Семенова Н.Г., Дьяконов А.А. Программный комплекс поиска отключившегося оборудования в электрической сети

Аннотация

Полный текст статьи

В статье рассмотрены вопросы создания и использования программного комплекса (ПК) «Поиск отключившегося оборудования в электрической сети», который повышает эффективность работы оперативного персонала с учетом современных тенденций развития распределительных сетей. Основными модулями ПК являются: «Формирование базы данных»; «Анализ топологии электрической сети для различных режимов ее работы»; «Расчет режимов работы электрической сети»; «Определение отключившегося оборудования». Разработанная реляционная база данных для электрической сети включает в себя следующие сущности: узел; линия; нагрузка; выключатель; трансформатор; внешняя сеть. Во втором модуле ПК адаптирован метод полного перебора – поиск в ширину BFS, отличительной особенностью которого является формирование графа электрической сети (ЭС) в виде подграфов. Каждый подграф представляет собой группу связанных объектов ЭС. Анализ топологии ЭС предложено осуществлять по сформированным кортежам, образованных методом прямого произведения элементов множеств заданных сущностей (объектов ЭС) и согласованных по атрибуту «номер узла, к которому подключен объект». В результате получаем кортежи, включающие в себя объекты ЭС, подсоединенные к каждому из узлов ЭС. Реализация 3-го модуля ПК осуществлена на основе решения системы нелинейных уравнений, составленных по методу узловых напряжений в форме баланса мощностей, программно реализованных методом Ньютона-Рафсона. Результатом работы 3-го модуля являются: значения узловых напряжений, токов в линиях ЭС, потери активной и реактивной мощностей. Разработанный программный комплекс реализован на языке программирования Рython с применением библиотек «Pandapower», «Pandas», «Matplotlib» и «NetworkX». Результаты тестирования программного комплекса показали достоверность полученных результатов и повышение быстродействия работы оперативного персонала.

Ключевые слова

электрические сети, отключившееся электрооборудование, граф электрической сети, программный комплекс

 

Семенова Наталья Геннадьевна – д-р пед. наук, канд. техн. наук, профессор, кафедра автоматизированного электропривода, электромеханики и электротехники, Оренбургский государственный университет, Оренбург, Россия, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Дьяконов Александр Андреевич – аспирант, кафедра автоматизированного электропривода, электромеханики и электротехники, Оренбургский государственный университет, Оренбург, Россия, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., https://orcid.org/0009-0007-9946-0785

1. Энергетическая стратегия Российской Федерации на период до 2035 года: Распоряжение Правительства Российской Федерации от 09 июня 2020 года №1523-р. URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/000120200 6110003?ysclid=luwjd0frqw725853789 (дата обращения 29.02.2024).

2. Годовые отчеты ПАО «Россети Московский регион» за 2020-2022 гг. URL: https://rossetimr.ru/invest_news /raskr itie/raskrytie-informatsii-454/god_otchet/?ysclid=luwjhy19w b450924244 (дата обращения 29.02.2024).

3. Анализ причин аварий на энергоустановках, подконтрольных органам Ростехнадзора за 2021 год. URL: http://szap.gosnadzor.ru/activity/energonadzor/nesc_sluch/Анализ%20причин%20аварий%20за%202021.pdf (дата обращения 29.02.2024).

4. Дьяконов А.А., Семенова Н.Г. Структура процесса принятия решения по ликвидации нарушений нормального режима // Актуальные проблемы электроэнергетики: сб. ст. науч.-техн. конф. / Нижегород. гос. техн. ун-т им. Р.Е. Алексеева. Нижний Новгород, 2023. С.193-196.

5. Программный комплекс «RastrWin3» (АО «НТЦ ЕЭС»). URL: https://www.rastrwin.ru/download/Files/ HELP_Rastr Win3_29_08_12.pdf. (дата обращения 29.02.2024).

6. Программный комплекс «EnergyCS Режим» (©CSoft Development). URL: https://www.energycs.ru/assets/files/energycs-regim_user_guide.pdf (дата обращения 29.02.2024).

7. Программно-вычислительный комплекс АНАРЭС (Центр исследований и разработок «Интеллектуальные энергосистемы».URL: https://isem.irk.ru/upload/iblock/f19/f19c24a4 4598ba28da299ae1f1cf42d3.pdf (дата обращения 29.02.2024).

8. Диспетчерская информационная система, программный комплекс для энергетики (МОДУС). URL: http://swman.ru/download/pdf/booklet_DIS_2017.pdf (дата обращения 29.02.2024).

9. Диспетчерская информационно-управляющая станция ZNZ-ДИУС. URL: https://www.poisk-company.ru/znz/znz_d rs.html (дата обращения 29.02.2024).

10. Network Manager SCADA/DMS Distribution Network Management (ABB AB Network Management). URL: https://library.e.abb.com/public/d812ff32efa92201852575fa0 0562955/BR_SCADA_DMS.pdf (дата обращения 29.02.2024).

11. EcoStruxure TM Machine SCADA Expert Technical Reference Manual (Schneider Electric) URL: https://media.distributordatasolutions.com/schneider2/2020q4/documen ts/91d1363c07246ee8d38a8922440b41988774c 40e.pdf (дата обращения 29.02.2024).

12. Gridscale X™ (Siemens Spectrum Power) URL: https://assets.new.siemens.com/siemens/assets/api/uuid:f3d2 d482-f83e-44a7-96e8-f85cb91a23b8/HQSIPR20240219687 4EN.pdf (дата обращения 29.02.2024).

13. Grid IQ Connect (GE Digital Energy Solutions as a Service) URL: https://www.gevernova.com/grid-solutions/press /gepress/grid_iq_saas.pdf (дата обращения 29.02.2024).

14. GridPoint Energy Manager. GridPoint. URL: https://www.gridpoint.com (дата обращения 29.02.2024).

15. Oracle Utilities Network Management System User’s Guide. URL: https://docs.oracle.com/cd/E27999_01/PDF /E26422_01.pdf (дата обращения 29.02.2024).

16. Информационные системы и технологии: учебник / В.М. Глущенко, В.С. Елизаров, А.М. Жандаров, В.Ф. Гапоненко. М.: Моск. гор. ун-т управления Правительства Москвы, 2012. 478 с.

17. Алексеев В.Е., Таланов В.А. Графы. Модели вычислений. Структуры данных: учебник. Нижний Новгород: Изд-во ННГУ, 2005. 307 с.

18. Идельчик В.И. Расчеты и оптимизация режимов электрических сетей и систем. М.: ЛЕНАНД, 2022. 288 с.

19. Герасименко А.А., Федин В.Т. Передача и распределение электрической энергии. М.: КноРус, 2022. 645 с.

20. Электрические системы. Электрические сети / В.А. Венников, А.А. Глазунов, Л.А. Жуков, В.А. Строев. М.: Высшая школа, 1998. 511 с.

21. Железко Ю.С., Артемьев А.В., Савченко О. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях: руководство для практических расчетов. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2009. 314 с.

22. Pandapower Documentation release 1.3.1 / Fraunhofer IWES Universität Kassel. URL: https://buildmedia.readthedocs.org/media/pdf/pandapower/v1.3.1/pandapo wer.pdf (дата обращения 29.02.2024).

23. Platt E.L. Network Science with Python and NetworkX Quick Start Guide. Packt Publishing, 2019. 190 p.

24. Rougier N.P. Scientific Visualization: Python + Matplotlib. Institute of Neurodegenerative Diseases, 2021. 247 p.

25. Свидетельство о регистрации прикладной программы «Расчет установившихся режимов работы электрической сети» / Дьяконов А.А.; УФЭР. № 4349; опубл. 14.04.2024.

26. Свидетельство о регистрации прикладной программы «Анализ топологии электрической сети для различных режимов ее работы» / Дьяконов А.А.; УФЭР. № 4350; опубл. 14.04.2024.

27. Дьяконов А.А., Семенова Н.Г. Оптимизация топологии электрической сети 6-10 кВ на основе генетических алгоритмов // Энергетика: состояние, проблемы, перспективы: материалы XIV Всероссийской научно-технической конференции. Оренбург: ОГУ, 2023. С. 261-265.

Семенова Н.Г., Дьяконов А.А. Программный комплекс поиска отключившегося оборудования в электрической сети // Электротехнические системы и комплексы. 2024. № 2(63). С. 50-59. https://doi.org/10.18503/2311-8318-2024-2(63)-50-59

Подробности
Просмотров: 108