Программное обеспечение для энергетики
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения ) |
Программное обеспечение для энергетического машиностроения — это программное обеспечение, используемое для создания моделей, анализа или расчета проектирования электростанций , воздушных линий электропередач , опор электропередач , электрических сетей , заземления и освещения. [ нужны разъяснения ] системы и другие. Это тип прикладного программного обеспечения, используемого для решения задач энергетики, которые преобразуются в математические выражения.
История
[ редактировать ]Первая программа для энергетики была создана в конце 1960-х годов для мониторинга электростанций . В последующие десятилетия энергетика и компьютерные технологии развивались очень быстро. Программное обеспечение было создано для сбора данных для электростанций. [1] Одним из первых компьютерных языков, используемых на атомных и тепловых станциях, был C (язык программирования) . Первая программа анализа энергосистем с графическим пользовательским интерфейсом и IPSA была разработана в середине 1970-х годов. [2] К концу 1980-х годов были созданы другие платформы для моделирования электроэнергетики. В настоящее время язык программирования Python , широко используемый на французских атомных станциях , используется для написания энергоэффективных алгоритмов и программ. [3] [4]
Классификация
[ редактировать ]Программное обеспечение для анализа электростанций
[ редактировать ]
В начале 2000-х годов наблюдалось бурное развитие аналитического программирования и 3D-моделирования . Создавались программные продукты для проектирования электростанций , их элементов и соединений. Программы были основаны на математических алгоритмах и вычислениях. [5] Программное обеспечение для энергетики, такое как IPSA , SKM , CYME , DINIS, PSS/E, DIgSILENT и ETAP, является пионером в категории программного обеспечения для энергетики. В большинстве этих продуктов использовались MARKAL , ESME и другие методы моделирования. Линии электропередачи были спроектированы в соответствии с минимальными требованиями, изложенными в SQSS (стандарт безопасности и качества энергоснабжения). Это касается и других элементов энергосистем. В мире программного обеспечения было разработано множество программных продуктов САПР для 2D и 3D электрических расчетов. [6]
Программное обеспечение контроллера возобновляемых источников энергии
[ редактировать ]Контролеры возобновляемой энергетики использовали разное программное обеспечение. Цифровые контроллеры бывают разных типов: АЦП, ЦАП, 4-битные, 8-битные, 16-битные и многие другие. [7] На сегодняшний день контроллеры в основном программируются на таких языках, как: C, C++, Java и других. [8]
Программное обеспечение для защиты электроэнергетики
[ редактировать ]Другой вид программного обеспечения – это программное обеспечение для моделирования систем безопасности энергосистем и электростанций. Такое программное обеспечение имитирует активацию различных типов защит, защищающих трансформаторы, линии электропередачи и другие компоненты. На графике показаны различные характеристики защиты. Для всех компонентов энергосистемы созданы математические модели. Пользователь сам выбирает, какой тип защиты ставить на энергетические объекты. Математически моделируются также защиты при их подключении к объектам энергетики. Задаются параметры аварийной ситуации и на основе математической модели выполняются все расчеты для получения выходных графиков и результатов. [9]
Программные продукты
[ редактировать ]| Система | Создатель | Разработка началась | Последняя стабильная версия | Лицензия | Примечания | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ИПСА | ООО «ТНЭИ Сервисез» | 1974 | 2.10.2 (май 2024 г.) | коммерческий | Поток нагрузки, исследования аварийных ситуаций и автоматизации, исследования и соответствие реактивной мощности, регулирование напряжения и потери мощности, исследования профиля нагрузки и генерации, уровень отказов, защита от перегрузки по току, классификация по времени и перегрузке по току, моделирование реле, гармонический анализ, соответствие G5/5, устойчивость в переходных процессах , Сети постоянного тока, Надежность, Несбалансированные системы и анализ (потоки нагрузки, уровень неисправности и т. д.), Пользовательские модели, CIM/CGMES 3.0 (соответствие ENTSO-E), [10] Гибкость, сценарии Python — PyIPSA. [11] | |
| НЕПЛАН | НЕПЛАН АГ | 1988 | 10.8.1.2 | коммерческий | облачные вычисления, [12] Анализ энергосистемы, система управления электропитанием, сетевой код, интеграция в реальном времени, сети передачи и распределения, интеграция GIS/SCADA, управление активами, EMS - DMS | |
| ШАГ | Операционные технологии, Inc. | 1986 | 22.5 | коммерческий | Анализ энергосистемы, система управления электропитанием, SCADA, планирование передачи и распределения, геопространственное моделирование, ADMS, EMS, контроллер микросети, контроллер электростанции | |
| ЕА-ПСМ | Энергетический совет | 2013 | 23.04.13 | коммерческий | Анализ потока мощности, короткое замыкание, вспышка дуги, гармонический поток, анализ запуска двигателя, координация реле и отслеживание защиты [13] | |
| САЙМ | CYME Международный | 1986 | 16.01 | коммерческий | COM-модуль, анализ стабильности напряжения | |
| СКМ | SKM Systems Analysis, Inc. | 1992 | 8.0.2.5 | коммерческий | TMS, HI_WAVE, CAPTOR, ошибка IEC 60909, проводка IEE, A_Fault (ANSI) [14] | |
| PowerFactory | ДИгСИЛЕНТ ГмбХ | 1985 | 2024 | коммерческий | Несбалансированный поток нагрузки, среднеквадратичное значение, EMT и гармонический анализ, защита, короткое замыкание, вспышка дуги, гармонический поток, анализ запуска двигателя, оценка состояния, анализ кабеля, создание сценариев и автоматизация, инструменты для сетей передачи и распределения | |
| ЭРАКС | ООО «РИНА Консалтинг» | 1990 | 3.9.10 | коммерческий | Инструмент моделирования сбалансированных трехфазных энергосистем, который включает модули расчета потока нагрузки, неисправности/короткого замыкания, гармоник и G5/4, координации защиты, устойчивости переходных процессов и вспышки дуги. [15] | |
| ПСКАД/ЕМТДК | Исследовательский центр высокого напряжения постоянного тока Манитобы | 1974 | 5.0.2 | коммерческий | Электромагнитные исследования переходных процессов | |
| ЭМТП | EDF , RTE и Hydro-Québec | 1982 | 4.1 | коммерческий | Электромагнитные исследования переходных процессов | |
| МСМЭТ [16] | Промышленный председатель EDF , RTE и Hydro-Québec | 2021 | 1.00 | образовательный | Библиотека, проверенная EMTP, разработанная с использованием языка Modelica для исследований электромагнитных переходных процессов (EMT). | |
| ПССЕ | Сименс | 1976 | коммерческий | Стационарные условия, а также в течение времени от нескольких секунд до десятков секунд | ||
| ПСС СИНКАЛ | Сименс | 1980-е годы | 17,5 (апрель 2021 г.) | коммерческий | Несколько методов установившегося режима с огромной вычислительной мощностью, обширным анализом защиты и модулями динамики/переходных процессов для широкого диапазона частот (до нс). | |
| НПД [17] | Инновационное энергетическое развитие | 1990 | 4.0.1 | коммерческий | Начальный и ограниченный поток нагрузки, короткое замыкание, анализ непредвиденных обстоятельств и расчет устойчивости | |
| DSAИнструменты | Powertech Labs Inc. | 1990-е годы | 21.0.7 | коммерческий | Набор программных инструментов для исследования стабильности и колебаний нагрузки, а также стабильности энергосистемы: стабильность переходных процессов (TSAT), стабильность напряжения (VSAT), малый сигнал (SSAT) и поток мощности (PSAT). Онлайн (в режиме реального времени) внедрение DSA для диспетчерской. Распределенные вычисления. Несколько дополнительных модулей для совместного моделирования с PSCAD и RTDS и потоковой передачей данных PMU. | |
| EasyPower | Бентли Системс, Инк. | 1984 | 11.0.1.8039 | коммерческий | Модули для короткого замыкания ANSI/IEC, защиты, координации, вспышки дуги, потока мощности, гармоник, динамической устойчивости, переходного запуска двигателя и исследований надежности. EasyPower, Inc., формально Electrical Systems Analysis, Inc. (ESA, Inc.), была приобретена Bentley Systems, Inc. в 2023 году. |
Системный анализ
[ редактировать ]
Программные продукты созданы для решения различных задач и проведения различного анализа энергетики.
- Анализ сети заземления
- Анализ выработки электроэнергии
- Анализ линии электропередачи
- Анализ возобновляемых источников энергии
- Анализ системы распределения
См. также
[ редактировать ]- Десять главных правил мониторинга состояния электростанции
- Мониторинг электростанций
- Программное обеспечение для ветроэнергетики
Ссылки
[ редактировать ]- Юлиус Тоу Разработка программного обеспечения
- Дж. Р. Макдональд, Стивен Макартур Интеллектуальные системы, основанные на знаниях, в электроэнергетике
- Стефани Хэй, Анна Фергюсон Обзор платформ и возможностей моделирования энергосистем, TNEI Services
- Ана Кавальканти, Аугусто Сампайо, Джеймс Вудкок Методы усовершенствования в разработке программного обеспечения: первое лето в Пернамбуко
- Бьорклунд П., Пан Дж., Юэ К., Шривастава К., «Новый подход к моделированию сложных компонентов энергосистемы с помощью различных инструментов моделирования»,
- Инновации в области энергетики, управления и оптимизации Новые энергетические технологии Васант, Пандиан
- Специфический
- ^ «Мониторинг производительности предприятия» . www.cpuc.ca.gov .
- ^ «Программное обеспечение ИПСА» . www.ipsa-power.com .
- ^ «О нас – Технология работы – Корпоративный профиль – 7 C ETAP – ETAP» . etap.com .
- ^ «PyIPSA — IPSA с API Python» . www.ipsa-power.com .
- ^ Программное обеспечение, Dlubal (12 марта 2019 г.). «Программное обеспечение для анализа и проектирования электростанций» . Длюбал .
- ^ «50 лучших программных средств и приложений для проектирования и проектирования — Pannam» . 9 ноября 2015 г.
- ^ «Программное обеспечение для возобновляемых источников энергии — DNV GL» . ДНВ ГЛ .
- ^ Эрнандес, О.Дж.; Данде, Г.; Офри, Дж. (2005). «Инкапсулированное динамическое управление питанием во время выполнения для встраиваемых систем». Слушания. IEEE Юго-восточный конгресс , 2005 г. стр. 126–130. дои : 10.1109/SECON.2005.1423231 . ISBN 0-7803-8865-8 . S2CID 14469369 .
- ^ Кулиш, Иван Горан; Марушич, Анте; Лечи, Горан (май 2012 г.). «Программные модели релейной защиты во взаимодействии с симуляторами энергосистем» . 2012 Материалы 35-й Международной конвенции МИПРО . стр. 924–929. OCLC 5873135075 . S2CID 18058074 .
- ^ https://www.entsoe.eu/data/cim/cim-conformity-and-interoperability/#cgmes-conformity
- ^ https://www.ipsa-power.com/modules/pyipsa/
- ^ «Облачные вычисления NEPLAN» . www.neplan.ch . Проверено 19 июля 2019 г.
- ^ «EA PSM – узнайте больше об основных функциях этого программного обеспечения» . ЭА ПСМ . Проверено 27 июля 2021 г.
- ^ «SKM Systems Analysis, Inc. — Программное обеспечение для энергосистем, анализ рисков возникновения дуговой вспышки и проектные решения» . www.skm.com . Проверено 20 ноября 2017 г.
- ^ «ERACS — программное обеспечение для анализа энергетических систем от RINA» . www.eracs.co.uk . Проверено 16 сентября 2019 г.
- ^ Масум, Алиреза; Махсереджян, Жан; Ульд-Бахир, Тарек; Гиронне, Адриан (2021). «MSEMT: расширенная библиотека Modelica для исследований электромагнитных переходных процессов в энергосистемах». Транзакции IEEE при доставке электроэнергии . 37 (4): 2453–2463. дои : 10.1109/TPWRD.2021.3111127 . S2CID 240536090 .
- ^ СВУ. «Программное обеспечение НАП» . Решения для СВУ . СВУ.