ООО «СТРОЙКОНТИНЕНТСЕРВИС»    Решаем задачи по поставкам       электрооборудования и          светотехники…
Наши возможности к Вашим услугам.
Перейти в Интернет Магазин
найти
Главная Каталог О нас Контакты

Принципы построения информационной части модели электроэнергетики Украины

:: Показать последние новости ::

Принципы построения информационной части модели электроэнергетики Украины16.04.2012

Принципы построения информационной части модели электроэнергетики Украины

Надежная и устойчивая работа электроэнергетики Украины в значительной мере зависит от эффективной реализации имеющихся возможностей и способов управления режимами работы оборудования на всех иерархических уровнях системы управления. Эксплуатацию электроэнергетического оборудования осуществляет оперативно-диспетчерский персонал, от уровня квалификации которого также зависит надежность энергоснабжения потребителей. Реализация возможностей и способов управления ре- жимами, в свою очередь, неразрывно связана с процесса- ми последовательного получения оперативным персоналом энергетических предприятий достоверных измеряемых или расчетных данных о параметрах режима работы электроэнер- гетических систем (ЭС) и всегда базируется на различных ин- формационных моделях элементов или отдельных частей ЭС. Сегодня стремительно развивается система глобальной мировой электроэнергетики, образованная слиянием нацио- нальных объединенных электроэнергетических систем (ОЭС). В качестве примера можно привести создание единого ев- ропейского электроэнергетического объединения ENTSOE-E (включающего ЭС Франции, Испании, Португалии, Германии, Австрии, Италии, Бельгии, Голландии, Западной Дании, Швейцарии, Люксембурга, Словении, Хорватии, Польши, Чехии, Словакии, Венгрии, Греции, Боснии и Герцеговины, Македонии, Сербии и Черногории, Албании, Болгарии, Румынии, а также Великобритании и Ирландии, связанных между собой и с кон- тинентальной частью подводными кабельными линиями по- стоянного тока), по сути являющегося ОЭС Европы. В апреле 2011 г. Украина стала членом европейского Энергетического Сообщества с утверждением жесткого графика имплемента- ции соответствующих директив ЕС, в т.ч. и в сфере организа- ции национального электроэнергетического сектора.ЕЛЕКТРОПАНОРАМА 12'2011 Следует отметить, что в любой стране процессы получе- ния, распределения и потребления электрической энергии структурно подобны и реализуются, как правило, посред- ством автономно или параллельно работающих ЭС. Обеспечение возможности параллельной работы ЭС уве- личивает надежность энергоснабжения потребителей, од- нако усложняет систему управления ОЭС в целом. Поэтому главная цель формирования глобальной электроэнергети- ки – надежное (без перерыва во времени) и экономиче- ски эффективное обеспечение потребителей качественной электроэнергией в необходимых объемах. Системы управления электроэнергетикой различных стран базируются, как правило, на использовании раз- нообразных информационных моделей (ИМ) элементов ЭС. Например, для формирования простейшей информацион- ной модели (ИМ) электроэнергетики любой страны в целом достаточно было бы использовать только информацию о режимах функционирования распределенного на большой территории электроэнергетического оборудования и описа- ние (характеристику) уровня квалификации персонала, объ- единенного в различные системы управления и обеспечива- ющего эксплуатацию этого оборудования (рис. 1). Однако такая модель, к сожалению, не может быть непосредственно использована для целей управления и моделирования раз- нообразных режимов, а также для решения большого коли- чества проектных и эксплуатационных электроэнергетиче- ских задач в процессе функционирования ЭС и ОЭС. Вопросам анализа и моделирования режимов работы электроэнергетических систем посвящено большое коли- чество публикаций [1-5], однако системному анализу усло- вий функционирования ОЭС Украины с перспективой инте- грации в европейскую электроэнергетическую систему, на наш взгляд, уделяется недостаточное внимание. Процесс решения любой электроэнергетической зада- чи с использованием средств вычислительной техники, как правило, связан с разработкой простого интерфейса, обес- печивающего возможность многовариантных расчетов, а также удобной для пользователя системы подготовки и хранения исходных данных с целью последующего анализа результатов и принятия решения. Для этих целей широко используется простая в эксплуа- тации файловая система, структура которой формирует- ся в зависимости от требований решаемой задачи. Самый трудоемкий этап – подготовка и формирование структуры исходных данных, которые, как правило, имеют редко изме- няемую исходную форму. Любое изменение в постановке задачи или допущениях почти всегда приводит к необходи- мости изменения структуры файлов, содержащих исходные данные. Это, в свою очередь, вызывает необходимость пе- реписывания кодов программ. О.В. Сулейманова, кандидаты техн. наук, Н. Реза, инженерЕЛЕКТРОПАНОРАМА 12'2011 Такой подход затрудняет возможность широкой инте- грации различных программных комплексов, а также непо- средственного использования результатов анализа, полу- чаемого в процессе решения родственных групп электро- энергетических задач. Для этих целей на практике используются так назы- ваемые программные шлюзы, файлообменники, почтовые ящики и многое другое. Часто приходится обеспечивать синхронизацию данных в различных файловых системах, что приводит к многочисленным исправлениям и ошибкам в кодах программ и структурах исходных данных и неоправ- данному увеличению затрат времени программистов. В качестве примера можно привести программные ком- плексы для расчета режимов работы энергосистем и токов короткого замыкания. В этих программных комплексах ис- пользуются почти одинаковые схемы замещения элементов ЭС (ЛЭП, подстанции и т.п.) одной и той же энергосистемы. Практически одну и ту же информацию с незначительны- ми отличиями приходится хранить в разных местах дваж- ды, трижды и более, обеспечивать ее надежное хранение и обязательное архивирование, а также вести учет всех изменений в этих комплексах в процессе модернизации каких-либо частей. Также всегда сильно затруднен обмен информацией между этими комплексами в процессе реше- ния указанных задач. Именно поэтому сегодня практически все инженерные проекты по определению полного жизненного цикла энерге- тического оборудования, реализуемые в передовых странах мира, базируются на применении одинаковых инструмен- тальных средств – географических информационных систем (ГИС), объединенных в ГИС-технологии. Эти средства приме- няются на всех этапах проведения научно-исследовательских работ, проектирования и изготовления оборудования, после- дующего монтажа и пусконаладочных работ. Эти же средства также используются в процессе эксплуатации оборудования и его последующего демонтажа после окончания запланиро- ванного срока службы. Такой подход позволяет значительно сократить общие затраты на внедрение нового оборудова- ния и упростить процедуру его интеграции в работающие ЭС, облегчить процессы планирования ввода или вывода оборудования в плановые ремонты, снижая таким образом эксплуатационную составляющую затрат на производство и передачу электроэнергии потребителям. ГИС-технология базируется на использовании современ- ных СУБД, среди которых важное место занимают ORACLE и MySQL. Первая СУБД используется для реализации, как пра- вило, масштабных проектов, а вторая – для сравнительно небольших по объему локальных проектов. Для разработки структур хранения исходных данных в виде различных мо- делей элементов ЭС употребляют понятия концептуальной, внешней и внутренней схем [1]. Электроэнергетическое оборудование и системы управ- ления ЭС и ОЭС всегда рассредоточены на большой террито- рии и включают большое количество сложного оборудова- ния для генерации электрической энергии (атомные, тепло- вые, гидравлические и др. станции), открытые распреде- лительные устройства (ОРУ), подстанции и линии электро- передачи различных классов напряжения. Эксплуатацию всего оборудования осуществляет квалифицированный персонал – как неотъемлемая составная часть различных систем управления на разных уровнях существующей ие- рархической системы управления энергетикой. Используя подход, применяемый в технологиях раз- работки информационных моделей (ИМ) различных пред-43 метных областей (например, CASE-технология), можно гово- рить о том, что предметная область энергетики любой стра- ны может быть представлена в виде различных сущностей (описаний), объединенных определенными технологиче- скими связями и отношениями, адекватно отображающими режимы ее функционирования. Информационная структу- ра сущностей в базе данных (БД) отображается таблицами, содержащими столбцы и строки. Каждая сущность отража- ет какие-то определенные свойства энергетики в целом как технологии. Рассмотрим наиболее важные сущности пред- метной области энергетики на простых примерах. Первая сущность отражает факт принадлежности энер- гетики какой-либо стране – Украине, России, Беларуси, Польше и т.д. Эту сущность можно назвать ENERGY – энер- гетика. Она позволяет в случае необходимости легко моде- лировать условия параллельной работы ОЭС и ЭС соседних стран без внесения изменений в существующие БД. Данная сущность также может характеризоваться балансами энер- гии (выработка, потребление, сальдо и др.) в реальном времени, географическими картами с размещенным на них электроэнергетическим оборудованием, диаграммами, параметрами режима (напряжение, перетоки мощностей, частота и др.) на фоне географических, технологических и электрических схем, описанием особенностей эксплуатиру- емого энергетического оборудования, параметров режимов работы и т.п. Как правило, различные варианты сущности ENERGY часто используются на самых верхних уровнях иерархической системы управления энергетикой для при- нятия эффективных управленческих решений. Следующая сущность – распределенная многоуров- невая иерархическая система управления (CS – control system) энергетикой страны. Эта сущность отражает факт существования (например, в Украине) распределенной иерархической системы управления, вершина которой – Кабинет Министров и Минэнергоуголь Украины. Следующие иерархические уровни системы управления включают си- стемы управления корпоративными правами предприятий (НАК ЭКУ, НЭК «Укрэнерго»), системы управления АЭС, ТЭС и ГЭС, а также магистральными сетями ОЭС Украины, электро- снабжающими предприятиями и др. Эта сущность может ссылаться на сущность типов систем управления (TYPE_CS), использующихся для этой цели в практике управления ми- ровой энергетики, а также на сущность ENERGY, учитывая, таким образом, принадлежность CS к определенной груп- пе систем управления, используемой в конкретной стра- не. Главная особенность рассматриваемой сущности – ее иерархическая структура. CS используется для анализа эффективности функционирования различных вариантов систем управления. Третья важная сущность – это совокупность всего энер- гетического оборудования (EQUIPMENT), образующего энергетическую отрасль страны. Эта сущность содержит описание типов оборудования и включает полный пере- чень ЛЭП, подстанций, атомных, тепловых, гидравлических и гелио- и ветроэлектростанций Украины. Четвертая сущность рассматриваемой предметной области – это оборудование линий электропередачи (EQ_LINE). Данная сущность содержит информацию о реальном составе оборудования всех линий электропе- редачи (наименование, длина, расположение и материал провода, количество и тип опор, наименование приле- гающих подстанций и т.п.), объединяющих подстанции, включая ОРУ электростанций различных классов напря- жения. Также к оборудованию воздушных линий (ВЛ) часто относят траверсы, изоляторы, арматуру, опоры, молниезащитные тросы, разрядники, заземление, сек- ционирующие устройства, волоконно-оптические линии связи (в виде отдельных самонесущих кабелей либо встроенные в молниезащитный трос), а также вспомо- гательное оборудование (аппаратура высокочастотной связи, емкостного отбора мощности и др.). Эта сущность может ссылаться на сущности ENERGY и CS, а также на различные справочники типов элементов оборудования линий электропередачи (марка провода, класс напряже- ния и т.п.). Пятая сущность подобна EQ_LINE и описывает полный перечень оборудования подстанций (EQ_SUBSTATION). Эта сущность включает наименование подстанции, класс на- пряжения, диспетчерские наименования оборудования и т.п. Может ссылаться на сущности: TRANSFORMER – транс- форматоры, SWITCH – выключатели, STATION_BUS – шины подстанций и т.п. Также возможны ссылки на различные справочники по различным типам оборудования подстан- ций. К оборудованию подстанций, как правило, относятся следующие элементы данной сущности: силовые трансформаторы и автотрансформаторы, • вводные конструкции для воздушных и кабельных линий электропередачи; открытые (ОРУ) и закрытые (ЗРУ) распределитель-• ные устройства, включая: системы и секции шин; силовые выключатели и разъединители; измерительное оборудование (измерительные транс-• форматоры тока и напряжения, измерительные приборы); • токоограничива ющие, регулирующие устройства (кон- денсаторные батареи, реакторы, фазовращатели и пр.);ЕЛЕКТРОПАНОРАМА 12'2011 • система питания собственных нужд подстанции: трансформа торы собственных нужд; щит переменного тока; аккумуляторные батареи; щит постоянного (оперативного) тока; дизельные генераторы и другие аварийные источни- ки энергии (на крупных и особо важных подстанциях); системы защиты и автоматики, вспомогательные • системы и многое другое. Четвертая сущность содержит описание оборудования тепловых электростанций (EQ_POWER_STATION). Эта сущ- ность может ссылаться на сущность GENERATOR – генерато- ры, TURBINE – турбины, BOILER – котлы и т.п. Следующие сущности – это оборудование атомных (EQ_ ATOMIC_POWER_STATION), гидравлических (EQ_HYDRO_ POWER_STATION) и, например, ветровых (EQ_WIND_POWER_ STATION) электростанций. Общим для этих сущностей является то, что они обязательно ссылаются на сущности ENERGY и CS, могут ссылаться на GENERATOR, TURBINE и др., а также на различные справочники типов элементов обо- рудования электростанций. Сущность магистральных электрических сетей (MES), вхо- дящих в состав ЭС, описывается своим наименованием, при- надлежностью к ЭС, схемами подстанций, балансами и т.п. Сущность энергоснабжающих организаций (OBL- ENERGO), входящих в состав ЭС, описывается своим наи- менованием, принадлежностью к ЭС, схемами подстанций, балансами и т.п. Перечисленные выше сущности были положены в осно- ву разработки информационной части модели электроэнер- гетики Украины. Для моделирования режимов работы ЭС используются, как правило, сущности узлов и ветвей. В этих сущностях обязательно должны быть приведены сведения о принадлежности последних к ЭС, МЭС, подстанции энерге- тики данной страны. Это обеспечивает однозначную иден- тификацию любых участвующих в расчетах элементов ЭС, а также независимость процессов моделирования режимов работы ЭС и ОЭС конкретной страны от структуры исходной информации, формируемой в БД. Фрагмент концептуаль- ной схемы информационной части модели электроэнерге- тики Украины приведен на рис. 2. Такой подход позволяет осуществлять поиск и разработ- ку новых эффективных методов моделирования и управле- ния режимами работы ОЭС различных стран на основе из- ложенных принципов построения информационной части модели электроэнергетики Украины. Литература: 1. ГОСТ 34.320-96. Концепции и терминология для кон- цептуальной схемы и информационной базы. 2. Гуреев В.А., Сулейманова О.В. Синтез моделей пред- метной области противоаварийных тренировок // Энергетика и электрификация. 1986. – № 4, с. 16 – 17. 3. Гуреев В.А., Сулейманова О.В. Разработка архитек- туры мини базы знаний противоаварийных тренировок // Энергетика и электрификация. 1987. – № 1, с. 44 – 46. 4. Гуреев В.А., Редковский Н.Н., Суманенков В.Г. Инфор- мационная технология управления сложными распреде- ленными техническими системами. // Информационные технологии и новейшее применение теории управления (Автоматика-94): Тез. докл. 1-й Украинской конф. по авт. упр. – К.: 1994. – Ч. 1, с. 230 – 231. 5. Гуреев В.А., Редковский Н.Н. О некоторых особенно- стях численного расчета напряжений при моделировании установившихся режимов электроэнергетических систем.

:: Архив новостей ::


Весь каталог продукции
Кабельные системы
Коробки
Низковольтное электрооборудование
Освещение
Кабель Провод
Розетки, выключатели
НИК электросчетчики
Электрощиты
Трансформаторы
Стабилизаторы напряжения
Светодиодные прожекторы
Светодиодные уличные светильники
Промышленные светодиодные светильники
Светодиодные светильники
Лампы светодиодные
Наши контакты
Распродажа
Карта сайта
Вакансии

Статьи
Новости
Полезно знать

Отправить заявку
Цены онлайн
Производители, бренды
General Electric
BTicino Electric
АВВ
Legrand
Ник
Litewell
Билмакс
Аско
ДКС
Счетчики MTX
Delux

Page Rank Icon