Специальные компьютерные технологии / Polnaya_metodichka_ne_izdannaya
.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кубанский государственный технологический университет»
Кафедра электроснабжения промышленных предприятий
Специальные компьютерные технологии
Методические указания по изучению дисциплины для студентов заочной формы обучения и МИППС
специальности 140400.62 «Электроэнергетика и электротехника»
Краснодар
2012
Составитель: канд. техн. наук, доц. В.Ю. Карандей
УДК 621.316.008
Специальные компьютерные технологии: методические указания по изучению дисциплины для студентов заочной формы обучения и МИППС специальности 140400.62 «Электроэнергетика и электротехника» /Сост: В.Ю. Карандей; Кубан. гос. технол. ун-т. Каф. электроснабжения промышленных предприятий. – Краснодар.: Изд. КубГТУ, 2012. – 51 с.
Разработаны программа дисциплины, варианты контрольных заданий, темы лабораторных занятий, вопросы к зачету по дисциплине, приведен список основной и дополнительной рекомендуемой литературы, методика выполнения и требования к оформлению контрольной работы, а также приложения с исходными данными для выполнения контрольной работы.
Ил. 10. Табл. 17. Библиогр.: 11 назв.
Печатается по решению методического совета Кубанского государственного технологического университета
Рецензенты:
д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой электроснабжения промышленных предприятий КубГТУ Б.А. Коробейников.
КубГТУ, 2012
Содержание
Введение………………………………………………………………….
Нормативные ссылки…………………………………………………….
1 Инструкция по работе с методическими рекомендациями…………
2Программа дисциплины……………………………………………….
3Контрольная работа……………………………………………………
4Задание на контрольную работу………………………………………
5Темы лабораторных работ ..…………………………………………..
6Содержание и оформление контрольной работы……………………
7Организация зачета по дисциплине………………………………..
Список литературы…………………………………………………….
Приложение А (обязательное). Исходные данные для контрольной
работы………………………………...
3
Введение
Дисциплина «Специальные компьютерные технологии» посвящена изучению вопросов применения новейших пакетов прикладных программ и специального программного обеспечения для электроэнергетики, позволяющих рассчитывать, анализировать и оптимизировать технические решения при проектировании, создании и эксплуатации электроэнергетического оборудования, установок и систем.
Целью преподавания данной дисциплины «Специальные компьютерные технологии» является обучение студентов способам применения специальных компьютерных технологий для расчета и обработки электротехнических параметров систем электроснабжения.
Задачей изучения дисциплины «Специальные компьютерные технологии» является приобретение знаний и выработка умений у студентов применять специальные компьютерные технологии для расчета и обработке электротехнических параметров систем электроснабжения.
4
Нормативные ссылки
Внастоящих методических указаниях использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ Р 1.5-2004. Стандарты национальные Российской Федерации. Правила построения, изложения, оформления и обозначения.
ГОСТ 2.105-95. ЕСКД. Общие требования к текстовым докумен-
там
ГОСТ 2.301-68. ЕСКД. Форматы.
ГОСТ 2.701-84. ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению.
ГОСТ 2.702-75. ЕСКД. Правила выполнения электрических схем. ГОСТ 2.710-81. ЕСКД. Обозначения буквенно-цифровые в электри-
ческих схемах.
ГОСТ 7.12-93. СИБИД. Библиографическая запись. Сокращение слов на русском языке. Общие требования и правила.
Р 50-77-88. Рекомендации. ЕСКД. Правила выполнения диаграмм. ГОСТ 8.417-2002 ГСИ. Единицы величин.
ОК 015-95. Общероссийский классификатор единиц измерения.
1Инструкция по работе с методическими указаниями
Вразделе «Программа дисциплины» приводятся темы с указанием, что студенту необходимо знать в пределах каждой темы. В конце приводятся вопросы для самопроверки и литература из списка рекомендуемой литературы с указанием страниц, на которых излагается материал.
Вразделе «Контрольная работа» приводится структура контрольной работы по дисциплине с указанием наименований ее разделов. Даны ссылки на литературу, содержащую основные справочные материалы выполнения задач контрольной работы.
Вразделе «Задание на контрольную работу» приведены задания по вариантам для выполнения данной контрольной работы. Вариант задания формируется по двум последним цифрам зачетной книжки, при этом одна часть параметров задания выбирается по последней цифре зачетной книжки, а вторая часть – по предпоследней.
Вразделе «Содержание и оформление контрольной работы» приводятся основные требования к оформлению контрольной работы по дисциплине с указанием ссылок на основные нормативные документы, используемые при ее оформлении.
5
Вразделе «Вопросы для самоконтроля» приведены вопросы для самоконтроля и подготовки к экзамену в период лабораторноэкзаменационной сессии.
Вразделе «Список литературы» приводится список учебников, учебных пособий и другой учебно-методической литературы, необходимой для изучения данной дисциплины.
Вразделе «Приложение» приведены варианты заданий для выполнения контрольной работы.
2 Программа дисциплины
Тема 1 Введение в базы данных. Понятие банка данных.
При рассмотрении данной темы следует внимательно изучить понятие банка данных, компоненты банка данных, классификация банков данных, уровни моделей и этапы проектирования базы данных.
Литература: [3], [4], [5].
Тема 2. Создание и применение баз данных в электроэнергетике.
При рассмотрении данной темы следует внимательно изучить создание электротехнических БД в MS ACCESS, общие понятия, интерфейс, создание таблиц, связывание таблиц, задание ограничений целостности. Ввод данных в базу данных.
Литература: [3], [4], [5].
Тема 3. Принципы создания и обработки электротехнических баз данных в MS ACCESS и SQL.
При рассмотрении данной темы следует уяснить создание, заполнение, преобразование и работа с электротехнической базой данных
MyACCESS и MySQL.
Литература: [3], [4], [5].
Тема 4. Основы электротехнических расчетов в MATLAB.
При рассмотрении данной темы следует внимательно разобраться в системе MATLAB, изучить начальные сведения, пользовательские функции системы, численные процедуры.
Литература: [1], [2].
Тема 5. Изучение процедур расчета электрических цепей в MATLAB.
При рассмотрении данной темы следует уделить внимание изучению система MATLAB, способов расчета электрических цепей при постоянном, синусоидальном и несинусоидальном сигнале.
Литература: [1], [2].
6
Тема 6. Структура программы. Типы данных. Выражения в среде программирования Delphi
При изучении данной темы необходимо обратить особое внимание на символы, разделители, классификацию типов данных, простые типы данных, переменные, константы, стандартные функции, знаки операций, круглые скобки, порядок вычисления выражений.
Литература: [6], [7], [8], [9], [10], [11].
Тема 7. Операторы в среде программирования Delphi
При изучении данной темы следует внимательно рассмотреть простые операторы, структурированные операторы.
Литература: [6], [7], [8], [9], [10], [11].
Тема 8. Процедуры и функции. Организация ввода-вывода электротехнических параметров
При изучении данной темы следует внимательно рассмотреть процедуры, функции, формальные и фактические параметры, процедура exit, директивы подпрограмм, рекурсивные процедуры и функции, стандартные процедуры для всех файлов, текстовых, типизированных и файлов без типов.
Литература: [6], [7], [8], [9], [10], [11].
Тема 9 Объектно-ориентированное программирование в Delphi.
При изучении данной темы следует внимательно рассмотреть понятие объекта, виртуальные методы.
Литература: [6], [7], [8], [9], [10], [11].
3 Контрольная работа
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
3.1. Расчет подготовительной части для создания БД.
3.1.1Вариант задания выбирается из приложения А (рисунки А.1 – А.12) на основании последней цифры зачетной книжки. Если последняя цифра зачетной книжки является нулем, то выбирается вариант 10. Масштаб плана выбранного варианта предприятия приведен в таблице А.12 (для формата листа рисунка А4). Для формата А5, до которого уменьшен рисунок в методических указаниях, данный масштаб следует умножить на
7
1,44. Данные об электрических нагрузках цехов предприятия и коэффициенты спроса нагрузок этих цехов приведены в таблицах А.1 – А.10. Эти данные следует скорректировать в соответствии с вариантом. Установленную мощность цехов предприятий следует увеличить на величину
Pуст.1 Pуст 3a , |
(3.1) |
где Pуст – значение активной мощности из исходных данных;
a – предпоследняя цифра зачетной книжки.
Коэффициент спроса также следует увеличить на следующую вели-
чину |
|
|
|
|
Кс1 К с |
a |
. |
(3.2) |
|
100 |
||||
|
|
|
Если значение предпоследней цифры зачетной книжки равно нулю, то в формулы (3.1) и (3.2) подставляются нулевые значения этого параметра, т.е. исходные данные останутся без изменения. Полученные значения новых исходных данных по своему варианту привести в отчете по контрольной работе в форме таблицы из числа А.1 – А.10.
3.1.2 Расчет нагрузок проектируемого объекта в целом производится методом коэффициента спроса. Определение расчетных силовых нагрузок цехов производится по формулам:
Pр.с |
Кс1 Pуст1; |
(3.3) |
Qр.с |
Pр.с. tg , |
(3.4) |
где tg – коэффициент реактивной мощности нагрузок цеха. Данный параметр определить на основании cos . Принимаем, что реак-
тивная мощность уже предварительно скомпенсирована, и cos по всем цехам составляет 0,978.
При определении суммарной расчетной нагрузки цеха учитывается силовая нагрузка низкого напряжения и потери в цеховых трансформаторах. Осветительную нагрузку цехов для упрощения расчетов в данной индивидуальной работе не учитываем. Тогда суммарная нагрузка низкого напряжения равна
Pр.нн |
Pр.с ; |
|
|
|
(3.5) |
||
Qр.нн |
Qр.с ; |
|
|
|
(3.6) |
||
S |
р.нн |
|
P 2 |
Q 2 |
.нн |
. |
(3.7) |
|
|
р.нн |
р |
|
|
||
8
Потери в цеховых трансформаторах, имеющие место при протекании через них данной мощности приближенно можно учесть с помощью формул:
Pm |
( 0,02 |
0,025 ) S р.нн ; |
(3.8) |
Qm |
( 0,105 |
0,125 ) S р.нн . |
(3.9) |
Тогда суммарная нагрузка низкого напряжения, приведенная к стороне высокого напряжения, равна:
Pр.нн.пр |
Pр.нн |
Pm ; |
|
(3.10) |
||
Qр.нн.пр |
Qр.нн |
Qm ; |
|
(3.11) |
||
S |
р.нн .пр |
|
P 2 |
Q 2 |
. |
(3.12) |
|
|
р.нн .пр |
р.нн .пр |
|
|
|
Суммарная нагрузка предприятия без учета потерь в линиях равна
|
|
|
n |
)2 |
|
n |
|
)2 К |
|
|
|
S |
n |
( |
P |
( |
Q |
р.нн .пр.i |
р.м |
, |
(3.13) |
||
|
|
р.нн .пр.i |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
i |
1 |
|
i |
1 |
|
|
|
|
|
где n – число цехов предприятия;
К р.м – коэффициент разновременности максимумов,
|
|
|
|
К р.м = 0,9. |
|
|
|
|
|
|
(3.14) |
||
|
Расчетная нагрузка предприятия с учетом потерь в линиях равна |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
P )2 |
|
n |
|
|
|
)2 |
|
|
|
S |
n 1 |
( |
P |
( |
Q |
р.нн .пр.i |
Q |
л |
К |
р.м |
, (3.15) |
||
|
|
р.нн .пр.i |
л |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
i |
1 |
|
i |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
где Pл , Qл – соответственно активные и реактивные потери мощности
в линиях, которые приближенно можно найти по формулам
Pл |
0,03 Sn |
; |
(3.16) |
Qл |
0,01 Sn |
; |
(3.17) |
Результаты расчета нагрузок, определенные по (3.15), сообщаются энергосистеме для определения экономически целесообразной мощности
Qэк , которая может быть передана предприятию в режимах наибольшей ( Qэк1 ) и наименьшей ( Qэк 2 ) потребляемой нагрузки.
9
Для приближенной оценки величины Qэк1 используется формула
Qэк1 b Pр |
, |
(3.18) |
где b – коэффициент, зависящий от напряжения сети и района страны. |
||
принимаем b = 0,26. |
|
|
Для выбора трансформаторов ГПП |
и рационального |
напряжения |
схемы внешнего электроснабжения определяется расчетная мощность предприятия, учитывающая потери в трансформаторах ГПП и наличие на предприятии компенсирующих устройств. Мощность на вводе ЦРП равна:
|
|
n |
P )2 |
К 2 |
|
|
|
|
)2 |
|
S |
р.ЦРП |
( P |
( Q |
эк1 |
Q |
m |
, (3.19) |
|||
|
р.нн .пр.i |
л |
р.м |
|
|
|
|
|||
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
где Qm – потери реактивной мощности в трансформаторах ГПП, квар. Для двухтрансформаторной ГПП они равны
|
|
n |
P )2 |
К 2 |
Q 2 |
|
|
Q |
m |
0,14 ( P |
. |
(3.20) |
|||
|
р.нн .пр.i |
л |
р.м |
эк1 |
|
|
|
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
Тогда мощность на вводе ГПП равна:
|
|
n |
|
|
)2 К 2 |
Q 2 |
|
S |
р.ГПП |
( P |
P |
P |
. (3.21) |
||
|
р.нн .пр.i |
л |
т |
р.м |
эк1 |
|
|
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
Для определения активных потерь в трансформаторах ГПП использовать формулу (3.8), только в качестве полной мощности подставить значение мощности на вводе ЦРП, определяемую по формуле (3.19). Мощность, полученная по формуле (3.21) используется для выбора линий, питающих ГПП.
3.2Цепи постоянного тока
1.Номер схемы, приведенной в таблице А14, соответствует последней цифре зачетной книжки студента.
2.Числовые данные параметров схем приведены в таблице А15 и выбираются в соответствии с предпоследней цифрой зачетной книжки студента.
10