Основные разработчики

Шепилов Олег Николаевич –генеральный директор ООО"ИДУЭС"

Ушаков Алексей Евгеньевич –Председатель совета дирек-торов ЗАО "Энергетическиетехнологии"

Ушаков Евгений Иванович –научный руководитель

ДомышевАлександр Владимирович –ведущий разработчик

Осак Алексей Борисович –ведущий разработчик

ВымятнинАндрей Александрович –ведущий разработчик

– 2 –

КорогодаАлёна Олеговна

ЕрмаковАлександр Сергеевич –разработчик

СеребренниковМихаил Александрович – разработчик

Челпанов Алексей Витальевич –разработчик блока Оценка

СорокинИгорь Владимирович –разработчик SCADA

– 3 –

Уважаемые коллеги!

Предлагаем вам познакомиться с новым этапом развития ПВК АНАРЭС, с оче-редной его версией – ПВК АНАРЭС-2010, его назначением и кратким описанием про-граммных блоков и их функций. Для тех, кто знаком с предыдущим выпуском информа-ционного проспекта по АНАРЭС-2000, который был издан в 2008-м году – будет инте-ресно ознакомиться с новыми возможностями, которые появились в версии АНАРЭС-2010.

Основными направлениями развития АНАРЭС-2000 в период с 2008-го по 2010-й годыбыли: доработка блока анализа режимной надёжности, с возможностью оценки вероятностивозникновения и развития каскадных аварий; доработка блока расчёта электромеханическихпереходных процессов, включая программируемую логику противоаварийной автоматики;доработка функций, которые позволяют более эффективно использовать АНАРЭС-2010 длярешения задач проектирования электрических систем; значительная доработка SCADA АНА-РЭС, позволяющая решать задачи обработки телеметрической информации на уровне под-станций и подготовки её для дальнейшего использования в ПВК АНАРЭС-2010; создание ново-го блока моделирования сложносоставной нагрузки и создание базы данных нагрузки; доработ-ка уже существующих функций, с целью повышения их эффективности и большей адекватно-сти математических моделей и алгоритмов, которые используются в прикладных задачахПВК АНАРЭС-2010. Был создан новый блок оценивания состояния.

Важнейшим элементом ПВК-2010 являются новые возможности решения задач рас-чёта уставок релейной защиты; определение места повреждения при КЗ. Для этого был значи-тельно доработан также блок расчёта ТКЗ.

Большой накопленный опыт промышленной эксплуатации в указанный период, тес-ный контакт с пользователями – позволили значительно улучшить сервисные функции ПВКАНАРЭС-2010, устранить выявленные ошибки, учесть многочисленные пожелания пользова-телей, как по интерфейсу, так и по решаемым задачам, с учётом специфики (диспетчерскоеуправление, проектирование, обучение и др.), что сделало ПВК АНАРЭС-2010 более удобным,понятным и технологически стройным.

Надеемся на плодотворное и продолжительное сотрудничество с Вами.Коллектив разработчиков ПВК АНАРЭС-2000

– 4 –

1. Общие сведения............................................................................................................................5

1.1. Введение...................................................................................................................................5

1.2. Программные блоки в составе ПВК АНАРЭС-2010 ...........................................................................5

2. Расчетные задачи ПВК АНАРЭС-2010 ...............................................................................................6

2.1. Расчет установившегося режима (УР) ...........................................................................................6

2.2. Оптимизация режима электрической сети (Оптимизация)................................................................7

2.3. Утяжеление режимов (Утяжеление) ..............................................................................................7

2.4. Расчет токов КЗ (ТКЗ) .................................................................................................................7

2.5. Моделирование электромеханических переходных процессов (Динамика) ........................................8

2.6. Расчет уставок РЗ ......................................................................................................................9

2.7. Анализ режимной надёжности (Надёжность) .................................................................................9

2.8. Оценивание состояния (Оценка).................................................................................................10

2.9. Эквивалентирование режима электрической сети (Эквивалентирование) ........................................11

3. База данных ПВК АНАРЭС-2010 (БД) ..............................................................................................11

3.1. Метаданные (описание данных)..................................................................................................12

3.2. Редактор базы данных...............................................................................................................12

3.3. Блок начальной подготовки расчетной модели (РМ)......................................................................13

4. База данных нагрузочных узлов ....................................................................................................13

5. Универсальный редактор расчетных схем (Редактор).......................................................................14

6. Система отображения (СО)............................................................................................................15

7. Редактор и БД противоаварийной автоматики (ПАА) и релейной защиты (РЗ).....................................16

8. SCADA-ANARES (SA) .....................................................................................................................18

9. Перспективы развития АНАРЭС-2010..............................................................................................19

10. Условия поставки ПВК АНАРЭС-2010 ............................................................................................19

Содержание

– 5 –

1. Общие сведения

1.1. ВведениеПВК АНАРЭС-2010 предназначен для оперативных

расчетов, анализа, планирования режимов электро-энергетических систем (ЭЭС), а также для проектирова-ния ЭЭС. Основными пользователями комплекса являют-ся ОАО «СО-ЕЭС» и его филиалы ОДУ, РДУ, ОАО «ФСК ЕЭС»и его филиалы, АТС, ОАО «Холдинг МРСК» и его дочерниеобщества, региональные и распределительные сетевыекомпании, генерирующие компании, промышленныепредприятия, проектные организации и ВУЗ-ы. ПВК АНА-РЭС-2010 имеет ряд особенностей, позволяющих эффек-тивно использовать его в научно-исследовательскихцелях, а также для обучения студентов энергетическихспециальностей.

Программы в составе ПВК работают под управлениемвсех операционных систем семейства Windows, включаяWindows 7 в 32 и 64 битных редакциях.

Комплекс выполнен на единой информационной исервисной основе для всех решаемых в его рамках задач,сопровождается подробной документацией и демонст-рационными примерами, позволяющими быстро изу-чить работу с комплексом.

1.2. Программные блоки в составеПВК АНАРЭС-2010

Блок расчета установившегося режима (УР):Рассчитывает УР для схем любой размерности и кон-

фигурации.

Блок оптимизации режима электрической сети(Оптимизация):

Оптимизирует УР для минимизации потерь и вводарежима в допустимую область. Используется регулиро-вание напряжений и коэффициентов трансформации, атакже определение оптимальных мест размыкания элек-трической сети.

Блок утяжеления режимов (Утяжеление):Находит предельные УР методом утяжеления по

заданным траекториям.

Блок расчета токов короткого замыкания (ТКЗ):Рассчитывает ТКЗ всех видов (однофазные, двухфаз-

ные, трехфазные, КЗ на землю) в том числе и с учетомпредшествующего УР.

Блок моделирования электромеханических пере-ходных процессов (Динамика):

Моделирует электромеханические переходные про-цессы с учетом изменения частоты при различных ком-мутациях и событиях, происходящих в системе, позво-ляет анализировать динамическую устойчивость систе-мы, моделирует срабатывания противоаварийной авто-матики (ПАА), и релейной защиты (РЗ).

Блок расчета уставок релейной защиты (РЗ):Рассчитывает уставки для различных устройств релей-

ной защиты на основе базы данных РЗ.

Блок определения места повреждения (ОМП) при КЗ.

Определяет точку КЗ на линии на основе данных реги-страторов токов и напряжений.

Блок анализа режимной надёжности(Надёжность):

Моделирует одиночные, двойные, тройные смешанныеотказы и оценивает уровень надёжности электрическогорежима и возможность возникновения каскадных ава-рий.

Блок эквивалентирования режима электрическойсети (Эквивалентирование):

Свёртывает большие схемы в меньшие, при сохране-нии УР в оставшейся части сети.

Блок оценивания состояния (Оценка):Рассчитывает режимы электрической сети по данным

телеизмерений (как правило, перетоков по линиям инапряжений) и оценивает неизмеряемые параметры ЭЭС.

Блок обработки контрольного замера (ОКЗ):Повышает технологичность решения задачи ОКЗ с

точки зрения подготовки исходных данных.

База данных (БД) расчётных моделей (РМ):Осуществляет ввод и подготовку исходных данных для

всех расчетных задач вручную или на основе паспортныхданных оборудования, работает с табличными даннымипо технологии, близкой к MS Excel. Запускает все техно-логические программы.

База данных нагрузочных узловХранит информацию по сложносоставной нагрузке.

Блок начальной подготовки РМ:Формирует РМ по паспортным данным основного обо-

рудования – воздушные и кабельные ЛЭП, трансформа-торы, реакторы, батареи СК и т.д. Интегрируется в БД.

Универсальный редактор расчётных схем(Редактор):

Рисует схемы любого типа (электрические, релейные,электронные, тепловые и т.д.) и печатает их на любыхпринтерах, в любых масштабах. Схемы, созданные вредакторе схем АНАРЭС-2010, связываются с расчётнымиприкладными программами.

Система отображения (СО):Управляет коммутационными элементами схем

(выключатели, разъединители, блоки и т.д.), изменяетисходных данные РМ, проводит анализ результатов иданных непосредственно на схеме, отображает данные ирезультаты прикладных программ в любых форматах и впроизвольных местах «картинки». Работает с произволь-ным числом уровней иерархии (вложения) схем.

Редактор и БД устройств противоаварийной авто-матики (ПАА) и релейной защиты (РЗ):

Создаёт адекватные расчётные модели устройств ПААи РЗ на основе программируемой логики. Эти модели вдальнейшем подключаются к блокам Динамика, УР, ТКЗи Надёжность.

Общие сведения

– 6 –

2. Расчетные задачи ПВК АНАРЭС-2010

2.1. Расчет установившегося режима (УР) Блок расчета УР использует оригинальную модифика-

цию полного метода Ньютона в декартовых координатахс точным выбором оптимального шага, что позволяет, вчастности, выполнять расчеты особо тяжелых режимов.

Возможны расчеты УР сложно-замкнутых электриче-ских схем практически любой размерности (число узловможет быть до 2 000 000 000). Расчёт режима схемы 6000узлов и 9000 ветвей идёт менее 1 сек. на современномкомпьютере.

В данной версии ПВК проведена доработка алгоритмарасчёта УР, которая позволила ещё больше повыситьнадёжность получения решений для особо тяжёлыхрежимов в схемах сверхбольшой размерности и плохойобусловленности (городские, сельские сети) в т.ч. и до0,4 кВ..

Расчет УР может выполняться:– при задании электрической сети переменного тока

в виде структурных и коммутационных схем;– при полном или частичном отключении линий или

узлов;– при разделении ЭЭС на произвольное число

активных и пассивных частей;– с учетом нелинейных характеристиках генерато-

ров и нагрузок как по напряжению, так и по частоте;– с несколькими балансирующими по активной

мощности узлами;– с продольно-поперечным регулированием транс-

форматоров;– с групповыми изменениями нагрузки и генера-

ции по районам;– при задании нагрузок и генераций как мощностя-

ми, так и токами;– при задании сложносоставной нагрузки про-

извольного состава;– при задании произвольных единиц измерения

напряжений, мощностей и токов (В, кВ, Вт, кВт, МВт, А,кА);

– расчёты сетей любого класса напряжения;

– при задании коэффициентов трансформации (КТ),номерами отпаек, таблицами замеров КТ;

– с учетом изменения сопротивлений проводов взависимости от их фактической температуры (решают-ся уравнения теплового баланса проводов) – уточняют-ся потери в проводах до 20-25% и предельные токи до50%;

– с учётом зависимости регулирования возбужде-ния генераторов от активной мощности (пределы реак-тивной мощности генераторов зависят от выдаваемойактивной мощности).

Интерфейс программы построен с использованиемвкладок, на которых отображаются таблицы исходныхданных, результаты расчетов, сообщения об ошибках ипредупреждения, нарушения ограничений и др. (Рис.1,2).

Нарушения ограничений в таблицах обозначаютсяцветом. Все вкладки могут выводиться в MS Word, а таб-лицы также в MS-Excel. Последнее позволяет пользова-телю самостоятельно формировать отчётные формывручную или с использованием макросов Excel.

Данные и результаты в развернутом и интегральномвиде могут группироваться по районам, подсхемам, сече-ниям, по заданным логическим условиям, состояниям(включено, отключено и др.), классам напряжения(структурный анализ режима) и др.

Ошибки в исходных данных, выявленные в блоке УР,передаются в среду БД АНАРЭС-2010, где имеются сред-ства быстрого поиска ошибок (см. редактор БД), чтоособенно важно при первоначальном создании РМ ипри проектировании.

Важным достоинством блока УР является технологияRDC (Rapid Data Correction – быстрая корректировка дан-ных), непосредственно из среды УР в процессе многова-риантных расчетов без использования редактора БДАНАРЭС-2010 и повторного формирования временныхфайлов данных. Это позволяет значительно снизитьвремя отладки режима при управлении и особенно припервоначальном формировании РМ, что характернодля задач проектирования.

Отличительной особенностью является возможностьпросмотра всех шагов оперативных корректировок ивозвращения к любому предыдущему шагу расчета

Расчетные задачи ПВК АНАРЭС-2010

Рис.2. Результаты расчета УР в балансовой таблицеРис.1. Результаты расчета УР по узлам в табличном виде

– 7 –

УР в рамках текущего сеанса отладки или в последующихсеансах. При необходимости, нужные оперативные кор-ректировки могут быть зафиксированы в базовой схеме,протоколе или в новой схеме.

Возможны несколько вариантов расчета УР: с пол-ным вводом данных (плоский старт); от текущего режи-ма (дорасчет); продолжение расчета после останова напромежуточном этапе.

Дорасчет УР выполняется от последнего рассчитанно-го режима напряжений, что позволяет в ряде случаевнайти решение в тяжелых режимах.

Останов расчета УР на произвольной итерации позво-ляет контролировать расчёт на промежуточных этапах,что иногда позволяет принять правильное решение остратегии отладки тяжелого УР. Также это имеет значе-ние для учебных и исследовательских целей.

2.2. Оптимизация режима электрическойсети (Оптимизация)

Оптимизация минимизирует потери активной мощно-сти в электрической сети, с учетом ограничений поактивной и реактивной мощностям и напряжениям(Рис.3). Это является особенно актуальным для сетевыхпредприятий и при проектировании.

Оптимизация может также решать задачу вводарежима в допустимую область (без минимизации потерьили совместно с нею). Задачи оптимизации потерь мощ-ности и ввода режима в допустимую область решаютсяградиентным методом.

В качестве управляющих параметров могут высту-пать:

– реактивные мощности генераторов и источниковреактивной мощности;

– напряжения в генераторных и опорных узлах;– КТ или номера отпаек трансформаторов, в т.ч. и с

продольно-поперечным регулированием.В составе Оптимизации реализован также алгоритм

определения оптимальных мест размыкания электри-ческой сети для снижения потерь. Оптимизация поз-воляет найти состав соединений между секциями шин исистемами шин, обеспечивающий указанное условие.

При проектировании – выбор наилучшего варианта изнескольких альтернативных.

Блок Оптимизация наследует все свойства блока УР.

2.3. Утяжеление режимов (Утяжеление)Блок Утяжеление предназначен для моделирования

предельных условий существования электрического режи-ма при его последовательной модификации (как правило, вболее тяжёлом направлении) по заданной траектории.

Утяжеление выполняет изменение активной и/илиреактивной мощности в нагрузочных и генераторных узлахв приемной и отправной частях схемы относительно выде-ленного сечения (Рис.4).

Критерии окончания расчета:– отсутствие сходимости решения уравнений УР (нару-

шение статической устойчивости);– снижение напряжения в узлах ниже заданного преде-

ла;– выход на предельные значения генерации в узлах;– выход за пределы значений параметров узлов и вет-

вей, указанных пользователем, например, превышение дли-тельно допустимых токов ВЛ.

В результате расчета, с заданной точностью опреде-ляется наиболее близкий к пределу режим по указанномупользователем критерию.

Проведенные исследования показали, что используемыйметод утяжеления позволяет избежать попаданий влокальные максимумы и определить действительно пре-дельный переток.

Данный подход позволяет также находить предельнодопусти мый режим, даже если исходный режим изначаль-но несбалансирован (облегчение или балансирование УР).Это важно при первоначальной отладке УР в проектирова-нии или при создании новой РМ в сетевых предприя-тиях.

В версии 2010 появился инструмент позволяющий привыполнении циклических расчетов утяжеления выполнятьрасчеты МДП и АДП в полной схеме и при наложении ава-рий на ремонтные схемы.

2.4. Расчет токов КЗ (ТКЗ)Блок ТКЗ (Рис.5,6) предназначен для расчета симмет-

ричных и несимметричных КЗ при однократной несим-метрии. В расчетах применяется метод симметрич ныхсоставляющих.

Расчетные задачи ПВК АНАРЭС-2010

Рис.4. Результаты утяжеления электрического режимаРис.3. График снижения потерь при оптимизации

– 8 –

Для проведения расчета ТКЗ может использоватьсяпредшествующий УР, на основе которого определяютсярасчетные модули и фазы ЭДС генераторов и двигате-лей. В таком случае в модели электроэнергетическойсистемы (ЭЭС), используемой для расчета ТКЗ, участвуютсинхронные машины и асинхронные двигатели своимипереходными и сверхпереходными сопротивлениями иЭДС.

Также возможен расчет при задании ЭДС и сопротив-лений эквивалентных генераторов (системы).

Для расчетов необходимо задавать следующие пара-метры: сопротивления воздушных и кабельных линий,сопротивления трансформаторов, ЭДС и сопротивлениягенераторов, двигателей и системы, а также для расче-тов КЗ на землю дополнительно задаются сопротивле-ния нулевой последовательности для всех вышепере-численных элементов и взаимоиндукции воздушныхлиний.

При расчете несимметричных ТКЗ учитываются груп-пы соединения обмоток трансформаторов. ЛЭП пред-ставляются П-образной схемой замещения. Если рас-сматривается короткое замыкание на линии, то линиямоделируется в виде двух П-образных участков, парамет-ры которых определяются программой.

Блок ТКЗ проводит одиночные и циклические расче-ты однократных и распределённых по длине ЛЭП КЗ раз-

личных типов (2, 3-фазные, 1 и 2-фазные КЗ на землю).Возможен автоматический расчет КЗ в несколькихзаданных точках. После проведения расчета доступныдля анализа токи и напряжения в узлах и ветвях пофазам А, В, С, а также прямой, обратной и нулевой после-довательностям.

Методика расчета ТКЗ в блоке ТКЗ АНАРЭС-2010 сов-падает с методикой, используемой в АРМ СРЗА (ПК«БРИЗ»). Проведенные сравнительные расчеты блокаТКЗ в составе ПВК АНАРЭС с АРМ СРЗА (ПК «БРИЗ») пока-зали их совпадение на 100%.

2.5. Моделирование электромеханическихпереходных процессов (Динамика)

Блок Динамика моделирует электромеханическиепереходные процессы с учетом изменения частоты и ана-лизирует динамическую устойчивость ЭЭС.

Для анализа динамической устойчивости отобра-жаются параметры ЭЭС в ходе переходного процесса, атакже анализируются следующие ситуации:

– выход параметров за установленные диапазоны;– превышение заданных пределов взаимных углов по

линиям;– разделение системы на асинхронно работающие

части;– асинхронный ход генераторов;– работа автоматики.Математическая модель переходных процессов ЭЭС

получена на основе уравнений электрической цепи,дополненных уравнениями механического движенияэлектрических машин. Основными особенностями дан-ной модели являются:

– учет изменения частоты вращения синхронныхмашин в уравнениях всех элементов;

– моделирование асинхронных машин с учетом нетолько механического движения, но и переходных про-цессов в контурах ротора;

– строгий учет автоматических регуляторов возбуж-дения в соответствии с их передаточными функциями, смоделированием форсировки возбуждения, с учетомскачков входных сигналов в момент коммутации.

– в модели не учитываются быстро протекающиепереходные процессы в статорной цепи электрическихмашин.

Расчетные задачи ПВК АНАРЭС-2010

Рис.6. Результаты расчета серии КЗ по длине ЛЭП Рис.7. Графики расчета переходного процесса

Рис.5. Результаты расчета ТКЗ в таблице и на векторной диаграмме

– 9 –

Динамика моделирует переходные процессы приразличных коммутациях и событиях, происходящих всистеме: короткое замыкание на линии;отключение/включение линии (в том числе, и с одногоконца); изменение параметров линии; короткое замы-кание в узле; отключение короткого замыкания в узле.Также моделируются: отключение генераторов; коррек-тировка шунта в узле; корректировка нагрузки в узле;отключение/включение синхронной машины; потерявозбуждения синхронной машины; отключение/включе-ние асинхронной машины; включение импульсной раз-грузки блока; деление системы на независимые части идр. Допускается любое сочетание событий одновре-менно и с разделением во времени.

Расчетный блок выполнен в виде отдельного про-граммного модуля. Это позволяет его использовать безинтерфейса в других задачах (Надёжность и др.).Динамика позволяет: формировать задания на расчет,задавать логику работы автоматики, отображать резуль-таты расчета в таблицах и на графиках (Рис.7), отобра-жать результаты работы автоматики, контролироватьвыход параметров за указанные диапазоны, сортиро-вать результаты по любому параметру.

Системная и противоаварийная автоматика в про-грамме моделируется заданием алгоритмов ее действия.Задаются условия срабатывания и управляющие воздей-ствия. Для основных типов автоматики существуют гото-вые шаблоны. Для моделирования ПАА используетсяредактор ПАА и РЗ (см.п.7).

2.6. Расчет уставок РЗ (АРМ РЗ)Блок расчета уставок РЗА позволяет в универсальном

виде рассчитывать уставки для любых типов защит.Большинство типов защит рассчитываются аналитическипо заданному алгоритму. Для защит, в методике расчетауставок для которых, применяется графо-аналитическийметод, программа позволяет выводить результаты расче-тов на график. Пользователь при этом интерактивно ука-зывает на графике требуемую точку и значение с графи-ка заносится в задание на расчет для дальнейшего авто-матического расчета.

База данных защит включает в себя шаблон заданияна расчет, алгоритм выбора уставок и шаблон отчета покаждому типу защит. База данных может пополняться

без изменения программы, в том числе самим пользова-телем. Обучение методике заведения алгоритмов входитв общий курс обучения по АНАРЭС.

Схема подготавливается в графическом редактореАНАРЭС и редакторе базы данных АНАРЭС. При этомможно использовать одни и те же схемы как для расчетаТКЗ, так и для остальных задач комплекса.

Редактировать исходные данные можно как в таблич-ном виде, так и непосредственно с графической схемы.

Место КЗ в задание на расчет вводится интерактивносо схемы. После того как все точки КЗ необходимые длярасчета уставок по данной защите выбраны, пользова-тель запускает расчет и программа выводит посчитанныеуставки как в табличном виде, так и на схеме. При этомформируется отчет, который может быть распечатан.

Кроме расчета уставок по заданным алгоритмам вблоке АНАРЭС-РЗА можно рассчитывать произвольныеточки КЗ, указывая непосредственно на схеме местоповреждения, вид повреждения и коммутируемые эле-менты. Размер рассчитываемой сети неограничен.

Результаты расчета ТКЗ (токи и напряжения) выводят-ся как в табличном виде, так и на схеме.

Для анализа работы направленных защит реализованавозможность построения на комплексной плоскости век-торных диаграмм токов и напряжений (фазных и линей-ных), характеристик срабатывания реле сопротивления имощности по заданным точкам сети для различных видовповреждений.

Программа позволяет производить расчеты эквива-лентов сети (сопротивления прямой, обратной и нулевойпоследовательности) к заданным узлам и приводитьзначения к заданной шкале напряжения. Выбор эквива-лентируемого района производится на графическойсхеме.

Преимущества блока расчета уставок РЗА в составеАНАРЭС:

• Современный дружественный интерфейс;• Полная связка с АНАРЭС (нет необходимости

повторно заводить данные);• Гибкое задание алгоритмов расчета уставок РЗА.

Пользователи могут сами корректировать и добав-лять алгоритмы расчета уставок РЗА;

• Простой механизм подготовки шаблонов отчетныхформ. Пользователи могут корректировать и добав-лять свои отчеты.

• Невысокая стоимость, так как поставляется в соста-ве ПВК АНАРЭС.

2.7. Анализ режимной надёжности(Надёжность)

Блок Надёжность решает следующие задачи:– моделирует аварийные ситуации для проверки спо-

собности ЭЭС противостоять внезапным отказам основ-ного оборудования и автоматики;

– моделирует различные коммутационные схемы, втом числе формируемые при выводе оборудования времонт, в резерв и вводе его в работу;

– автоматизированно корректирует схемы и режимыпо условиям надежности за счет располагаемых средстви возможностей на основе базы данных РЗ и ПАА.

Расчетные задачи ПВК АНАРЭС-2010

Рис.8. Блок АРМ РЗ

– 10 –

Объектами анализа являются сложные или объеди-ненные ЭЭС, а также ЭС крупных промышленных пред-приятий и городов. Можно использовать блокНадёжность и на этапе проектирования.

Моделирование выполняется с использованием изби-рательного перебора отказов основного оборудова-ния на фоне вероятностного моделирования нагрузокпотребителей.

Для анализа надежности выбирают отказы типа«отключение линии» или «изменение нагрузки/генера-ции». Под отказом ветви (линия, трансформатор) пони-мается отказ типа устойчивое КЗ (неуспешное АПВ) споследующим отключением поврежденного элемента напериод восстановления. Под отказом нагрузки/генера-ции понимается внезапное изменение нагрузки, гене-рации, вызванное причинами, находящими в сети, непредставленной на РМ. Этими причинами может бытьобрыв, отказ выключателя, устойчивое КЗ, автоматиче-ское отключение потребителей для предотвращениянарушения устойчивости по основной сети (межсистем-ным связям), аварийных отключениях мощных блоков,снижение частоты в аварийно отделившихся дефицит-ных частях системы и др. (в т.ч. и терр.акты).

В блоке Надёжность моделируются одиночные,двойные и тройные отказы следующих типов:отключение групп линий; отключение/включение гене-раторов; отключение/включение нагрузок; частичноеотключение/включение нагрузки или генерации (моде-лирует отдельные присоединения или блоки), модели-рование срабатывания РЗ или ПАА с последующимрасчётом послеаварийного УР. (Рис.9)

Расчёт выполняется как по запросу пользователя,так и в заданном цикле после решения задачи оцени-вания состояния программой Оценка или программойКОСМОС (диспетчерский вариант СО – см.п. 5.).

После выполнения моделирования отказов выпол-няется полный анализ надёжности в соответствии соследующими их последствиями:

– нарушений статической и динамической устойчи-вости;

– снижение уровней коэффициентов запасов посечениям и/или по отдельным линиям;

– возникновение длительных токовых перегрузокпо ЛЭП с учётом фактической температуры проводов;

– недопустимые уровни напряжений (Рис.10);– недопустимое изменение частоты. Во время имитационного моделирования учитывает-

ся возможность появления переходных процессов, кото-рые могут привести к нарушению устойчивости. Приэтом автоматически запускается блок Динамика.

В результате анализа вычисляются вероятностныеинтегральные показатели надёжности по заданным рай-онам или системе в целом по каждому из последствийанализируемых отказов, а также обобщённые показате-ли: вероятность отказа ЭЭС или её части в целом; коэф-фициент готовности ЭЭС; средний недоотпуск мощности,средний недоотпуск электроэнергии.

Кроме этого формируется полный протокол наруше-ний ограничений.

2.8. Оценивание состояния (Оценка)Блок оценивания состояния является дальнейшим

развитием программных разработок и алгоритмов про-граммного комплекса «Оценка», успешно функциониро-вавшего в Иркутскэнерго. Таким образом, нами аккуму-лирован более чем 20-ти летний опыт эксплуатациизадачи оценивания состояния в промышленных усло-виях.

Блок Оценка выполняет расчеты режимов по даннымтелеизмерений (перетоки мощности в линиях и транс-форматорах, мощности генерации, частично – напряже-ния и нагрузки в узлах) и статистических данных (длябольшей части нагрузок в узлах).

Для решения задачи оценивания состояния использу-ется метод взвешенных наименьших квадратов, чтоявляется классической постановкой этой задачи.

Следует отметить, что ввиду явной недостаточностиизмерений широко используется статистическая инфор-мация о нагрузках и генерациях (так называемые псев-доизмерения), получаемая, например, на основе конт-рольных замеров или других данных.

Решение задачи оценивания состояния может выпол-няться как автоматически (в циклическом режиме), так ипо инициативе инженера-режимщика с его активнымвмешательством в этот процесс. Для этого в задаче оце-нивания состояния предусмотрен развитый пользова-тельский интерфейс.

Расчетные задачи ПВК АНАРЭС-2010

Рис.9. Протокол срабатывания ПАА при анализе надежности

Рис.10. Протокол нарушений ограничений в программе Надежность

– 11 –

2.9. Эквивалентирование режима электри-ческой сети (Эквивалентирование)

Блок Эквивалентирование уменьшает размерностьРМ – до уменьшенной эквивалентной схемы для: переда-чи её на более высокий уровень управления. Такжедля большей наглядности схемы при проектировании ипри проведении массовых экспресс-расчётов, еслиимеются небольшие изменения в свёрнутой части сети.

Отличием от общепринятых методов, является эквива-лентирование не только пассивной сети, но и УР. Этоделает эквивалент тождественным оригиналу. В резуль-тате, при изменениях нагрузок в свёрнутой части сетивозникает меньшая погрешность, чем при свёртке толькопассивной сети. Эквивалентная РМ адекватна для задач:УР, Оптимизация, Надёжность, ТКЗ. Для программыДинамика она подходит при условии отсутствия эквива-лентирования вращающихся электрических машин.

В процессе эквивалентирования, при необходимости,может выполняться автоматическая перенумерация ипереименование узлов и ветвей РМ (Рис.15) на основезаранее подготовленных списков соответствия в средеБД АНАРЭС.

Блок эквивалентирования наследует все свойства блока УР.

3. База данных ПВК АНАРЭС-2010(БД)

ПВК АНАРЭС-2010 является мощным многофункцио-нальным средством расчета и анализа установившихсярежимов ЭЭС. Для проведения расчетов требуется боль-шое количество информации. Для удобного и наглядно-го ввода и редактирования исходных данных и подготов-ки расчетной модели разработана специализированная

База данных ПВК АНАРЭС-2010 (БД)

Рис.15. Формирование списка эквивалентных узлов

Рис. 11. Отображение результатов оценивания на схеме Рис. 12. Таблица результатов оценивания по узлам

Рис. 13. Динамическая раскраска для погрешностей оценивания

Рис. 14. Таблица результатов оценивания по ветвям

– 12 –

база данных (БД) ПВК АНАРЭС-2010.БД ПВК АНАРЭС-2010 состоит из следующих частей:– метаданные (описание данных);– непосредственно наборы (таблицы) данных;– редактор таблиц данных;– СУБД АНАРЭС-2010.

3.1. Метаданные (описание данных)Метаданные представляют собой описательную часть

табличных данных, в которой содержится информация оструктуре таблиц и полей данных ПВК, а также функциипо ее изменению и дополнению.

В специальном словаре в иерархическом порядкеописаны все понятия, которыми оперирует ПВК. Такжеописаны все таблицы и поля исходных данных, настрой-ки (константы). В результате получается гибкая струк-тура, позволяющая легко настраивать систему длярешения определенных задач и учета особых условийзаказчика.

Пользователи, могут сами дополнять метаданные исоздавать собственные вычислительные системы, фор-мировать собственный словарь, подключать свои прило-жения, используя средства доступа к файлам стандарт-ных открытых баз данных.

Наличие метаданных позволяет упростить не толь-ко настройку и адаптацию ПВК АНАРЭС-2010 (Рис. 16),но и позволяет достаточно просто подключать дру-гие приложения и программы.

3.2. Редактор базы данныхПользователь работает с таблицами данных с помо-

щью специализированного редактора базы данных ПВКАНАРЭС 2010, который представляет собой мощнуюсистему подготовки и редактирования данных, макси-мально приближенную по интерфейсу к современнымредакторам электронных таблиц (Excel) и баз данных.

Редактор имеет многооконный интерфейс пользовате-ля (Рис.17).

Некоторые возможности табличного редактора:– просмотр и редактирование данных в таблич ном

виде;заморозка (фиксирование) столбцов, содержащих

общую информацию (номера узлов и ветвей, наимено-вания и др.);

– настройка отображаемых полей в таблице, что поз-воляет сформировать компактные таблицы, скрываяненужные поля данных;

– сохранение настроенной структуры таблиц дляпоследующего использования;

– поиск и сортировка данных по значениям или пологическим условия;

– копирование записей внутри одной схемы и вза-имный обмен таблицами с Excel;

– быстрый поиск ошибок (в случае некорректноговвода исходных данных, выявленного расчетными бло-ками, можно нажатием одной кнопки мыши перейти наячейку таблицы, содержащую неверные данные, для еекорректировки)

– работа с конкретной категорией данных как вобщей (сводной) таблице, так и в выборках.

– перенумерация и переименование узлов и ветвейрасчётной модели

– попарное сравнение режимов.Особенностью ПВК АНАРЭС является возможность

компактного хранения изменений в расчетной схемеотносительно исходного варианта (базовая схема).

Информация по каждой расчетной схеме разделяетсяна базовую схему и протоколы корректировок (прото-кол). Под протоколом понимается информация об изме-нениях базовой схемы. Таким образом, можно иметьмножество вариантов режимов для одной расчетнойсхемы, избегая дублирования информации. При вводеисходных данных информация базовой схемы и выбран-ного протокола совмещается с приоритетом последнего.В протоколах удобно хранить варианты коммутацийбазовой схемы, генерации в зависимости от состава обо-рудования и т.п.

БД ПВК АНАРЭС-2010 является надежным средствомхранения технологической информации. Для защиты отошибочных действий пользователя, а также сбоев ком-пьютерной техники и сетей разработана специальнаясистема резервирования информации. Существует функ-ция как автоматического, так и ручного резервирования.

База данных ПВК АНАРЭС-2010 (БД)

Рис.16. Настройка классов напряжения в БД

Рис.17. Работа в многооконном режиме

– 13 –

3.3. Блок начальной подготовки расчётноймодели (РМ):

Используется при первоначальном создании РМ, чтоособенно актуально для проектирования, созданияновых автоматизированных систем диспетчерскогоуправления (АСДУ), обучения.

В составе БД АНАРЭС-2010 работает БД основногооборудования (БДО), в которой имеются паспортныеданные: воздушных и кабельных ЛЭП, трансформаторов,реакторов, батарей СК и т.д. (Рис.18)

При формировании РМ пользователь указываетнеобходимый минимум информации: длины ЛЭП имарки проводов (кабелей), типы трансформаторов, типыреакторов и т.д. Кроме этого – необходимо задать топо-логию сети. После этого автоматически вычисляютсявсе параметры схемы замещения. Данная технологияпозволяет очень быстро выполнять выбор оборудова-ния в интерактивном режиме при проектировании(выбрал оборудование – посчитал РМ – посчитал УР –проверил допустимость – изменил оборудование –посчитал РМ и т.д.). До конца 2008-го года этот процессбудет полностью автоматизирован.

4. База данных нагрузочных узловБаза данных нагрузочных узлов предназначена для

задания различных вариантов режимов работы нагрузкии соответствующих этому режиму характеристик нагру-зочных узлов для возможности при выполнении расче-тов выбирать текущее состояние, с последующим автома-тическим учетом этого состояния при выполнении всехвидов расчетов в ПВК АНАРЭС.

В будущем предполагается разработка функций опти-мизации состояния нагрузочных узлов для сниженияпотерь или достижения иного критерия.

Хранение параметров нагрузочных узлов произво-дится в формате XML, что позволяет использовать этуинформацию как в задачах ПВК АНАРЭС, так и другихкомплексах.

В список нагрузочных узлов схемы (Рис. 19) вклю-чаются только узлы расчетной схемы, у которых в Базеданных ПВК АНАРЭС заданны поля по нагрузке или шун-там.

Для удобства работы и наглядности в списке, помимономера и наименования узла, отображаются номиналь-

ное напряжение, текущая активная и реактивная нагруз-ка, активный и реактивный шунт. Для удобства работыданный список можно вывести в MS Excel.

Если в одном узле задано несколько нагрузок, то онибудут суммироваться при дальнейшей обработке этойнагрузки при работе расчетных задач ПВК АНАРЭС.

Окно добавления новых и редактирования существую-щих нагрузок состоит из двух частей. (Рис. 20). В секциидиалогового окна «Узлы (вводы) для нагрузки» указыва-ется, от каких вводов (узлов расчетной схемы) осуществ-ляется питание данной нагрузки. Если указан один узел,то он является единственным центом питания.

Если вводов (центров питания) несколько, то можнопредусмотреть упрощенный алгоритм АВР следующимобразом. Для каждого узла питания указывается:

– Приоритет – чем выше значение, тем выше приори-тет в алгоритме АВР;

– Ку – коэффициент участия в питании нагрузки, зада-ется отличным от 1, если одновременно происходитпитание нагрузки от нескольких вводов;

– Uнорм – нормальное рабочее напряжение, исполь-зуется для статических характеристик нагрузки;

– Uмин – минимальный порог напряжения для АВР,если расчетное напряжение в узле питания ниже мини-

База данных нагрузочных узлов

Рис.18. Выбор трансформаторов из БДО

Рис.19. Окно нагрузочных узлов

Рис. 20. Окно добавления новых и редактирование существующих нагрузок

– 14 –

мального, то принимаем автоматическое отключениеввода;

– Uмакс – максимальный порог напряжения для защи-ты нагрузки, если расчетное напряжение в узле питаниявыше максимально допустимого, то принимаем автомати-ческое отключение ввода.

Алгоритм АВР работает по следующему алгоритму:1. Для каждого из перечисленных узлов проверяется

условие нахождения текущего расчетного напряженияузла в заданном диапазоне от Uмин до Uмакс, если в диа-пазоне, то от этого узла возможно питание нагрузки,если вне диапазона, то питание от этого узла невозмож-но.

2. Среди узлов, от которых возможно питание нагруз-ки выбирается узлы с максимальным приоритетом. Еслитаких узлов несколько, то распределение нагрузки будетпроисходить в соответствии с коэффициентом участия.

В секции диалогового окна «Набор базовых режимовнагрузки» указывается набор возможных режимовнагрузки.

Существует возможность импорта параметров нагруз-ки, рассчитанных во внешних программах, таких какMathCad.

В окне задания режима нагрузки (Рис. 21) перечисле-ны все заданные нагрузки (не нагрузочные узлы, а самиединичные нагрузки). Указано базовое состояниенагрузки и текущее состояние нагрузки. Если текущеесостояние отличается от базового, то оно выделяетсякрасным цветом. Список нагрузочных узлов и текущеесостояние нагрузки можно вывести в MS Excel.

Список нагрузочных узлов и текущее состояние

нагрузки можно вывести в MS Excel.Дополнительно задание режима работы нагрузки воз-

можно из «Системы отображения» ПВК АНАРЭС (Рис.22). Для этого на элементы схемы с заданной нагрузкойнужно в локальном меню выбрать соответствующийрежим работы нагрузки и далее пересчитать установив-шийся режим.

5. Универсальный редакторрасчётных схем (Редактор)

Редактор позволяет: рисовать и печатать схемы(Рис. 23); хранить схемы в иерархическом каталоге;создавать многоуровневые схемы различной детали-зации, например, структурная схема ЭЭС, схема замеще-ния, схемы распредустройств эл.станций и подстанций ит.д.; импортировать схемы из форматов АНАРЭС -DOS иэкспортировать схемы в стандартные графические фор-маты в т.ч. и в форматы AutoCad (важно при проекти-ровании), импортировать схемы из стандартных графи-ческих форматов, изображать схемы на ГИС-подложкахи др.

Редактор позволяет рисовать схемы путем выбораэлементов из заранее подготовленных библиотек, уста-новки и соединения элементов между собой. При этомформируется наиболее оптимальная связь.

Имеются широкие возможности при рисовании схем,в том числе: изменение геометрии связи по своемуусмотрению; автоматическая корректировка связей приперемещении элементов; врезка нового элемента в ужесуществующую связь; исключение (удаление) элементабез удаления связей; рисование на схеме произвольныхфигур; установка надписей на схеме; вставка на схемулюбых изображений, подготовленных в стандартныхформатах; перемещение; копирование; удаление фраг-ментов схемы; создание библиотеки типовых фрагмен-тов схем (типовые распредустройства, ячейки и т.д.);автоматическое соединение элементов внутри выделен-ного фрагмента; пошаговая отмена последних действий(откат); восстановление предыдущих сохраненныхвариантов схемы; возможность задавать любой рабочиймасштаб; быстрое позиционирование на схеме и т.д.

Схемы можно рисовать одноцветными и многоцветны-

Универсальный редактор расчётных схем

Рис. 21. Список нагрузок схемы

Рис. 22. Задание режима работы нагрузки из СО

Рис. 23. Главная схема ТЭЦ, нарисованная для оформления документации

– 15 –

ми. Цвет элементов схемы можно задавать в зависимостиот класса напряжения, функционального предназначе-ния, типа цепей (токовые цепи, цепи напряжения, опера-тивные цепи) и др.

Схема может быть любого размера и содержать любоеколичество элементов и графических примитивов.

Для подготовки элементов имеется редактор элемен-тов (Рис. 24). Элементы схемы группируются по библио-текам (наборам) элементов. Количество библиотек эле-ментов и количество элементов в библиотеке не огра-ничивается.

Имеются расширенные возможности по печатисхем на любых принтерах и других печатающих устрой-ствах, поддерживаемых операционной системой.Имеются удобные средства для компоновки схемы набумаге различных размеров. Для этого можно задаватьразмер бумаги, поля, «нахлест» (при склейке схемы изнескольких листов), масштаб. Масштаб схемы можнозадавать как вручную, так и вычислять автоматическидля компоновки по заданному формату. Для печати цвет-ных схем на черно-белом печатающем устройстве можнозадавать режим печати в оттенках серого цвета илирежим моно хромной печати.

Имеются средства импорта готовых схем, нарисован-ных в стандартных графических редакторах (CorelDraw,MS Word, AutoCad). Можно конвертировать схемы,используемые в АНАРЭС для DOS, а также экспортиро-вать нарисованные схемы в стандартные форматы.

С помощью этого инструмента очень удобно готовитьпроектную схемную документацию согласно принятымнормам.

6. Система отображения (СО)СО предназначена для работы со схемами при реше-

нии различных технологических задач в рамках ПВКАНАРЭС-2010.

СО позволяет: просматривать и печатать схемы вме-сте с нанесенными на них значениями параметроврежима и/или РМ (Рис.25); анализировать режим;работать со схемами различных уровней детализации;проводить коммутации на схеме (Рис.26); изменятьпараметры РМ; вызывать расчет режима с учетом прове-денных корректировок.

Для отображения на схеме параметров режима ипараметров РМ используются «слоты» – места на схеме,где отображаются параметры по одному узлу (ветви) РМ,району, сечению, телеизмерению, телесигналу.

Для работы в системе отображения, после того каксхема будет нарисована в редакторе, необходимо рас-ставить «слоты» и привязать элементы к узлам/ветвямсхемы замещения. На это не требуется много времени,кроме того, имеются мощные средства диагностики.

После привязки элементов и расстановки «слотов»нажатием только одной клавиши можно отображать насхеме любые параметры режима и/или схемы замеще-ния. При этом на линиях электропередачи и трансформа-торах показываются направления перетоков мощности исостояния коммутационных аппаратов.

Имеется большой набор возможностей для внесенияизменений в схему замещения: непосредственно с рас-четной (структурной)схемы в численном виде изменятьлюбой параметр схемы замещения (Рис. 27); в расчет-ной (структурной) схеме отключать/включать узлы иветви (в т.ч. отключать ветви с одной стороны); пере-ключать коммутационные аппараты (выключатели,разъединители и др.), нарисованные на подчиненныхсхемах (схемах распределительных устройств).

Новый вариант системы отображения позволяет заво-дить данные по расчетной модели (создавать расчетнуюсхему) непосредственно с графической схемы в процес-се ее вычерчивания.

С помощью коммутаций (переключения коммутацион-ных аппаратов) можно: отключать ветви; изменятьнагрузку, генерацию и шунты узлов; проводить автома-тическое разделение узлов на части, причем в «слотах»можно смотреть параметры режима каждой секции.

СО является мощным средством визуального анализарезультатов УР. Она содержит такие возможности поанализу режима, как: выделение фрагментов схемы и«слотов», относящихся к выбранному району или сече-нию ЭЭС, с одновременным притемнением остальнойчасти схемы; сравнение параметров текущего режима спараметрами заранее сохраненного режима (разницуможно выводить в «слотах» как в абсолютной величине,так и в процентах (Рис. 28); динамическая раскраскасхемы – отображение элементов схемы разной интен-сивностью цвета в зависимости от величины выбранногопараметра (Рис. 29). Используя функцию динамическойраскраски можно более наглядно наблюдать распреде-ление параметров режима по схеме по их значениям(загрузка линий, уровни напряжений и т.д.).

Все функции анализа режима можно использовать какотдельно, так и в комбинации. Например, использованиединамической раскраски совместно со сравнениемрежима позволяет быстро и наглядно увидеть отличиясравниваемых режимов.

Для просмотра больших схем имеются средства про-крутки, масштабирования. Пользователь может задатьтекущий рабочий масштаб. Имеются средства быстрогопереключения между рабочим масштабом, масштабом1х1 и масштабом схемы на один экран.

Имеются широкие возможности по настройке СО:настройка отображения параметров режима и схемы

Система отображения (СО)

Рис. 24. Редактирование элемента – трехобмоточныйтрансформатор

– 16 –

замещения; настройка цветов фона , элементов и свя-зей для каждого класса напряжения в отдельности;изменение цвета и толщины линий, которымирисуютсяэлементы и связи в зависимости от класса напряжения(без перерисовки изображения элемента); настройкацветов для динамической раскраски; настройка горячихклавиш.

Диспетчерский вариант СО предназначен для экс-плуатации на рабочем месте диспетчера с целью прове-дения расчётов по данным текущих ТИ и ТС, например,для превентивной оценки надёжности режимов привнеплановых коммутациях или в послеаварийных режи-мах (Рис.30). Интерфейс пользователя этого блока пре-дельно упрощён, что позволяет диспетчеру нажатием 1-2 клавишей активизировать выполнение нужной задачи(расчёт текущего УР или Надёжность).

СО, дополняя расчетные блоки ПВК АНАЭС-2010, соз-дает удобный инструмент инженера-технолога и дис-петчера. Кроме того, гибкость и универсальность СОпозволяет использовать ее для многих других задач, вт.ч. выходящих за рамки комплекса АНАРЭС-2010.

Передача данных в СО из других задач осуществляет-

ся динамически, с использованием открытого механиз-ма, причем это могут быть любые данные, в т.ч. неимеющие отношения к энергетике. Полученные данныеможно не только отображать в слотах на схеме, но иприменять к ним все функции анализа, доступные в СО.

7. Редактор и БД противоаварийнойавтоматики (ПАА) и РЗ

Для полноценного моделирования поведения ЭЭС дляразличных задач АСДУ, например, для оперативнойоценки надежности, необходимо моделировать устрой-ства ПАА и РЗ. В составе ПВК АНАРЭС имеются: блокмоделирования РЗ и ПАА; редактор ПАА и РЗ. Этот блокподключается к задачам расчета ТКЗ, Динамика, УР,Надёжность.

Учитывая, что РЗ и ПАА действуют на режим электри-ческой сети дискретными воздействиями – блок моде-лирования РЗ и ПАА анализирует текущий УР ивыявляет сработавшие устройства, которые выдаютуправляющие воздействия на РМ ЭЭС.

Редактор и БД противоаварийной автоматики (ПАА) и РЗ

Рис. 25. Структурная схема с отображением в слотах параметров режима

Рис. 26. Схема РУ, в которой можно проводить коммутации

Рис. 27. Изменение со схемы параметров расчетной модели Рис. 28. Функция Сравнение режимов

– 17 –

К управляющим воздействиям относятся: отключе-ние/включение элементов ЭЭС (ЛЭП, генераторы,нагрузка, выключатели и т.п.); воздействие на регуля-торы мощности генераторов, моделируемые в видеизменения вырабатываемой мощности и др.

Для удобства ввода и редактирования данных по РЗ иПАА, а также для удобства моделирования и анализа,информация подразделяется на следующие виды: пер-вичные коммутационные элементы (выключатели ит.п.); вторичные коммутационные элементы (накладки,ключи и т.п.); датчики (реле тока, напряжения, мощно-сти, сопротивления и т.п.); состояния схемы– некоесостояние элементов сети или электрического режима,при которых работают определенные устройства РЗА;пусковые органы (ПО) – условие, при возникновениикоторого идет запуск устройств ПАА и РЗ; управляющиевоздействия (УВ) – воздействия, которые выдаютустройства ПАА и РЗ; устройства ПАА и РЗ, которыеимеют набор логических условий срабатывания (с ука-занием схемы сети и пускового органа) с несколькимиступенями. Для каждой ступени указывается своиуправляющие воздействия.

Для задания условий используется свободно про-граммируемая логика. Она позволяет: выбирать схемусети; программировать срабатывания ПО; программиро-вать выдачу УВ; программировать срабатыванияустройств ПАА и РЗ.

Язык описания логики глубоко оптимизирован дляобеспечения максимального быстродействия его выпол-нения, что очень важно при моделировании переходныхпроцессов, когда необходимо на каждой итерациивыполнять проверку срабатывания ПО и других усло-вий. В связи с этим язык имеет некоторые ограниченияв виде строгого описания логики, но при этом обеспечи-вает довольно широкие возможности по описанию про-извольных логических условий, выражений и т.п. Спомощью Языка описания логики можно программиро-вать ПАА практически любой сложности, начиная ототдельных устройств (АРПТ, АСН, АЧР, АЛАР) и закан-чивая комплексами системной ПАА.

В редакторе ПАА имеется текстовый редактор авто-матик и защит (Рис. 31), отладчик логики (Рис. 32), иредактор ступеней срабатывания РЗ и ПАА.

Редактор и БД противоаварийной автоматики (ПАА) и РЗ

Рис. 30. Диспетчерский вариант системы отображения

Рис. 31. Редактор ПАА и РЗ Рис. 32. Отладчик логики ПАА и РЗ

Рис. 29. Функция Динамическая раскраска

– 18 –

Подготовленные в редакторе ПАА данные, сохра-няются в БД ПАА и РЗ и в дальнейшем используются втехнологических программах. Для подключения подго-товленного набора данных из БД РЗ и ПАА – в техноло-гических программах достаточно выбрать подготовлен-ный в редакторе ПАА файл с набором автоматик изащит. Таким образом можно создавать разные наборыПАА, например в зависимости от решаемой задачи,схемы, детализации ПАА и др.

Для удобства заведения данных в редакторе ПААимеется механизм задания шаблонов. Программа послеустановки имеет ряд стандартных шаблонов, которыемогут быть изменены или добавлены пользователем.

При срабатывании РЗ или ПАА в процессе выполне-ния технологических программ – выдаётся подробныйпротокол срабатываний с указанием места, временисрабатывания, типа ПО, величины УВ, ступени, объектаУВ.

9. SCADA-ANARES (SA)SCADA-АНАРЭС – это набор программно-технических

средств, позволяющих выполнять контроль и управлениеразличными электроэнергетическими процессами. Вкачестве возможных сфер применения можно отметить:верхний уровень системы управления подстанцией, про-тивоаварийную автоматику, АСУТП и др.

Основное достоинство комплекса заключается вмодульной архитектуре и ориентации на использованиеразличных протоколов обмена с устройствами нижнегоуровня, в том числе нестандартных, что значительнооблегчает интеграцию с оборудованием любых произво-дителей, имеющим цифровые интерфейсы и документи-рованный протокол обмена. Кроме того, список уже под-держиваемого оборудования достаточно широк и посто-янно расширяется.

Приоритетным направлением для коллектива разра-ботчиков является тесная работа с заказчиком. Что поз-воляет обеспечить высокое качество конечного продуктаи минимальное время решения поставленных задач.

Легкость интеграции с системами и комплексами дру-гих производителей обеспечивается широким спектромподдерживаемых промышленных протоколов.

Современные системы сбора и передачи информации(ССПИ/RTU) являются сложными программно аппаратны-ми комплексами с большими коммуникационными воз-можностями. В качестве аппаратной платформы для соз-дания RTU использованы PC совместимые контроллеры.Причем для подстанций разного класса напряжений при-меняются различные аппаратные платформы от сравни-тельно недорогих платформ до мощных промышленныхконтроллеров с ОС реального времени и большими воз-можностями расширения.

В качестве программной части ПТК ССПИ предлагаемиспользовать программное обеспечение DicSys (разра-ботка нашего партнера – компании«Байкалэнергософт»), которое позволяет решать задачипо сбору, обработке и передаче информации с конечныхустройств в системы управления верхнего уровня. Кромеэтого в случае необходимости существует возможностьподключения панелей управления в шкафу ССПИ.

ПО DicSys – содержит большой набор возможностейдля создания библиотек оборудования. Так же предо-ставляет средства разработки позволяющие создаватьпротоколы связи любого уровня сложности. Встроенныйотладчик дает наладчику возможность на месте учестьразличные нюансы аппаратуры и отредактировать илиотладить конфигурации оборудования и протоколов.

Данное программное обеспечение способно работатьпод управлением различных операционных систем,например: MS Windows XP или выше, Windows XPEmbedded или выше, Linux RedHat*, Linux CentOS*,FreeBSD* и др.

ПО DicSys – позволяет полностью использовать воз-можности аппаратной платформы и позволяет использо-вать для коммуникаций как последовательные порты RS-232, RS-485, RS-422 так и порты Ethernet, а также даетвозможность использовать дискретные входы/выходыDI/DO и аналоговые входы/выходы AI/AO находящихсяна «борту» контроллера.

Разработчиками реализован широкий спектр протоко-лов и оборудования, который постоянно расширяетсяэто такие протоколы как:

• ModBusRTU• ModBusTCP• IEC 104

SCADA-ANARES

Рис. 33. Схема эл.станции Рис. 34. Схема ячейки с секционным выключателем

– 19 –

• IEC 101*• IEC 103*• ABB SPA• OPC DA 1.0• OPC DA 2.0• SNMP-для поддержки сетевого оборудования• ANSI C12.18• ANSI C12.21Реализована возможность задания пользовательской

логики с помощью высокоскоростного скриптовогоязыка Squirrel.

11. Перспективы развития АНАРЭС-2010

ПВК АНАРЭС-2010 активно развивается как в интер-фейсном плане (расширяются функции графического итабличного редактора и программ отображения), так и вплане подключения новых расчетных задач.

Приоритетными направлениями на ближайшую пер-спективу являются:

– развитие блока Надёжность в направлении авто-матического выбора дозировок УВ, что позволитиспользовать его как Советчик диспетчера;

– развитие блока Надёжность в направлении болееглубокого анализа возможности появления каскадныхаварий с учётом потоков отказов конкретных элементовоборудования;

– создание блока Схемная Надёжность, которыйпозволит оценивать надёжность электрических схемподстанций при проектировании и моделировать отка-зы коммутационного и другого схемного оборудования;

– программирование логики устройств РЗ и ПААнепосредственно со схемы;

– развитие редактора схем и СО в направлении фор-мирования РМ ЭЭС в процессе рисования схемы, безиспользования таблиц исходных данных (они будут гене-рироваться автоматически);

– использование в БД АНАРЭС CIM-технологий;– развитие программы Динамика в направлении про-

граммирования регуляторов скорости и возбужде-ния;

– создание блока расчёта коммерческих потерьэлектроэнергии на основе блока УР АНАРЭС-2010;

– создание блока автоматического выбора оборудо-вания для задач проектирования.

12.Условия поставкиДемонстрационная или студенческая версия – бес-

платна. Получить можно по электронной почте или ссайта www.anares.ru

Комплект поставки:– CD-ROM (программы, документация в электронном

виде, примеры).– Документация на бумажном носителе– Выезд к заказчику для установки и настройки – по

договорённости.

Обучение:– Обучения в Иркутске или Новосибирске;– Обучение непосредственно у заказчика. – Стоимость обучения – по договорённости.

Техническая поддержка для зарегистрированныхпользователей:

– Консультации по телефону и электронной почте;– Ответы на часто задаваемые вопросы на нашей стра-

нички в Интернете;– Бесплатные исправлении ошибок в программе;– Автоматическая рассылка обновленных релизов

всем пользователям.

Стоимость поставки до 2-х рабочих мест:Ориентировочная стоимость поставки базовой версии

АНАРЭС-2010 на 1.07.2010 (БД, УР, Оптимизация,Утяжеление, Редактор, СО) – 12 тыс. евро.

Расширенная версия АНАРЭС-2010 на 1.07.2010(+ТКЗ, +Динамика, +Надёжность,+Эквивалентирование) – 24 тыс.евро.

Расширенная _версия + Оценка состояния – 30 тысевро.

Допоставка к базовой версии – в зависимости отнабора дополнительных программ.

Поставка SCADA-ANARES –Цена договорная и может корректироваться. Каждое дополнительное рабочее место 1,5 тыс.евро.

Перспективы развития АНАРЭС-2010

Рис. 35. Схема подстанции Рис. 36. Схема защит трансформатора

НовосибирскИнститут диспетчерского управления энергетическихсистем (ИДУЭС)Почтовый адрес: 630007, Новосибирск-7 , а/я 108тел.: (383) 22-33-773тел./факс: (383) 210-05-23e-mail: on.shepilov@mail.ru, idues@ngs.ru

ИркутскИнститут систем энергетикиим. Л.А. Мелентьева (ИСЭМ) СО РАН663033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 130, к. 362Тел.: (3952) 428-418E-mail: anares@irk.ru

ЗАО "Энергетические технологии"663033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 130, к. 152Факс.: (3952) 423-441

ООО "Байкалэнергософт"663033, г. Иркутск,ул. Лермонтова, 130, к. 127E-mail: bes@pwr-tech.ruТел.: (3952) 723-827

Internet:www.anares.ru