Àâòîìàòèçàöèÿ ïðîöåññà ïðîåêòèðîâàíèÿ ðàéîííîé ýëåêòðîñåòè. Ïîèñê èíæåíåðíûõ ðåøåíèé

Àâòîìàòèçàöèÿ ïðîöåññà ïðîåêòèðîâàíèÿ ðàéîííîé ýëåêòðîñåòè.  Ïîèñê èíæåíåðíûõ ðåøåíèé
Ïðîåêòèðîâàíèå ýëåêòðè÷åñêîé ñåòè – ïðîöåññ ñëîæíûé, ìíîãîïëàíîâûé è çàòðàòíûé. Íà êàôåäðå «Ýëåêòðè÷åñêèå ñèñòåìû» ÁÍÒÓ áûëè ïðîâåäåíû èññëåäîâàíèÿ, íåïîñðåäñòâåííî îïðåäåëÿþùèå âðåìÿ ó÷àñòèÿ ïðîåêòèðîâùèêà â ïðîåêòå è ïðåäñòàâëåíû íåêîòîðûå ðåçóëüòàòû ïî ðàçðàáîòêå àëãîðèòìîâ ñèñòåìû àâòîìàòèçèðîâàííîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ ðàéîííîé ýëåêòðè÷åñêîé ñåòè. Ìàòåðèàë áûë ïðåäñòàâëåí íà ìåæäóíàðîäíîé íàó÷íî-òåõíè÷åñêîé êîíôåðåíöèè «Ýíåðãîñáåðåæåíèå – âàæíåéøåå óñëîâèå èííîâàöèîííîãî ðàçâèòèÿ ÀÏÊ», ñîñòîÿâøåéñÿ â Ìèíñêå íà áàçå Áåëîðóññêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî àãðàðíîãî òåõíè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòà.

Ïîíÿòèå «àâòîìàòèçèðîâàííîå ïðîåêòèðîâàíèå» îçíà÷àåò ïðîöåññ ïðîåêòèðîâàíèÿ, ïðè êîòîðîì ÷àñòü îïåðàöèé îñóùåñòâëÿåòñÿ àâòîìàòè÷åñêè, áåç âìåøàòåëüñòâà ÷åëîâåêà, à ÷àñòü – àâòîìàòèçèðîâàíî, ñ ìàëîé äîëåé ó÷àñòèÿ ÷åëîâåêà, îñòàâøèåñÿ æå îïåðàöèè âûïîëíÿþòñÿ òîëüêî ÷åëîâåêîì.

Òåõíîëîãèÿ àâòîìàòèçèðîâàííîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ ýëåêòðè÷åñêîé ñåòè ïðèìåíÿåòñÿ ñ öåëüþ ñîêðàùåíèÿ ñðîêîâ âûïîëíåíèÿ ïðîåêòà è ñîçäàíèÿ óñëîâèé äëÿ áîëåå äåòàëüíîãî è êà÷åñòâåííîãî ïîèñêà èíæåíåðíûõ ðåøåíèé.

Ñîäåðæàíèå ïðîåêòîâ ðàçâèòèÿ ýëåêòðè÷åñêèõ ñåòåé ïîêàçûâàåò, ÷òî â íèõ âõîäèò î÷åíü øèðîêèé êðóã âîïðîñîâ, êîòîðûå â ñîâîêóïíîñòè ðåøàþòñÿ íà îñíîâå ñèñòåìíîãî ïîäõîäà. Ýòà çàäà÷à ÷ðåçìåðíî ãðîìîçäêà, ïðàêòè÷åñêè åå ìîæíî ðåøèòü òîëüêî ïî ÷àñòÿì. Ïðè ïðîåêòèðîâàíèè êàæäîé èç ÷àñòåé îñòàëüíûå ÷àñòè ïðîåêòà ïðåäñòàâëÿþòñÿ ïðèáëèæåííî, â íèõ ó÷èòûâàþòñÿ ëèøü âëèÿþùèå íà ïðîåêòèðóåìóþ ÷àñòü ýëåìåíòû, äëÿ êîòîðûõ ïåðâîíà÷àëüíî ïðåäïîëàãàþòñÿ òèïîâûå ðåøåíèÿ.  äàëüíåéøåì ïîëó÷åííûå ïðè ïðîåêòèðîâàíèè î÷åðåäíîãî ýëåìåíòà ðåøåíèÿ óòî÷íÿþòñÿ è ñîãëàñóþòñÿ ñ îñòàëüíûìè ÷àñòÿìè, ÷òî ïðåâðàùàåò ïðîöåññ ïðîåêòèðîâàíèè â èòåðàöèîííóþ çàäà÷ó.

Ñîãëàñíî èññëåäîâàíèÿì, ïðîâåäåííûì íà êàôåäðå «Ýëåêòðè÷åñêèå ñèñòåìû» ÁÍÒÓ, íåïîñðåäñòâåííîå ïëîäîòâîðíîå âðåìÿ ó÷àñòèÿ ïðîåêòèðîâùèêà â ïðîåêòå ñîñòàâëÿåò 15% îò îáùåãî âðåìåíè âûïîëíåíèÿ ïðîåêòà. Òàêèì îáðàçîì, ñðîê âûïîëíåíèÿ ïðîåêòà ìîæíî çíà÷èòåëüíî ñîêðàòèòü ïîñðåäñòâàì àâòîìàòèçàöèè ïðîöåññà ïðîåêòèðîâàíèÿ.

 îñíîâå ëþáîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ ýëåêòðè÷åñêîé ñåòè ëåæèò ðàñ÷åò åãî ðåæèìîâ. Íèæå îïèñàíà àâòîðñêàÿ ïðîãðàììà êàê øàã ê ñîçäàíèþ ïîëíîöåííîé ïðîãðàììû ïî àâòîìàòèçèðîâàííîìó ïðîåêòèðîâàíèþ ýëåêòðîýíåðãåòè÷åñêîé ñåòè.  ïðîãðàììå èñïîëüçîâàí ðàçðàáîòàííûé àëãîðèòì ðàñ÷åòà óñòàíîâèâøåãîñÿ ðåæèìà çàìêíóòîé ýëåêòðè÷åñêîé ñåòè.

Îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ äàííîãî àëãîðèòìà ïðåäñòàâëåíû íèæå. ßäðî ïðîãðàììû ñîñòàâëÿåò áëîê ðàñ÷åòà óñòàíîâèâøåãîñÿ ðåæèìà ñåòè.  ïðîöåññå ðàñ÷åòà ðåæèìà ýëåêòðè÷åñêîé ñåòè êàæäàÿ âåòâü ãðàôà ñåòè çàìåùàåòñÿ îáùåïðèíÿòîé ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëüþ (ðèñóíîê 1).



Ïåðåä íà÷àëîì ðàñ÷åòà ðåæèìà (ðèñóíîê 2) ïðîèçâîäèòñÿ ðàçìûêàíèå ñåòè (áëîê 1). Áëîê 1 ïðîèçâîäèò ïîèñê ëèíèé, ïðè îòñîåäèíåíèè êîòîðûõ îò óçëîâ ñõåìû, ðàññ÷èòûâàåìàÿ çàìêíóòàÿ ñåòü ïðåîáðàçóåòñÿ â ðàçîìêíóòóþ ñåòü, âñå óçëû êîòîðîé áóäóò çàïèòàíû îò îïîðíîãî óçëà (ðèñóíîê 3).





Ðàñ÷åò ïîëó÷åííîé ðàçîìêíóòîé ñåòè (áëîê 2) ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé êëàññè÷åñêîå ðåøåíèå çàäà÷è ðàñ÷åòà ðàçîìêíóòîé ñåòè ñ èçâåñòíûìè íàãðóçêàìè óçëîâ è íàïðÿæåíèåì îïîðíîãî óçëà [3]. Òî÷íîñòü ðàñ÷åòà À (áëîê 3) õàðàêòåðèçóåò òî÷íîñòü ðàñ÷åòà ïîëó÷åííîé ðàçîìêíóòîé ñåòè. Òî÷íîñòü ðàñ÷åòà  (áëîê 4) õàðàêòåðèçóåò æåëàåìóþ òî÷íîñòü ðàñ÷åòà èñõîäíîé çàìêíóòîé ýëåêòðè÷åñêîé ñåòè. Åñëè ïî ðåçóëüòàòàì ðàñ÷åòà ðàçîìêíóòîé ñåòè ðàçíèöà íàïðÿæåíèé äåéñòâèòåëüíûõ è ôèêòèâíûõ óçëîâ ìåíüøå æåëàåìîé, òî àëãîðèòì çàêàí÷èâàåò ñâîþ ðàáîòó, èíà÷å âûïîëíÿþòñÿ äåéñòâèÿ ñëåäóþùåãî áëîêà. Ïðè ýòîì, äåéñòâèòåëüíûìè óçëàìè íàçîâåì óçëû èñõîäíîé çàìêíóòîé ñåòè, à ôèêòèâíûìè óçëàìè íàçîâåì óçëû, êîòîðûå îáðàçóþòñÿ ïðè îòñîåäèíåíèè ëèíèé.

Ïðè íåîáõîäèìîñòè áëîê 5 âíîñèò ïîïðàâêè â íàãðóçêó äåéñòâèòåëüíîãî óçëà è ñîîòâåòñòâóþùåãî ôèêòèâíîãî óçëà. Ïîïðàâêîé ÿâëÿåòñÿ ïîëîâèíà ðàñ÷åòíîé óðàâíèòåëüíîé ìîùíîñòè ïî êîíòóðó, êîòîðûé ïîëó÷èòñÿ ïðè ñîåäèíåíèè äåéñòâèòåëüíîãî è ñîîòâåòñòâóþùåãî ôèêòèâíîãî óçëà. Íàïðèìåð, ôîðìóëà ðàñ÷åòà ïîïðàâêè  äëÿ êîíòóðà Ê1 (ðèñóíîê 3) âûãëÿäèò ñëåäóþùèì îáðàçîì


Íà âåëè÷èíó âû÷èñëåííîé ïîïðàâêè óâåëè÷èâàåòñÿ íàãðóçêà îäíîãî óçëà è óìåíüøàåòñÿ íàãðóçêà âòîðîãî. Ïîïðàâêà âíîñèòñÿ ñ öåëüþ èñêëþ÷èòü ïîòîê ìîùíîñòè ïî âåòâÿì, êîòîðûå ñîåäèíèëè áû äåéñòâèòåëüíûå è ñîîòâåòñòâóþùèå ôèêòèâíûå óçëû.

 ðåçóëüòàòå ðàñ÷åò ðåæèìà çàìêíóòîé ýëåêòðè÷åñêîé ñåòè ñâîäèòñÿ ê ðàçíåñåíèþ íàãðóçêè ìåæäó ðåàëüíûìè è ïðèìûêàþùèìè ôèêòèâíûìè óçëàìè òàê, ÷òîáû ïðè ðàñ÷åòå ýêâèâàëåíòíîé ðàçîìêíóòîé ñåòè íàïðÿæåíèÿ â ðåàëüíûõ óçëàõ è ïðèìûêàþùèõ ôèêòèâíûõ óçëàõ áûëè áëèçêè ïî çíà÷åíèþ â ïðåäåëàõ çàäàííîé òî÷íîñòè.

Ðàçðàáîòàííàÿ êîìïüþòåðíàÿ ïðîãðììà íàçûâàåòñÿ «Ñòðîèì ñåòü». Ïðè çàïóñêå îíà ôîðìèðóåò  ñòàíäàðòíîå îêíî, âíóòðè êîòîðîãî íàõîäèòñÿ ðàáî÷åå ïðîñòðàíñòâî. Ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî âñå ðàáî÷åå ïðîñòðàíñòâî ÿâëÿåòñÿ êàðòîé ñ íåêîòîðûì ìàñøòàáîì.

Ïðÿìî íà ðàáî÷åì ïðîñòðàíñòâå ïîëüçîâàòåëü ïðè ïîìîùè ìûøè ìîæåò óêàçàòü ìåñòî ïîëîæåíèÿ ñòàíöèé, ïîäñòàíöèé (óçëîâ), êîòîðûå óñëîâíî îòîáðàæàþòñÿ ïðÿìîóãîëüíèêàìè (ðèñóíîê 4). Ìûøüþ ìîæíî ïåðåìåùàòü óçëû, ïðè ýòîì ðÿäîì ñ óçëîì îòîáðàæàþòñÿ êîîðäèíàòû åãî òåêóùåãî ïîëîæåíèÿ. Äëÿ ñîçäàíèÿ ëèíèè òðåáóåòñÿ âûäåëåííûé óçåë ñîåäèíèòü ñî ñëåäóþùèì óçëîì, óêàçàâ íà ïîñëåäíèé ïðàâîé êíîïêîé ìûøè. Âûäåëåííûé óçåë îòîáðàæàåòñÿ êðàñíûì öâåòîì.

Ïåðâîíà÷àëüíî ïðèíèìàåòñÿ, ÷òî ñîçäàâàåìûå ëèíèè âûïîëíåíû ïðîâîäîì îäíîé ìàðêè. Äëèíà êàæäîé ëèíèè âû÷èñëÿåòñÿ ïðîïîðöèîíàëüíî ðàññòîÿíèþ ìåæäó óçëàìè. Ïðè ñîçäàíèè êàæäîé íîâîé ëèíèè àâòîìàòè÷åñêè âûïîëíÿåòñÿ ðàñ÷åò ðåæèìà. Ïðîãðàììà àâòîìàòè÷åñêè âûïîëíÿåò âûáîð ìàðîê ïðîâîäîâ è òðàíñôîðìàòîðîâ, ïîñëå ÷åãî ïîâòîðÿåò ðàñ÷åò ðåæèìà ñ íîâûìè ïàðàìåòðàìè. Òàêæå ïîëüçîâàòåëü ìîæåò çàïóñòèòü àâòîìàòè÷åñêèé àíàëèç ïîñòðîåííîé êîíôèãóðàöèè ýëåêòðè÷åñêîé ñåòè.



Ïðîãðàììà «Ñòðîèì ñåòü» íå ïðåòåíäóåò íà íàçâàíèå ÑÀÏÐ. Îäíàêî, ïðè äîëæíîì ðàçâèòèè ïðîãðàììû îíà áûëà áû ïîëåçíîé ïðè âûïîëíåíèè ïðîåêòîâ ýëåêòðè÷åñêèõ ñåòåé.

Âîçìîæíîñòè ïðîãðàììû àâòîìàòèçèðîâàííîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ ñåòè íà ìîìåíò íàïèñàíèÿ ñòàòüè:

  • ãðàôè÷åñêèé ââîä êîíôèãóðàöèè ñõåìû ñåòè;
  • ðàñ÷åò ðåæèìà ââåäåííîé ñõåìû ñåòè;
  • âûáîð ìàðîê òðàíñôîðìàòîðîâ;
  • âûáîð ìàðîê ïðîâîäîâ ëèíèé;
  • àíàëèç ðåæèìîâ ïî äîïóñòèìîìó ïî íàãðåâó òîêó;
  • àíàëèç ðåæèìîâ íà äîñòàòî÷íîñòü ðåãóëèðîâî÷íîãî äèàïàçîíà òðàíñôîðìàòîðîâ;
  • àâòîìàòè÷åñêîå ñîñòàâëåíèå îò÷åòîâ î âûïîëíåííîì àíàëèçå.

È.Äóëü.
Ì.Ôóðñàíîâ,
äîêòîð òåõíè÷åñêèõ íàóê, ïðîôåññîð
ÓÎ «Áåëîðóññêèé íàöèîíàëüíûé òåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò»
ã. Ìèíñê.

  • Äàòà ïóáëèêàöèè: 06.09.2013
  • 2651
ÎÎÎ «ÄÅËÎÂÛÅ ÑÈÑÒÅÌÛ ÑÂßÇÈ»
Îòðàñëåâîé èíôîðìàöèîííî-àíàëèòè÷åñêèé ïîðòàë, ïîñâÿù¸ííûé ýíåðãåòèêå Áåëàðóñè. Àêòóàëüíûå íîâîñòè è ñîáûòèÿ. Ïîäðîáíàÿ èíôîðìàöèÿ î êîìïàíèÿõ, òîâàðû è óñëóãè.
220013
Ðåñïóáëèêà Áåëàðóñü
Ìèíñê
óë. óë. Á. Õìåëüíèöêîãî, 7, îôèñ 310
+375 (17) 336 15 55 , +375 (25) 694 54 56 , +375 (29) 302 40 02 , +375 (33) 387 08 05
+375 (17) 336 15 56
info@energobelarus.by
ÝíåðãîÁåëàðóñü

ÝíåðãîÁåëàðóñü

ÝíåðãîÁåëàðóñü

ÝíåðãîÁåëàðóñü

191611654
5
5
1
150
150