Разработка и реализация программного обеспечения для автоматической обработки результатов расчетов переходных процессов с нарушением устойчивости
Выбор параметров настройки устройств автоматики ликвидации асинхронного режима (АЛАР) является трудоемким процессом, требующий больших расчетов переходных процессов при различных схемно-режимных условиях и последующего анализа полученных результатов. В магистерской диссертации разрабатывается программное обеспечение для автоматизации процесса расчетов переходных процессов для заданной серии схем и возмущений и представления результатов в форме, необходимой для выбора параметров настройки устройств АЛАР.
Введение…………………………………………………………………………………………… 14
1 Описание и анализ предметной области ………………………………………. 16
1.1 Режимные характеристики АР и основные принципы его
выявления… …………………………………………………………………………………………….. 16
1.2 Техническая реализация устройств АЛАР ……………………………… 19
1.3 Методика выбора уставок различных устройств АЛАР ………….. 21
1.4 Программно-вычислительные комплексы для расчета переходных
процессов в электроэнергетических системах …………………………………………… 22
Выводы …………………………………………………………………………………………. 26
2 Проектирование программного обеспечения ……………………………….. 28
2.1 Определение требований к программному обеспечению ……….. 28
2.2 Моделирование системы ……………………………………………………….. 30
Диаграмма вариантов использования ……………………………….. 30
Диаграмма деятельности………………………………………………….. 36
Диаграмма взаимодействия ……………………………………………… 37
2.3 Архитектура программного обеспечения……………………………….. 39
2.4 Макет интерфейса пользователя ……………………………………………. 41
2.5 Диаграмма классов………………………………………………………………… 42
Выводы …………………………………………………………………………………………. 43
3 Программная реализация…………………………………………………………….. 45
3.1 Выбор и обоснование технологий обработки информации …….. 45
3.2 Организация процесса расчета ЭМПП …………………………………… 47
3.3 Доступ к результатам расчета………………………………………………… 48
3.4 Запись результатов………………………………………………………………… 50
3.5 Пользовательский интерфейс ………………………………………………… 51
Выводы …………………………………………………………………………………………. 53
4 Тестирование программного обеспечения …………………………………… 55
4.1 Исключения и обработка исключений …………………………………… 55
4.2 Вычислительные эксперименты …………………………………………….. 58
Выводы …………………………………………………………………………………………. 64
5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение………………………………………………………………………………………. 65
5.1 Введение ………………………………………………………………………………. 65
5.2 Предпроектный анализ ………………………………………………………….. 65
Потенциальные потребители результатов исследования …… 65
Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения……………………………………………….. 67
SWOT-анализ ………………………………………………………………….. 69
Оценка готовности проекта к коммерциализации …………….. 71
5.3 Планирование управления научно-техническим проектом …….. 72
Структура работ в рамках научного исследования ……………. 72
Определение трудоемкости работ…………………………………….. 73
5.4 Разработка графика проведения научно-исследовательского
проекта…………………………………………………………………………………………………… 74
5.5 Бюджет научного исследования …………………………………………….. 78
Основная заработная плата ………………………………………………. 78
Дополнительная заработная плата научно-производственного
персонала………………………………………………………………………………………………….. 80
Отчисления на социальные нужды …………………………………… 80
Накладные расходы …………………………………………………………. 81
Формирование бюджета затрат научно-исследовательского
проекта…………………………………………………………………………………………………….. 81
5.6 Ресурсоэффективность ………………………………………………………….. 82
5.7 Вывод …………………………………………………………………………………… 83
6 Социальная ответственность……………………………………………………….. 84
6.1 Введение ………………………………………………………………………………. 84
6.2 Правовые и организационные вопросы обеспечения
безопасности. …………………………………………………………………………………………… 84
6.3 Производственная безопасность. Анализ вредных и опасных
производственных факторов …………………………………………………………………….. 87
Отклонение показателей микроклимата …………………………… 88
Повышенный уровень шума …………………………………………….. 90
Отсутствие или недостаток естественного света.
Недостаточная освещенность рабочей зоны …………………………………………………. 91
Повышенный уровень электромагнитного излучения ………. 92
Опасность поражение электрическим током …………………….. 93
Психофизиологические факторы ……………………………………… 94
6.4 Экологическая безопасность …………………………………………………. 95
6.5 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………. 96
Выводы …………………………………………………………………………………………. 97
Заключение ………………………………………………………………………………………. 98
Список используемых источников…………………………………………………… 100
Приложение ……………………………………………………………………………………. 105
Система противоаварийного управления ЕЭС России выполнена с
использованием эшелонированного принципа, когда при развитии аварии
устройства последующего уровня резервируют устройства предыдущего уровня.
Автоматика ликвидации асинхронного режима (АЛАР) используется как
очередной эшелон защиты энергосистемы после автоматики предотвращения
нарушения устойчивости (АПНУ), как основное средство противоаварийной
автоматики (ПА), защищающее энергосистему при ненормативных
возмущениях, приводящих к возникновению асинхронного режима (АР) [1].
Согласно стандарту АО «Системный оператора Единой энергетической
системы» (АО «СО ЕЭС») АЛАР предназначена для предотвращения и
ликвидации АР отдельных генераторов, электростанций и частей
энергосистемы [2].
Разработкой устройств АЛАР, а также методических указаний по их
настройке и использованию в России занимаются такие организации как
ООО «Прософт-Системы», ЗАО «ИАЭС», НПП ЭКРА и другие. Каждая из этих
организаций предлагает для своих разработок определенную конкретную
методику выбора параметров настройки устройств АЛАР и, как правило, для
использования этих методик требуется большое число предварительных
расчётов при различных возмущениях, в различных схемах и режимах, что
является трудоёмкой задачей и занимает много времени [3, 4].
Выбор параметров настройкой устройств АЛАР – это трудоемкий
процесс, сопряженный со значительным количеством ручных операций,
автоматизация выполнения которых имеет немаловажное значение. В филиалах
АО «СО ЕЭС» этот процесс выполняет специалист-технолог службы
электрических режимов (СЭР). Специалист-технолог СЭР тратит большое
количество времени на обработку результатов расчетов, поиск сечения АР и
других параметров этого режима.
В связи с этим разработка инструмента, который позволит
автоматизировать процессы при выборе параметров настройки устройств АЛАР,
является целесообразной. На основании этого сформированы цель и задачи
работы.
Цель работы: Разработать программное обеспечение (ПО), позволяющее
автоматически обрабатывать результаты расчетов переходных процессов с
нарушением устойчивости для определения набора исходных данных,
необходимых для выбора параметров настройки устройств АЛАР (участок
расположения ЭЦК, сопротивление до ЭЦК, полное сечение АР, выделение
группы генераторов, идущих с разными частотами, напряжение в узлах
нагрузок и др.).
Задачи работы:
– Изучение методик выбора параметров настройки устройств АЛАР.
– Разработка технологического алгоритма обработки результатов
расчетов переходных процессов с нарушением устойчивости для определения
набора исходных данных, необходимых для выбора параметров настройки
устройств АЛАР.
– Разработка модуля ПО, ответственного за обработку результатов
расчетов электромеханических переходных процессов (ЭМПП).
– Разработка модуля ПО, ответственного за формирования исходных
данных, необходимых для настройки устройств АЛАР.
– Разработка модуля ПО, ответственного за формирование отчета с
исходными данными, необходимыми для настройки устройств АЛАР.
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
5 (91 отзыв)
4.6 (30 отзывов)
4.8 (1033 отзыва)
4.8 (17 отзывов)
4.8 (37 отзывов)
4.9 (35 отзывов)
4.7 (46 отзывов)
4.6 (71 отзыв)
5 (285 отзывов)
