Проектирование и эксплуатация систем электроснабжения. Учебно-методическое пособие
.pdf
Рис. 1.1. Окно пользовательского интерфейса:
1 – заголовок; 2 – меню; 3 – панель инструментов; 4 – рабочая область построения диаграмм и таблиц данных; 5 – окно открытых файлов; 6 – окно элементов; 7 – окно сообщений; 8 – строка состояния
Окно элементов
Окно элементов содержит все возможные символьные элементы. Кроме стандартного изображения для некоторых элементов имеются другие символы, отличающиеся графически, но имеющие те же характеристики. Могут также быть созданы новые символы или изменены уже имеющиеся.
Окно сообщений
Это канал для связи с пользователем. Он содержит информацию о выполняющихся процессах, сообщения об ошибках и другую информацию.
Работа над проектом подразумевает выполнение нескольких последовательных шагов.
11
Шаг 1. Создание нового проекта
Для создания нового проекта необходимо запустить программу, выбрать в меню File – New.
1.Ввести путь или папку для сохранения проекта. Нажатием кнопки "…" можно выбрать папку.
2.Ввести название проекта.
3.Выбрать тип сети: электроснабжение (Electric), водоснабжение (Water) или газоснабжение (Gas).
На рис. 1.2 показано окно пользовательского интерфейса после создания нового проекта:
а) заголовок показывает название активного проекта; b) одна диаграмма открыта для корневой сети;
c) менеджер вариантов показывает дерево проекта, которое на данный момент содержит только одну корневую сеть.
Рис. 1.2. Окно интерфейса после создания нового проекта
12
Шаг 2. Создание небольшой сети
На этом шаге создаются узлы и элементы для построения небольшой электрической сети. Окно элементов позволяет выбрать необходимые символьные элементы. Можно добавлять любые элементы. Нет необходимости добавлять сначала узлы, так как базовый принцип NEPLAN заключается в том, что первым делом добавляются элементы и узлы независимо друг от друга, а затем добавляются связи. Только линии не могут быть вставлены независимо. Им необходимы точки привязки, которыми могут служить как узлы, так и другие элементы.
Элементы могут быть соединены между собой непосредственно линиями связи без вставки дополнительных узлов. Несмотря на это, если пользователь хочет увидеть результаты в узлах, необходимо добавить их графические элементы.
Создание сети
Добавление элемента электрической сети (рис. 1.3).
Рис. 1.3. Добавление элемента
13
1.Для добавления элемента из окна элементов щелкнуть по нему левой кнопкой мыши, перенести элемент на диаграмму и отпустить кнопку мыши.
2.Появится диалоговое окно ввода данных для элемента.
3.Ввести название элемента.
4.Ввести параметры элемента.
5.Нажать кнопку ОК.
Добавление узла электрической сети (рис. 1.4).
6.Для добавления узлов необходимо щелкнуть по одной из кнопок
впанели инструментов.
7.Нажать один раз на диаграмме правой кнопкой мыши. Для того чтобы нарисовать шины, щелкнуть по диаграмме и, удерживая кнопку нажатой, двигать мышь, чтобы указать длину шины, отпустить кнопку мыши.
8.Появится диалоговое окно ввода данных для узла.
9.Для узла необходимо обязательно заполнить значения напряжения и частоты.
10.Нажать кнопку ОК.
Рис. 1.4. Добавление узла
14
Добавление линии связи (рис. 1.5).
11.Для соединения элементов между собой или с узлами необходимо использовать линии связи. Нажать на кнопку Link symbols.
12.Сначала щелкнуть по элементу.
13.Щелкнуть по узлу, чтобы завершить соединение.
Рис. 1.5. Соединение элементов с помощью линий связи
Построение полной сети (возможность добавления линий) (рис. 1.6).
14.Построить сеть, как описано выше. Для добавления линий необходимы узлы, в которых будут соединения.
15.Для добавления линий нажать на кнопку Line.
16.Указать начальный узел.
17.Щелкнуть в области диаграммы, где должны быть дополнительные узлы.
18.Указать конечный узел.
19.Ввести параметры линии в появившемся диалоговом окне.
20.Нажать OK.
Добавление текстовой области (рис. 1.7).
21.Щелкнуть по кнопке Text.
22.Щелкнуть по диаграмме. Появится текстовая область, в которой
можно набрать текст.
15
Рис. 1.6. Добавление линии
Рис. 1.7. Добавление текста
16
Описание расчетного модуля
«Load Flow with Load Profiles»
Теоретические сведения
Данный модуль позволяет выполнять единичный расчет установившегося режима или последовательность расчетов установившегося режима (моделирование во времени) электрической системы. Активная и реактивная мощность потребителей и генераторов с заданными типами графиков или данными измерений должна быть определена перед каждым новым расчетом (табл. 1.1 и 1.2).
Параметры расчета
|
Таблица 1.1 |
|
|
Однократный расчет |
Фактическое время определено полями |
установившегося режима |
«Год», «Месяц», «День» и «Время суток» |
|
|
Year |
Год |
Month |
Месяц |
Day |
День |
Daytime |
Время суток |
|
|
Расчет установившегося ре- |
Соответствующие поля «от» и «до» опреде- |
жима для временного диапа- |
ляют интервал для моделирования во време- |
зона |
ни |
Year |
Диапазон лет |
Month |
Диапазон месяцев |
Day |
Диапазон дней |
Daytime |
Диапазон времени суток |
Time increase |
Увеличение времени в минутах, если поле |
|
«Time» активно |
|
|
Возможно объединять несколько временных диапазонов («Год», «Месяц», «День» и «Время») в одну временную модель. Увеличение диапазонов («Год», «Месяц» и «День») составляет единицу, для диапазона «Время» увеличение определяется пользователем.
17
|
Таблица 1.2 |
|
|
Apply scaling factors |
Определяет, применяется или нет масштабный ко- |
|
эффициент для увеличения (уменьшения) нагрузки |
All nodes / Elements |
Определяет, если рассчитываются и сохраняются |
According to list |
результаты всех элементов/узлов или элементов |
|
из выборочного списка |
Edit list… |
Выбор элементов/узлов |
Network: MW losses |
Если ячейка активна, потери активной мощности |
|
в электрической сети рассчитаны и сохранены |
|
в течение времени моделирования |
Network: Energy losses |
Если ячейка активна, потери энергии в электриче- |
|
ской сети рассчитаны и сохранены в течение вре- |
|
мени моделирования. Возможно, только если ак- |
|
тивна предыдущая ячейка |
Nodes: U |
Если ячейка активна, величины узловых напряже- |
|
ний рассчитаны и сохранены в течение времени |
|
моделирования |
Elements: P |
Если ячейка активна, активная мощность элемен- |
|
тов рассчитана и сохранена в течение времени мо- |
|
делирования |
Elements: Q |
Если ячейка активна, реактивная мощность эле- |
|
ментов рассчитана и сохранена в течение времени |
|
моделирования |
Elements: I |
Если ячейка активна, величины токов рассчитаны |
|
и сохранены в течение времени моделирования |
Elements: Loading |
Если ячейка активна, элементы нагрузки рассчита- |
|
ны и сохранены в течение времени моделирования |
Если расчеты верны, результаты возможно переносить в текстовый файл (табл. 1.3).
|
Таблица 1.3 |
|
|
File name |
Имя файла |
Build after calculation |
Если активна ячейка, текстовый файл автоматиче- |
|
ски будет создан после успешного окончания рас- |
|
чета |
Build Export file |
Текстовый файл будет создан, если нажата эта |
|
кнопка |
18
Результаты расчета
Описание результатов расчета будет показано, если выбрать в ме-
ню: «Calculation – Loadflow with Load Profiles – Summary...». Для полу-
чения доступа к графическим результатам выберите: «Analysis – Load Flow with Load Profiles – Results Charts...».
Исходные данные по вариантам
Исходные данные представлены по вариантам в табл. 1.4–1.7, рис. 1.8 и 1.9 и выдаются преподавателем индивидуально.
Таблица 1.4
|
|
|
|
|
Мощностьтрансформаторов, кВА |
|
|||
№ |
|
U, кВ |
Тип |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Схема |
трансфор- |
|
|
|
|
|
|
||
п/п |
|
|
маторов |
Т-1 |
Т-2 |
Т-3 |
Т-4 |
Т-5 |
Т-6 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
110 |
ТДН |
16 000 |
16 000 |
10 000 |
10 000 |
16 000 |
16 000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
1 |
110 |
ТРДНС |
25 000 |
25 000 |
40 000 |
40 000 |
25 000 |
25 000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
1 |
10 |
ТСЗ |
400 |
400 |
630 |
630 |
250 |
250 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
1 |
10 |
ТМ |
250 |
250 |
630 |
630 |
400 |
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
1 |
220 |
ТДТН |
25 000 |
25 000 |
40 000 |
40 000 |
25 000 |
25 000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
2 |
110 |
ТРДНС, ТДН |
40 000 |
40 000 |
25 000 |
25 000 |
10 000 |
10 000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
2 |
110 |
ТРДНС, ТДН |
25 000 |
25 000 |
16 000 |
16 000 |
10 000 |
10 000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
2 |
10 |
ТМ |
1000 |
1000 |
630 |
630 |
250 |
250 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
2 |
10 |
ТСЗ |
1000 |
1000 |
630 |
630 |
400 |
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
2 |
220 |
ТДТН |
40 000 |
40 000 |
25 000 |
25 000 |
25 000 |
25 000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19
Таблица 1.5
|
|
|
|
|
|
|
|
Мощность нагрузки, МВА |
|
|
|
|
Тип графика |
|||||||||||
№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нагрузки |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
п/п |
|
|
|
Н-1 |
|
|
|
|
Н-2 |
|
|
|
|
Н-3 |
|
|
|
П-1 |
П-2 |
П-3 |
||||
|
|
|
|
P |
|
|
Q |
P |
|
|
Q |
|
|
|
P |
Q |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
1 |
|
|
|
15 |
|
10,9 |
29 |
|
|
23,5 |
|
14,25 |
7,03 |
2 |
1 |
3 |
||||||||
2 |
|
|
|
30 |
|
|
25 |
40 |
|
|
36 |
|
|
33 |
25 |
3 |
5 |
4 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
3 |
|
|
|
0,4 |
|
0,32 |
0,47 |
|
0,35 |
|
|
0,3 |
0,25 |
2 |
4 |
5 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
4 |
|
|
|
0,22 |
|
0,13 |
0,64 |
|
0,52 |
|
0,28 |
0,22 |
3 |
1 |
4 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
34 |
|
|
26 |
46 |
|
|
33 |
|
|
28 |
15 |
1 |
3 |
5 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
75 |
|
|
64 |
34 |
|
|
25 |
|
|
12 |
|
8 |
5 |
4 |
3 |
|||||
7 |
|
|
|
33 |
|
|
24 |
22 |
|
|
18 |
|
|
17 |
13 |
1 |
2 |
3 |
||||||
8 |
|
|
|
0,79 |
|
0,66 |
0,3 |
|
|
0,2 |
|
0,13 |
0,1 |
2 |
4 |
1 |
||||||||
9 |
|
|
|
0,73 |
|
0,62 |
0,25 |
|
0,19 |
|
0,14 |
0,11 |
3 |
4 |
2 |
|||||||||
10 |
|
|
65 |
|
|
55 |
28 |
|
|
22 |
|
|
25 |
19 |
4 |
1 |
2 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1.6 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
№ |
|
|
|
|
Длины линий, км |
|
|
|
|
Сечения линий, мм2 |
|
|||||||||||||
п/п |
|
L1,2 |
L3,4 |
L5,6 |
|
L7,8 |
L9,10 |
|
L11,1 |
L13,1 |
S1,2 |
|
S3,4 |
S5,6 |
|
S7,8 |
|
S9,10 |
S11,1 |
S13,1 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
4 |
1 |
|
6,5 |
7 |
3,6 |
|
1,8 |
2,3 |
|
1,5 |
2 |
185 |
|
185 |
185 |
|
150 |
|
150 |
150 |
120 |
||||
2 |
|
7 |
|
5,5 |
4 |
|
2,7 |
2,5 |
|
1,7 |
3,2 |
120 |
|
120 |
120 |
|
70 |
|
70 |
70 |
50 |
|||
3 |
|
8 |
|
6,3 |
5,8 |
|
2,5 |
1,8 |
|
1,2 |
1,5 |
70 |
|
70 |
70 |
|
70 |
|
50 |
50 |
50 |
|||
4 |
|
6,8 |
5,5 |
6,3 |
|
3,6 |
2,4 |
|
1,6 |
2,3 |
70 |
|
70 |
70 |
|
50 |
|
70 |
50 |
50 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
5 |
|
7,3 |
6,6 |
5,4 |
|
2,3 |
2,5 |
|
1,6 |
4,8 |
120 |
|
120 |
120 |
|
70 |
|
70 |
70 |
50 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
6 |
|
4,5 |
5,3 |
6,7 |
|
2,5 |
2,3 |
|
--- |
--- |
150 |
|
120 |
70 |
|
120 |
|
70 |
--- |
--- |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
7 |
|
5,8 |
6,3 |
7,1 |
|
3,2 |
2,8 |
|
--- |
--- |
150 |
|
150 |
120 |
|
120 |
|
120 |
--- |
--- |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
8 |
|
5 |
|
4,7 |
3,6 |
|
2,3 |
1,7 |
|
--- |
--- |
70 |
|
70 |
50 |
|
50 |
|
50 |
--- |
--- |
|||
9 |
|
6,2 |
5,7 |
6,8 |
|
1,3 |
1,7 |
|
--- |
--- |
70 |
|
50 |
50 |
|
50 |
|
50 |
--- |
--- |
||||
10 |
|
7,3 |
6,4 |
6,8 |
|
2,5 |
2,2 |
|
--- |
--- |
150 |
|
150 |
120 |
|
120 |
|
120 |
--- |
--- |
||||
20