Расчет и анализ потерь активной мощности (стр. 5 из 16)
à физическое и мнимое удаление элементов из базы данных (элемент не учитывается при формировании расчетной схемы, но сохраняется в базе данных);
à установку измерительного датчика в произвольной точке схемы замещения до (после) поперечной проводимости ветви.
Однозначное соответствие между данными различных ЭВМ обеспечивается кодировкой расстановки ТИ, ТС и использованием «позиционности». Указанное соответствие не меняется (оно может дополняться) при вводе новых объектов и устройств телемеханики.
Программная проверка правильности подготовки исходных данных (представление чисел, соответствие последовательности чисел определенному элементу расчетной схемы, допустимые отношения и предельные значения параметров системы и режима, соответствие классов напряжений, связности графа электрической сети, расстановка ТИ по условию полноты математической модели режима, соответствие кодировки расстановки ТИ, ТС и расчетной схемы, связность узла расчетной схемы по исходным значениям ТС, контроль текущих размерностей массивов и т.п.) осуществляется автоматически при формировании эталонной расчетной схемы [3].
Расстановка ТИ должна выбираться из условия существования и единственности решения математической модели режима ЭЭС. Несмотря на ограниченность числа ТИ, возможные их потери, модель режима, по крайней мере, должна быть полной. С этой целью предусмотрено использование априорных данных, данных режимного дня, эксплуатационных замеров. Указанные данные могут вводиться как вручную (оперативно, в реальном времени), так и автоматически (программно).
База данных рассматривается как автономная, локальная, открытая система, допускающая поэтапное накапливание и расширение исходных данных по мере освоения задач и подключения новых комплексов программ. МО независимо от структуры и содержания базы данных, т. к. используются две базы данных: основная (форматные записи) и рабочая (бесформатные записи). Из основной базы данных в рабочую копируется необходимая информация [3].
Достигнут разумный компромисс между противоречивыми требованиями сокращения времени счета и уменьшением используемой оперативной памяти за счет:
à разнесения вычислений как по времени, так и между отдельными программными продуктами;
à использования статичных схем хранения разреженных матриц;
à тесной увязки кодировки расстановки ТИ и ТС и блочных схем хранения, применения единой математической модели ЭС.
Такой подход позволил формировать расчетную схему ЭС вне реального времени (на подготовительном этапе).
Отдельные компоненты ПО взаимодействуют через единую модель электрической системы, подстраиваемую под внешние условия за счет:
à коррекции кодировки расстановки ТИ и ТС, текущих значений ТИ, ТС и параметров элементов электрической системы в реальном времени (адаптивный контур);
à оперативной коррекции вручную расстановки ТИ. значений ТС и параметров элементов электрической системы;
à ручной (вне реального времени) коррекции данных на любом уровне предусмотренной иерархии исходных данных.
Эталонные расчетные схемы, учитывающие ввод новых объектов и (или) устройств телемеханики, а также требующие ручной коррекции расстановки ТИ, формируются заблаговременно.
Предусмотрена возможность одновременного хранения десяти эталонных расчетных схем, отражающих наиболее характерные схемы электрических соединений. С этой целью создана база расчетных схем, из которой при решении предусмотренных задач одна из эталонных схем (рабочая) копируется в рабочие файлы.
Для моделирования, анализа и хранения режимов создана база режимов (до 12 режимов). Предусмотрена возможность записи произвольного режима, являющегося результатом решения одной из задач, в базу режимов.
Все расчеты, включая и формирование отображаемых на дисплеях кадров, производятся на ЭВМ ИВП. В ИВП передаются текущие ТИ и ТС циклически или (и) спорадически, информация о местоположении устройств телемеханики посылается только по запросу, в обратном направлении передаются отображаемые на дисплеях кадры [3].
Таким образом, математическое обеспечение ИВП удовлетворяет жестким требованиям, характерным для задач реального времени.
Наиболее трудоемкая часть расчетов, не требующая вычислений в реальном времени, реализована в КП Компоновщик расчетных схем.
2. Комплекс программ компоновщик расчетных схем
2.1 Назначение комплекса программ. Компоновщик расчетных схем
Компоновщик расчетных схем – сервис-оболочка баз данных математического обеспечения, предназначенная для облегчения и ускорения процесса подготовки и отладки исходных данных, создания и поддержания основных баз данных, реализации всех трудоемких расчетов, не связанных с вычислениями в реальном времени, в частности, формировании (компоновки) эталонных расчетных схем.
КП поддерживает единый стиль диалога с пользователем, имеет достаточный набор подсказок и подменю, существенно упрощающих его освоение и работу. Такие возможности, как комбинирование параметров в любом сочетании, совместный анализ параметров различных элементов, классификация параметров по группам, программное обнаружение ошибок, автоматический поиск источника ошибки значительно облегчают наиболее тяжелый и трудоемкий процесс – подготовку и отладку исходных данных.
Компоновщик является базовым комплексом МО СПУРТ, обеспечивает взаимную увязку всех данных ИУП и ИВП, формирует единую математическую модель электрической системы для всех решаемых технологических задач.
2.2 Алгоритм формирования расчетной схемы
Исходные данные формируются из различных источников, которыми могут быть ИУП (расстановка ТИ, ТС, значения ТИ, ТС) или, в перспективе, банк данных (параметры системы). Каждый источник может создаваться и поддерживаться независимо и самостоятельно.
При подготовке, отладке и, в особенности, поддержании исходных данных возникает серьезное противоречие: с одной стороны, желательно иметь надежные, практически неизменные исходные данные, с другой стороны, математическая модель электрической системы должна быть достаточно гибкой, легко и оперативно подстраиваемой под изменившиеся условия (в частности, при изменениях схемы электрических соединений и априори задаваемых мощностей узлов, не оснащенных устройствами телемеханики).
Возможность независимого и самостоятельного создания и поддержания любого уровня установленной иерархии исходных данных (рис. 2.1) решает данную проблему: основная база данных должна содержать полный набор исходных данных, и изменения вносятся по мере введения новых объектов энергосистемы и устройств телемеханики; рабочая база данных должна отражать оперативное состояние объектов энергосистемы, не оснащенных устройствами телемеханики.
 |
Рис. 2.1. Иерархия исходных данных
При таком подходе изменения, вносимые в источники данных, могут автоматически переноситься в базы данных; изменения в основной базе данных – в рабочую базу данных. Вместе с тем любой уровень этой иерархии может создаваться и поддерживаться независимо и самостоятельно.
Сформулированным требованиям отвечает алгоритм формирования расчетной схемы, реализованный по схеме, которая изображена на рис. 2.2. Порядок выполнения алгоритма зависит от того, какая задача решается: первоначальная подготовка и отладка исходных данных или внесение изменений на разных уровнях иерархии исходных данных.
Рис. 2.2. Структурная схема алгоритма формирования расчетной схемы
1. Передать из ИУП расстановку ТИ.
2. Передать из ИУП расстановку ТС.
3. Передать из ИУП текущие значения ТИ и ТС или данные из архива.
4. Подготовить параметры узлов с помощью Редактора.
5. Транслировать параметры узлов.
6. Просмотреть Протокол: если обнаружены ошибки, перейти к п. 4; в противном случае выполнить п. 7.
7. Подготовить параметры ветвей с помощью Редактора.
8. Транслировать параметры ветвей.
9. Просмотреть Протокол: если обнаружены ошибки, перейти к п. 7; в противном случае выполнить п. 10.
10. Отредактировать расстановку ТИ.
11. Транслировать файл расстановки ТИ основной базы данных.
12. Просмотреть Протокол: если обнаружены ошибки, перейти к п. 10; в противном случае выполнить п. 13.
13. Отредактировать расстановку ТС.
14. Транслировать файл расстановки ТС основной базы данных.
15. Просмотреть Протокол: если обнаружены ошибки, перейти к п. 13; в противном случае выполнить п. 16.
16. Отредактировать значения ТИ и ТС (соответствующий файл транслируется автоматически).
17. Подготовить с помощью Отладчика:
a) управляющую информацию;
b) вспомогательные массивы.
18. Если необходимо, изменить с помощью Отладчика:
a) параметры узлов;
b) параметры ветвей;
c) расстановку ТИ;
d) расстановку ТС.
19. Сформировать (скомпоновать) расчетную схему.
20. Просмотреть Протокол: если обнаружены ошибки, то либо перейти к п. 4 (если необходимо изменить и основную базу данных), либо перейти к п. 7 (если изменяется только рабочая база данных); в противном случае выполнить п. 21.
21. Получить необходимые выходные документы.
22. Завершить работу.
Все функции КП Компоновщик расчетных схем, позволяющие ему работать по приведенному алгоритму, можно разбить на пять основных групп: трансляция, отладка, компоновка, утилиты для работы с файлами и вывод выходных документов. Рассмотрим их более подробно.
2.3 Основные функции КП Компоновщик расчетных схем
Главное меню Компоновщика расчетных схем включает:
à копирование, обмен файлами с ИУП, просмотр файлов (Утилиты);