Energy Economics, April 1990.
- Drummond S.M., Lowen J.R., Lumb D. «The use of interconnections to England and Wales.» CIGRE, session 1992.
- Finon D. «Opening access to European grids.» Energy Policy, June 1990.
- Fuchs J., Schiebel W. «Das zentrale Rechnersystem im neuen Lastverteiler derVEW.» OZE, 1989, № 12.
- J.L. Bala, P.A. Kuntz, M.J. Pebles «Optimal Capacitor Allocation Using A Distribution Analyzer Recorder» IEEE Power engineering REVIEW, January 1997, Volume 17, Number 1.
- Khotanzad Alireza, Malcolm H. Davis, Alireza Abaye and Dominic J. Maratukulam «An Artificial Neural Network Hourly Temperature Forecaster with Applications in Load Forecasting.» IEEE Transactions on Power Systems, vol. 11, №.2,1996
- L. de Paoli. «Electricity and the Single European Market.» Energy Studies Review, vol, 1, № 3, 1989.
- M. Yehia, R. Ramadan, Z El-Tawil, K. Tarhini. «An Integrated Tehnico-Economical Methodology for Solving Reactive Power Compensation Problem» -IEEE Transactions on power systems, vol 13, № 1, 1998.
- M. K. Pai «Voltage stability considering load characteristics» IEEE Transactions on power systems, vol 7, № 1,1992.
- Olsson G., Piani G. «Computer Systems for automation and control.» -Prentice Hall, 1992.
- Palermo P.J., Bulley R.A., Woodward T.R. «The effects of coordinated operation on energy exchanges, system operation and data exchange requirements: a comparison of methods used in the USA.» CIGRE, session 1992.
- Rahman Saiftir and Mutasim Baba «An Integrated Load Forecasting Load Management Simulator: Its Design and Perfomance» — IEEE Transactions on Power Systems, vol. 4, no. 1, 1989
- Rahman Saifiir and Rinaldy «An Efficient Load Model for Analyzing Demand Side Management Impacts» IEEE Transactions on Power Systems, vol. 8, no. 3, 1993
- Reed John H., William R. Nelson, G. R. Wetherington and E. R. Broadaway «Monitoring Load Control at the Feeder Level using High Speed Monitoring Equipment» IEEE Transactions on Power Systems, vol. 4, no. 1, 1989.
- T. J. E. Miller, editor, «Reactive Power Control in Electric Systems» New York: John Wiley & Sons, 1982.
- T. J. Overbye, R. P. Klump «Effective Calculation of Power System Low Voltage Solution» IEEE PES Winter Power Meeting, WM 139−6 PWRS, 1995.
- T. T. Lie «Method of Identifying the Strategic Placement for Compensation devices» IEEE PES Winter Power Meeting, WM 135−4 PWRS, 1995.
- Кулон Ж.JI., Сабонадьер Ж. К. «САПР в электротехнике». Превод с французского. М.: Мир, 1988.
- Rasmussen J. Skills, «Rules, and Knowledge- Signals, Signs and Symbols, and Other Distinctions in Human Performance Models», IEEE Transactions on Systems, Man and Sybernetics, Vol. 13, No 3, 1983.
- Rasmunsen J., Duncan K., Leplat J. «New Technology and Human Error», New York, Willey, 1987.
- Norman D.A., Draper S.W. «User Centered System Design New Perspectives on Human-Computer Interaction», London and Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, 1986.
- Norman D.A. «The Psychology of Everyday Things», New York: Basic Books Publishers, 1988.
- Shneiderman B. «Designing the User Interface Strategies for Effective Human-Computer Interaction (3rd edition)», Reading, MA: Addison-Wesley, 1998.
- Sanders M.S., McCormic E.J. «Human Factors in Engineering and Design (7th edition) «, New York, McGraw-Hill, 1993.
- Эль-Кассуф Ж., Рындина И. Е. «О сходимости алгоритма расчета электрических схем, основанного на встречном расчете токов и напряжений» // Материалы научно-технической конференции «Фундаментальные исследования в технических университетах», СПбГТУ, 1997.
- G.I. El Kassouf, S.N. Romanov, S.V. Smolovik «Software with graphic interface for computing steady-state performance of electric power supply system»
- Proceedings of the 9th International Power System Conference, St.-Petersburg, 4−7 July, 1994, Volume 1.