Южно-Российский государственный технический университет
(Новочеркасский политехнический институт)
Кафедра “Автоматизированные электроэнергетические системы”

Кафедра “Электрические станции”

Научно-исследовательский институт энергетики

ПРОГРАММА  РАСЧЕТА  НОРМАЛЬНЫХ  И  АВАРИЙНЫХ  РЕЖИМОВ  ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ  ПРИ  МНОЖЕСТВЕННОЙ 
ПРОДОЛЬНО-ПОПЕРЕЧНОЙ НЕСИММЕТРИИ С УЧЕТОМ НАГРУЗКИ   RTKZ  2.01
 
 Разработчики: Васильев П.А., Грабовсков С.Н., Нагай В.И

 

 
 
      В 2003 г. завершена работа над версией программы 2.03, обладающей следующими отличительными свойствами:
     Расчеты нормальных и аварийных режимов электрической сети энергосистем объединены в одной программе.
     Возможен расчет режима множественной одновременной продольно-поперечной несимметрии (обрывы фаз и короткие замыкания в разных местах схемы), который может быть выполнен с учетом и без учета нагрузки.
     Возможность определения токов в аварийном режиме для расчетных значений ЭДС источников и нагрузочных узлов, рассчитанных в исходном доаварийном режиме.
     Учет групп соединения трансформаторов (комплексных коэффициентов трансформации).
     Учет взаимной индукции ветвей в схеме нулевой последовательности.
     Возможность расчета режимов "больших качаний", при различных сдвигах фаз ЭДС (до 180 электрических градусов).
     Автоматическое добавление и перенумерация узлов и ветвей при коммутациях - задании повреждений в произвольных точках ветвей, отключении, отключении и заземлении ветвейи т.п.
      Возможность расчета токов плавки гололеда переменным нагрузочным током и токами КЗ, в том числе одновременно на нескольких ВЛ.
      Возможность импорта нагрузок узлов и/или данных о схеме прямой последовательности в формате ЦДУ ЕЭС, принятом для расчета нормальных режимов (программы RASTR, KOCMOC).
      Большая размерность расчетной схемы, реально ограниченная только объемом памяти ЭВМ и известными проблемами решения сверхбольших систем уравнений (схемы 7-10 тысяч узлов и более).
      Построение эквивалента системы для заданного узла схемы.
      Построение векторных диаграмм напряжений в узле и токов ветви схемы.
 
    Расчет нормального режима является не только самостоятельной задачей, но необходим для анализа распределения токов и напряжений при продольной несимметрии. Также при повреждениях за маломощными трансформаторами значения токов короткого замыкания (КЗ) в ветвях электрической сети сравнимы с токами нагрузки, для обеспечения отстройки некоторых видов релейной защиты от нагрузочной составляющей необходимо знать токораспределение в исходном доаварийном режиме и в режиме установившегося КЗ с учетом нагрузки.
     В программе по расчетным данным потокораспределения в доаварийном нормальном режиме вычисляются фактические значения модулей и фаз ЭДС генераторов электростанций и эквивалентов смежных энергосистем, ЭДС обобщенных синхронных и асинхронных двигателей в узлах нагрузки. Эти значения используются в модуле расчета аварийных токов, позволяющем выполнять расчеты множественной продольной и/или поперечной несимметрии (одновременные короткие замыкания и обрывы фаз в разных точках сети).
     Результаты расчета нормального режима содержат модули и фазы напряжений в узлах, токи, потоки и потери активной и реактивной мощности в ветвях, структуру потерь мощности с разбивкой по классам напряжения и типам оборудования.
    Результаты для аварийных режимов содержат значения симметричных составляющих и величины (по фазам ABC) напряжений в узлах и токов в ветвях схемы, активные и реактивные составляющие токов, величины сопротивлений реле, потоки активной и реактивной мощности в ветвях, по желанию заказчика могут быть добавлены другие выходные формы.
    В качестве уравнений состояния установившегося нормального режима используются уравнения узловых напряжений в форме баланса мощностей. Решение выполняется несколькими методами. Основным является алгоритм метода Ньютона с выбором величины шага. Для выбора "хороших" начальных приближений используются специальные стартовые алгоритмы,в частности при учете комплексных коэффициентов трансформации (групп соединения).
    Для расчета аварийных режимов используется метод симметричных составляющих. Формируется единая система уравнений узловых напряжений для схем прямой, обратной и нулевой последовательности, которая дополняется уравнениями и переменными, позволяющими учитывать взаимоиндукцию ветвей схемы замещения нулевой последовательности. В зависимости от набора заданных одновременных повреждений - обрывов фаз и коротких замыканий автоматически формируются граничные условия в местах приложения внешних воздействий и соответствующие уравнения дополняют базовую систему уравнений.
    В программе реализованы эффективные методы решения систем уравнений с разреженными матрицами, а также алгоритмы автоматического переформирования схемы при коммутациях - задании повреждений в произвольных точках ветвей, отключении, отключении и заземлении ветвей и т.п.
    Выполнены практические расчеты для схем реальных электрических сетей. Результаты сопоставлены с выходными данными других программ расчета токов  короткого замыкания /Изв.вузов "Электромеханика". - 1997.- N1-2. с.66-68/, данными измерений в установившихся аварийных режимах.
    С 1995г. версии программы использовались в ЮРГТУ при разработке, проектировании и для расчета уставок защит дальнего резервирования серии КЕДР.
    Некоммерческие версии 2.0 программы переданы в 2000г. для ознакомления в ряд энергосистем.
  
    Программа представляет собой единый модуль (ЕXE-файл) и создана для работы на IBM совместимых ПЭВМ в среде 32-разрядных операционных систем Microsoft Windows 95,98,NT.
    Объем решаемой задачи от 2000 узлов, 3000 ветвей и более (индивидуальный заказ). Все расчеты выполняются с удвоенной точностью.
    Требования к компьютеру: процессор Pentium 100 МГц и выше, оперативная память от 16 Мбайт, память на жестком диске не менее 4 Мбайт.  
 
    Программа является перспективным научно-техническим продуктом, т.к. расчетные модули программы проектировались и разрабатывались как базовые для решения целого ряда электротехнических задач.
    Программа непрерывно совершенствуется, в настоящее время разрабатывается модуль эквивалентирования, проведена работа по переходу к графическому вводу схемной информации и отображению результатов расчета, внедрению имеющегося в ЮРГТУ(НПИ) опыта автоматической трансляции графических образов схемы в систему уравнений состояния сети.
    Разработчики с благодарностью примут любые предложения и замечания, а также готовы обсудить различные формы сотрудничества со всеми заинтересованными организациями и лицами.  
 
Вопросы, предложения и пожелания можно направлять по адресу:
   
    346428 Россия, г.Новочеркасск, ул. Просвещения, 132, Южно-Российский государственный технический университет (НПИ), энергетический институт.   
 
Телефон: (863-52)55-2-91, 55-6-11,  55-2-09, факс (86352) 4-80-68.
Электронная почта: nagay@novoch.rupaul@srstu.novoch.ru
  
  
 
(c) Copyright 2000 Paul A. Vasilyev


Вы можете: посмотреть внешний вид программы
узнать новости о программе
 Загрузить демо-версию

Hosted by uCoz