Графоаналитическое имитационное моделирование систем электроснабжения и электрических сетей

• Автор: Амелин, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 187 с. : 39 ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. КОНЦЕПЦИЯ ГРАФОАНАЛИТИЧЕСКОГО ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ И СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
1.1. Классификация производственных задач в электрических сетях и системах электроснабжения
1.2. Виртуальный подход к имитационному моделированию СЭЭС
1.3. Основные положения описания СЭЭС с помощью теории множеств
1.4. Формирование виртуальных моделей для задач анализа электрических режимов СЭЭС
ГЛАВА 2. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕЖИМА СЭЭС
2.1. Методы построения табличных аналогов матричных операций при решении уравнений режимов систем электроснабжения
2.2. Построение виртуальной имитационной модели электрического режима СЭЭС с помощью метода сопряжённых градиентов
2.3. Применение табличного метода в расчетах установившихся режимов СЭЭС
ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИСКРЕТНЫХ МОДЕЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
3.1. Классификация моделей, используемых при тренажерной подготовке персонала
3.2. Методология формирования коммутационных моделей систем электроснабжения на основе их графических схемных представлений
3.3. Анализ и выбор алгоритма построения коммутационной модели режима сети
ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ ОБЪЕКТНОЙ МОДЕЛИ ГРАФОАНАЛИТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
4.1. Требования к реализации объектно-ориентированной графической системы

4.2. Методы, алгоритмы и сравнительные характеристики быстродействия 109 реализации языка объектных запросов
4.3. Вопросы идентификации в графоаналитической модели
4.4. Методика полуавтоматической расстановки диспетчерских наименований на схеме энергообъекта
ГЛАВА 5. УНИФИКАЦИЯ СЕМАНТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ ИМИТАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ ИХ ГРАФИЧЕСКИХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ
5.1. Принципы семантического описания имитационных моделей систем электроснабжения
5.2. Использование формата XML для обмена моделями в электроэнергетике
5.3. Модификация СІМ - модели для использования в системах электроснабжения
ГЛАВА б. АРХИТЕКТУРА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА
6.1. Обоснование необходимости декомпозиции задач имитационного моделирования систем электроснабжения
6.2. Модульная архитектура и адаптивные решения программных комплексов для конкретных систем электроснабжения
6.3. Программная реализация инфраструктуры комплекса на основе платинной архитектуры
6.4. Принципы построения интегрированного коммутационно-режимного тренажера
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. Актуальность темы. В настоящее время основные аспекты управленческой деятельности в сетевых предприятиях и системах энергоснабжения (СЭЭС) сформированы в едином информационном пространстве: оперативное и диспетчерское управление режимами, составление и выполнение планов производственно-хозяйственной деятельности (включая снабжение, сбыт, ведение договоров, обслуживание и ремонт электрооборудования и т.д.), планирование ресурсов (финансовых, человеческих, материальных), все виды учета, анализа результатов работы предприятия и др.
Для успешного решения этих задач необходимо построение, наполнение данными и поддержание в работоспособном состоянии обобщённой виртуальной информационно-имитационной модели СЭЭС, основанной на следующих средствах и решениях:
• отображение схем с учетом их состояния;
• возможность доступа пользователя к данным объектов на схеме;
• создание баз данных оборудования;
• решение технологических задач качественного или количественного анализа состояния СЭЭС.
Названные средства и решения широко используются в следующих классах технологического программного обеспечения (ПО):
• ПО расчета установившихся и переходных режимов СЭЭС и связанных с ними задач (баланс, потери мощности и электроэнергии, короткие замыкания (к.з), устойчивость, самозапуск электродвигателей, выбор условий и проверка работы релейной защиты и автоматики и т.д.);
• системах электронного документооборота и проектирования;
• системах диспетчеризации, оперативно-информационных комплексах (ОИК);
• ПО ведения диспетчером мнемосхемы и электронного журнала;
• тренажерах (коммутационных, режимных);
• справочно-информационных комплексах (паспортизация);

щем изложении ограничимся вещественным), рассмотрим билинейную форму матрицы А [12], как скалярное произведение (А 'X ,у), аналогичное (2.2.21).
(А -х,у)= £ (А-х)= Х £ а Хк-У]-
7=1 7=1 к
Эта форма при вычислении скалярного произведения входящих в неё векторов не изменяет своего скалярного результата при изменении порядка суммирования и сомножителей х и у, а именно:
п п п п
(А "х, у)= £ X а-хуУк-)= £ £ а ук-хг(Ат-У, х) = {х, Ат-у),
7=1 Ы 7 У=1 *
откуда
(А -х,у) = (х.Аг'У)
Таким образом, в этом скалярном произведении действительную матрицу Ат можно переставлять с первого места на второе, заменяя её транспонированной [12]. Заметим отсутствие необходимости последней замены для симметричной матрицы. Теперь, используя полученный результат для выражения (2.2.21), имеем
(Ат-хЛ)=(х,А-80, (2.2.22)
откуда, учитывая (2.2.20) и очевидное соотношение (Ат) т~ А> можно получить (С А, ,Б) = (А т А $, 57 = (А т 5у = (х, А -Б) = (х, х) = (А 5,, А Жу. (2.2.23) Таким образом, умножение обобщенной матрицы проводимостей А системы (2.2.20) производится в схеме МСГ на каждом шаге процесса только один раз.
Отличия решения системы (2.2.19) от изложенного выше (2.2.6 - 2.2.11) будут состоять в увеличении массивов 5, г, П и и в два раза, причем каждый из них удобнее разбить на две части, а именно
/Ж/, Б2}, г {г 1, г 2}, П {П1, П2}, V {Ц2, Ш}. (2.2.24)
При этом изменится процедура вычисления вектора П. С учётом структуры системы (2.2.19) и представления векторов (2.2.24) выражения, аналогичные (2.2.16), для данного случая будут иметь вид