«Распределительная схема электрической сети»

Содержание

• Математическая модель схемы
• Применение математической модели
• Геоинформационная модель схемы
• Аналитические расчеты
• Построение баланса

Математическая модель схемы

Информационная модель распределительной схемы представляет собой связный граф. Вершинами графа являются:

• подстанции (силовые подстанции (ПС), трансформаторные подстанции (ТП/КТП/МТП), распределительные подстанции (РП/ТРП));
• прочие сооружения (опоры ЛЭП, монтажные сооружения, дома);
• объекты потребления - распределительные щитки на домах для бытового потребления или точки учета (места установки приборов учета) для промышленного потребления;
• коммутационные устройства (отпайки, муфты);
• прочие электрические устройства (могут быть описаны произвольно пользователем).

Ребрами графа являются участки кабельных или воздушных линий. Группа участков линий может быть объединена в линию электропередач.

Пример модели распределительной схемы приведен на рис. 1.

Подстанция содержит любое количество трансформаторов, каждый из которых имеет 2 или 3 обмотки (количество обмоток определяется типом трансформатора).
К обмоткам трансформатора подключены распределительные устройства - РУ (шины, сборки, шкафы). К РУ, в свою очередь, подключены коммутационные аппараты - КА (рубильники, ячейки, фидеры). К коммутационным аппаратам подключаются участки ЛЭП или непосредственно объекты потребления (если прибор учета установлен на ТП).
Весь граф распределительной схемы может быть разбит на ряд подграфов (цепей питания), в каждом из которых в один момент времени есть только один источник питания (как правило, низкая или средняя обмотка силового трансформатора) и несколько потребляющих или преобразующих точек (объекты потребления или высокие обмотки понижающих трансформаторов).
Таким образом, для любой точки в графе определяется текущий источник питания и путь, по которому энергия поступает от источника к данной точке. Каждый элемент распределительной схемы имеет следующие реквизиты:

• класс напряжения;
• дату ввода в эксплуатацию (подключения к схеме);
• тип устройства;
• балансовую принадлежность;
• специфические параметры устройства (например, погонные сопротивления проводов и их длину для участков ЛЭП);

Применение математической модели

1. текущий источник питания в цепи (как правило, низкая или средняя обмотка трансформатора) и путь к нему;
2. первичный источник питания (локализуется источник питания в цепи, затем локализуется источник питания в вышестоящей цепи питания и т.д.) и путь к нему;
3. уровень напряжения (по уровню напряжения на текущем источнике питания);
4. энергия, проходящая через точку (как сумма энергий, потребленных всеми объектами потребления через данную точку);
5. перечень объектов потребления, получающих энергию через данную точку и отключаемых в случае отключения точки;
6. участок сети потребителя - участок пути от точки до первичного источника питания, элементы которого принадлежат потребителю (от объектов потребления до границы балансовой принадлежности);
7. участок сети поставщика - участок пути от точки до первичного источника питания, элементы которого принадлежат поставщику электроэнергии (от границы балансовой принадлежности до первичного источника питания).

Геоинформационная модель схемы (ГИС)

• Подключение в качестве подложки любых топографических карт или схем любого масштаба, привязка их к координатам, стыковка друг с другом
• Просмотр карт любого участка местности с возможность масштабирования, как оптического так и путем перехода к картам другой детализации
• Возможность наложения на карту сооружений, опор ЛЭП и линий электропередач. Указание координат объектов производится как вручную (по измерениям GPS), так и путем указания оператором расположения на карте
• Отображение распределительной сети с цветовым кодирование уровня напряжения
• Фильтрация отображения по уровням напряжения и типам объектов
• Цветовое кодирование аварийных объектов
• Составление и отображение маршрутов

Аналитические расчеты

• Расчет и построение графиков энергии, мощности, токов, напряжений в произвольной точке сети
• Построение нескольких графиков в единой системе координат

Построение баланса