
Авторы
Первая версия программы была разработана студентами кафедры "Электрические станции, сети и системы электроснабжения" ЮУрГУ в 2008 году. Сегодня она обновляется и дорабатывается преподавателями и энтузиастами кафедры.
Назначение
Программа "NetWORKS 2.0" предназначена для решения задач по расчету и анализу установившихся режимов сложных электрических сетей и систем напряжением 6-750 кВ.
Принципы работы
Исходными данными для расчёта служат структурная схема анализируемой сети, значения параметров пассивных элементов (сопротивления, проводимости, комплексные коэффициенты трансформации), а также значения параметров активных элементов, которые вводятся в расчёт постоянными значениями активной мощности и реактивной мощности, либо активной мощности и модуля напряжения. Кроме того, для одного из источников, называемого базисным узлом, задаётся напряжение на шинах, постоянное по модулю и фазе. Нагрузки представляются активными и реактивными мощностями. В программе реализованы возможности расчёта сети при фиксированном модуле напряжения в одном и более узлах и неопределённой реактивной мощности, возможности расчёта установившихся режимов с учётом статических характеристик нагрузок, поиска установившихся режимов путем оптимизации работы сети по расходу топлива в узлах генерации, снижения потерь в сети за счет управления источниками реактивной мощности и поиска мест размыкания в кольцевых схемах.
Вычисления в программе основаны на решении системы нелинейных узловых уравнений. Так как их прямое решение связано с трудоёмкой задачей обращения матриц ввиду нелинейности уравнений, то в программе реализован итерационный расчёт режимов на базе метода Ньютона, который сводится к последовательной замене нелинейной системы уравнений некоторой линейной системой. При этом расчёт сети заключается в определении узловых напряжений в автоматически сформированной схеме замещения. Данный подход обеспечивает приемлемое быстродействие и высокую точность результатов. В тех случаях, когда поиск установившегося режима становится невозможным из-за расходящегося итерационного процесса, программа позволяет вывести на карту режима данные о последней итерации.
Возможности программы
- расчёт установившегося режима сети произвольного размера и сложности, любого напряжения (от 0,4 до 1150 кВ) при любых физически реализуемых исходных данных;
- анализ полученной карты режима с точки зрения уровней напряжения в узлах сети, токовой загрузке линий, а также коэффициентов загрузки трансформаторов;
- анализ послеаварийных режимов работы сети, вызванных отключением части линий электропередач и трансформаторов;
- на этапе проектирования потребительских подстанций расчёт необходимой мощности устройств компенсации реактивной мощности предназначенных для поддержания заданного уровня напряжения на шинах подстанции;
- обеспечение необходимых показателей качества электрической энергии, передаваемой потребителям на основе дискретного регулирования напряжения с помощью регуляторов напряжения под нагрузкой трансформаторов и автотрансформаторов;
- анализ уровней напряжения сети по условию работы изоляции;
- получение информации об экономической обоснованности режима с точки зрения потерь активной мощности с их структурным распределением по характеру и типам оборудования;
- возможность анализа статической устойчивости передач на основе имеющейся информации об уровнях напряжений на концах передач, а также фазового угла сдвига между ними;
- оптимизация разрезов городских распределительных кабельных электрических сетей.
Просмотр и документирование результатов
В ходе расчета программа вычисляет:
- модули и начальные фазы напряжений в узлах сети;
- потокораспределение активной и реактивной мощностей по ветвям сети;
- суммарные потери в сети с детализацией по виду потерь.
Просмотр результатов осуществляется на структурной схеме сети в форме карты режима, при этом на карте отображаются:
- модули линейных напряжений в узлах сети;
- потоки активной и реактивной мощностей по концам ветвей;
- комплексные сопротивления ветвей;
- комплексные коэффициенты трансформации трансформаторов.
Вся найденная и введенная информация доступна пользователю в программе в табличной форме. Для её документирования предусмотрен экспорт в файлы CSV-формата. Карту рассчитанного режима сети можно экспортировать в файлы графического формата BMP и JPEG.
Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ
