ІГС "CityCom-ЕлГраф"

Базовий комплекс ІГС "CityCom-ЕлГраф"
Підсистема "Режим"
Підсистема "Локалізація аварій"
Підсистема "Втрати"
Підсистема "Пошкодження"
Підсистема "Перемикання"
Підсистема "Заявки"
Підсистема "Абоненти"

Скачати презентацію Інформаційно-графічна система "CityCom-ЕлГраф"

Базовий комплекс ІГС "CityCom-ЕлГраф"

Базовий комплекс ІГС "CityCom-ЕлГраф" містить всю функціональність, необхідну для графічного представлення та опису мереж електропостачання на масштабному або умовно-масштабному плані місцевості, включно з базою даних паспортизації мереж і інструментарієм для введення і коректування даних. До складу базового комплексу включені також усі необхідні види тематичних розфарбувань, графічних виділень, довідкових та звітних документів, які формуються на підставі інформації, що міститься в базі даних паспортизації.

Більш докладний опис Базового комплексу ІГС "CityCom"...

Паспортизація мереж

У Базовий комплекс входять процедури технологічного введення, що дозволяють коректно заповнити базу даних характеристик вузлів і ділянок мереж електропостачання. Серед цих характеристик є як необхідні для проведення режимних розрахунків та вирішення інших розрахунково-аналітичних завдань, так і чисто довідкові - характеристики опор ЛЕП, спосіб прокладки кабелю, балансова належність, телефон абонента і т. д.

В рамках кожного інформаційного проекту є власна класифікація типів вузлів, що складається не менш ніж з 5 позицій (трансформаторні і розподільні підстанції, споживачі, розвилки та опори). Кількість типів вузлів не обмежена, в середньому вона становить 10-15. Ділянки електромереж, що з'єднують суміжні вузли, також можуть бути класифіковані, наприклад: мережі високої, середньої і низької напруги, мережі підземної та повітряної прокладки і т. д.

Для вузлів і ділянок кожного з типів є свій набір паспортних характеристик, узгоджуваних з замовником на етапі розробки Технічного завдання. Паспорт вузла або ділянки може містити кілька десятків параметрів.

Практично всі необхідні довідники та технологічні класифікатори (марки кабелів, способи прокладки, типи перемикачів, реле тощо) також узгоджуються із замовником і поставляються у складі інструментарію, що значно спрощує і формалізує введення паспортів. Виняток становлять такі параметри, значення яких не можуть бути обрані з класифікованого ряду (навантаження, довжини, геодезичні позначки тощо) і повинні заноситися напряму у відповідні поля екранних форм.

Крім семантичної інформації про об'єкти мережі, паспортизація передбачає і можливість створення графічних деталізованих схем вузлів і ділянок, що містять інформацію про комутацію електричних ліній всередині вузлів, трансформатори і перемикачі, прив'язку до місцевості, наявність та розташування технологічного обладнання. Для цієї мети служить спеціалізований графічний редактор з набором всіх необхідних примітивів. Особливість цього графічного редактора полягає в тому, що при створенні зображення внутрішньої схеми вузла він автоматично створює і включає в модель мережі топологічну структуру зв'язності другого (вкладеного) рівня. Крім того, можлива одночасна паспортизація технологічного обладнання, зображеного на цих схемах.

Є можливість включення в паспорти об'єктів довільних документів, формат яких підтримується операційною системою і встановленими додатками, наприклад: фотозображення об'єкта, фільм пов'язаної з об'єктом події, договір з абонентом і т. п.

 

Підсистема "Режим"

Підсистема включає набір функціональних компонент і відповідні їм інформаційні структури бази даних, необхідні для розрахунку та моделювання режимів роботи мереж електропостачання.

Розмірність мереж, ступінь їх розгалуженості та кількість джерел, що працюють на зв'язні компоненти - не обмежені.

Розрахунок сталих струмів і падінь напруги

Розрахунок усталеного режиму здійснюється окремо для мереж високої і низької напруги. При цьому вузли - споживачі мереж високої напруги є одночасно джерелами для мереж низької напруги.

Як правило, по вузлам-споживачам (абонентам) задаються потужності підключеного навантаження (ліміти), за джерелами - напруги на виході. Результатом розрахунку є повне розподіл діючих струмів у мережі і напруги по всім вузлам, і, отже, падіння напруг уздовж ліній електропостачання від джерел до споживачів.

Електричні опору ділянок ліній електропередачі визначаються їх довжиною, маркою кабелю і конструктивним виконанням.

Розрахунок ступеня навантаженості та резерву пропускної здатності ліній електропередачі

На підставі даних про підключені навантаження проводиться розрахунок потужності встановленого струму по кожній ділянці мереж. Отриманий результат співвідноситься з максимально допустимим навантаженням (потужністю) для вживаних марок кабелю і обладнання підстанцій. В результаті по кожній ділянці мереж і підстанцій визначається поточний ступінь навантаженості та резерв пропускної спроможності, що дозволяє виявити "слабкі місця" і спланувати заходи щодо реконструкції мереж. Інструмент надзвичайно корисний при формуванні та видачі технічних умов на підключення.

Інструментарій підсистеми включає в себе табличні та графічні засоби аналізу отриманого в результаті розрахунку параметрів усталеного режиму, включаючи профілі падіння напруги, розфарбування по мірі навантаженості та ін.

Розрахунок струмів короткого замикання (бета-тестування)

При зазначенні місця виникнення короткого замикання виробляється розрахунок пікових струмів і визначаються точки аварійного спрацювання реле захисту. При цьому формується зона аварійного відключення, яка "відсвітлюється" на графічному поданні мережі. По зоні аварійного відключення можуть бути сформовані довільні звіти на підставі інформації, наявної в базі даних.

Розрахунки сталих струмів, навантаженості ліній і струмів короткого замикання є інструментами імітаційного моделювання. З їх допомогою можливе відповідь на питання, що станеться з режимом в мережі при тих чи інших штатних або аварійних впливах, а також при різних умовах електроспоживання в силу добової, сезонної або нерегулярної нерівномірності.

Моделювання перемикань

Це саме той інструмент, який, головним чином, дозволяє говорити про "моделі" мережі. Суть полягає в автоматичному відстеження системою стану комутаційного обладнання в базі даних опису мережі. Будь-яке перемикання на схемі мережі тягне за собою автоматичний перерахунок усталеного режиму, і, таким чином, в будь-який момент часу користувач бачить ті параметри режиму електропостачання, які відповідають поточному стану всієї сукупності комутаційного обладнання в мережі.

Перемикання можуть бути як поодинокими, так і груповими, для будь-якої обраної (зазначеної) сукупності перемикаючих елементів.

Для споживачів перемиканням є будь-яка з таких дій:
- включення/відключення навантаження;
- обмеження навантаження (у % від паспортної, в т. ч. і понад 100%);
- зміна виду навантаження зі списку, наявного в паспорті (проектна/фактична...)

Передбачена генерація спеціальних звітів про відключених/включених абонентах і ділянках мережі, стан яких змінився внаслідок останнього одиничного або групового перемикання. Ці звіти можуть, за бажанням користувача, містити будь-яку інформацію про ці об'єкти, що міститься в базі даних.

Режим моделювання дозволяє оперативно одержувати відповіді на питання типу "Що буде, якщо...?" Це дає можливість уникнути помилкових дій при регулюванні режиму і перемиканнях на реальній мережі, які можуть спричинити неприємні і навіть фатальні наслідки.

Модельні бази

"ЕлГраф" дозволяє моделювати довільні режими, в тому числі аварійні та перспективні, за піковим, середнім чи мінімальним енергоспоживанням. Оскільки будь-яке моделювання передбачає внесення в модель якихось змін з метою відтворення режимних наслідків цих змін, очевидно, що такі зміни спотворюють реальні дані, що описують експлуатовану мережу в її поточному стані. Це категорично неприпустимо.

Тому підсистема "Режим" містить спеціальний інструментарій, що дозволяє для цілей моделювання створювати й адмініструвати спеціальні "модельні" бази - набори даних, які скопійовані з основної (контрольної) бази даних паспортизації. На них можна проводити будь-які маніпуляції без ризику спотворити або пошкодити контрольну базу. 

Профілі падіння напруги

Це аналітичний інструмент інженера-електрика. Профіль напруги це графічний документ, на якому зображена лінія зміни напруги вздовж певного шляху, що сполучає між собою два довільних вузла мережі за нерозривним потоком електричної потужності. На графіку наочно представлені всі основні характеристики режиму по вузлах і ділянках уздовж обраного шляху: напруги, повні і питомі падіння напруги на ділянках, потужність навантаження по лініях, струми і т. д.

Побудові профілю напруги передує вибір потрібного шляху. Для цієї мети на схемі мережі відмічаються не менше двох вузлів, через які повинен пройти обраний шлях. Якщо існує більше одного шляху, що сполучає задані точки, то для однозначного визначення результату можна вказати проміжні точки, або змінити критерій пошуку шляху (це може бути мінімізація кількості ділянок, мінімізація електричного опору або мінімізація сумарної довжини). Шлях будується програмою автоматично з урахуванням стану комутуючого обладнання у вузлах (ТП, РП). Знайдений шлях "підсвічується" на екрані кольором виділення.

Після вибору необхідного шляху одним кліком миші будується графік профілю напруги. Склад інформації, що відображається на ньому, легенда і масштаб представлення легко настроюються користувачем у зручному для нього вигляді. Серед інших налаштувань, є можливість виділити на графіку порушення розрахункового режиму, критерії порушень задаються користувачем. Графік може бути при необхідності надрукований або експортований в інші програми через буфер обміну Windows.

На одному координатному полі можуть бути одночасно побудовані порівняльні профілі режимів, побудовані за даними модельних баз. Типи і колір ліній і точок графіка легко налаштовуються, так щоб графіки різних режимів на одному полі було легко відрізнити.

Групові зміни характеристик навантажень за заданими критеріями

У підсистемі "Режим" є спеціальний інструмент для здійснення масових змін характеристик навантажень споживачів з метою моделювання - таким чином, щоб при цьому не міняти паспортні значення навантажень абонентів.

Цей інструмент дозволяє застосувати загальне правило зміни характеристик навантаження одночасно для деякої сукупності споживачів, що визначається заданим критерієм відбору, зокрема:
- по всій базі даних;
- за однією з зв'язних компонент (зон електропостачання);
- за деякою графічною областю, заданою довільним багатокутником;
- за типом об'єктів (житло, адміністративні будівлі, промисловість тощо);
- за ознакою відомчої підпорядкованості;
- за ознакою адміністративного поділу; і т. п.

Критерії відбору можуть бути будь-якими, єдина істотна вимога: відповідна інформація, на підставі якої будується відбір, повинна бути присутня в явному вигляді в базі даних опису споживачів.

Для споживачів, відібраних по заданому критерію, можна виконати одну з таких змін характеристик навантаження:
- включення/відключення навантаження;
- обмеження навантаження (у % від паспортної, в т. ч. і понад 100%);
- зміна способу завдання навантаження зі списку, наявного в паспорті (проектна/фактична/...)

Після проведення серії змін характеристик навантажень автоматично проводиться перерахунок усталеного режиму, результати якого відразу ж доступні для візуалізації на схемі і для аналізу.

Оскільки при зміні характеристик навантаження паспорта споживачів не змінюються, дуже просто повернутися до вихідного стану моделі, що визначається паспортними значеннями навантажень.

Групові зміни характеристик ділянок мережі за заданими критеріями

Даний інструмент застосовується для різних цілей і задач моделювання, однак його основне призначення - калібрування математичної моделі мережі. Реальна мережа завжди має фізичні характеристики, що відрізняються від проектних, і в масштабах мережі в цілому це може приводити до значних розбіжностей результатів розрахунку за "проектними" значеннями з реальним електричним режимом, що спостерігається в мережі. З іншого боку, виміряти дійсні значення опорів ділянок існуючої мережі не є практично можливим. Тому ці значення можна лише непрямим чином оцінити на підставі порівняння реального режиму з результатами розрахунків на математичній моделі, і внести в модель відповідні поправки. В цьому, в першому наближенні, і полягає процес калібрування..

Інструмент групових операцій дозволяє виконати зміну характеристик для підмножини ділянок мережі, що визначається заданим критерієм відбору, зокрема:
- по всій базі даних;
- за однією зі зв'язних компонент (зон електропостачання);
- за деякою графічною областю, заданою довільним багатокутником;
- уздовж обраного шляху;
При цьому на будь-який з перелічених вище "просторових" критеріїв може бути накладена суперпозиція критеріїв відбору за класифікаційними ознаками:
- по марці кабелю;
- по ділянках певного виду мереж;
- по ділянках певного способу прокладки, і т. п.
Критерії відбору можуть бути довільними при дотриманні основної вимоги: інформація, на підставі якої будується відбір, повинна бути присутня в явному вигляді в паспортних описах ділянок.

Для ділянок мереж, які відібрані за певної сукупності критеріїв, можна зробити будь-яку з наступних операцій:
- зміна марки кабелю;
- зміна середньогеометричної відстані між проводами;
- зміна поправочного коефіцієнта опору.

Після проведення серії змін характеристик ділянок трубопроводів автоматично проводиться перерахунок режиму, результати якого відразу ж доступні для візуалізації на схемі і для аналізу.

Оскільки при зміні характеристик ділянок мережі їхні паспорти не модифікуються, в будь-який момент можна повернутися до вихідного стану моделі, що визначається паспортними значеннями характеристик ділянок.

Табличні і графічні аналітичні інструменти

Крім інструменту побудови профілів напруги, підсистема забезпечена великою кількістю зручних засобів аналізу. Зокрема, наступні:

• "режимне" розфарбування мережі: різними кольорами виділяються включені, відключені і тупикові ділянки мереж;
• спеціальні розфарбування мережі за значеннями різних характеристик режиму (за навантаженням, за напругою, за питомим падінням напруги на ділянках тощо);
• графічні виділення (виділення кольором чи іншим способом вузлів та/або ділянок за деяким критерієм), наприклад: споживачі з низькою напругою на вводі, ділянки і підстанції з перевищенням допустимого навантаження і т. п.
• розстановка значків-стрілок, що вказують напрямок потужності по лініях електропередачі;
• підпис на схемі значень навантаження по ділянках і напруги у вузлах мережі;
• довільні табличні аналітичні документи, побудовані на вихідних даних та результатах розрахунку;
• режимні довідки по окремим вузлам, ділянкам, джерелам та споживачам;
• довільні запити та вибірки з бази даних, що містять будь-які описані функції від параметрів режиму.

Набір зображень, графічних виділень та аналітичних документів нічим не обмежений, крім потреб користувача і дотримання загального принципу: групувати, фільтрувати та аналізувати можна лише ті дані, які в явному вигляді присутні в базі даних проекту (або можуть бути обчислені за ними).

 

Підсистема "Втрати"

Цей інструмент призначений для розрахунку транспортних і технічних втрат електричної потужності по лініях електропередачі та розподільчих мереж.

 

Підсистема "Пошкодження"

Даний інструмент призначений для ведення та обробки архіву пошкодження мереж.

Кожен запис електронного журналу ушкоджень пов'язаний з конкретною ділянкою або вузлом мережі. При формуванні нового запису пошкоджену ділянку (вузол) можна знайти і обрати на графічному поданні мережі, або в діалозі - за адресою чи іншим пошуковим критерієм. Паспортні дані пошкодженої ділянки (вузла) автоматично потрапляють до журналу пошкоджень.

По кожному пошкодженню в журнал заноситься набір даних, що характеризують як характер самого пошкодження, так і відомості про моменти виявлення і ліквідації. Підсистема автоматично відстежує стан записів про пошкодження. Види пошкоджень, аварій і несправностей класифіковані, що, з одного боку, значно спрощує введення, а з іншого боку - дає можливість статистичної обробки журналу та видачі різноманітних звітів про пошкоджуваність.

Пошкодження можуть бути зображені графічно на схемі мереж спеціальними умовними позначеннями, що забезпечує візуальну оцінку їх територіальної роздрібненості і виявлення зон концентрації.

Прямий зв'язок журналу ушкоджень з базою даних інформаційного опису мереж дозволяє не тільки сформувати звіт про пошкоджене обладнання за будь-який період, але і легко вирішувати зворотню задачу: наприклад, для певної ділянки отримати довідку про те, коли і які на ній мали місце аварії, пошкодження або несправності.

Докладніше про підсистему "Пошкодження"...

 

Підсистема "Перемикання"

Ця підсистема призначена для експлуатації в диспетчерській службі і дозволяє вести електронний журнал перемикань на мережі.

На відміну від "модельного" режиму перемикань, реалізованого в рамках підсистеми "Режим", тут всі перемикання ведуться на контрольній диспетчерській базі, при цьому для кожного перемикання фіксується штамп часу та ПІБ диспетчера, який його здійснив. У системі ведеться список осіб, допущених до здійснення перемикань (як правило, це працівники диспетчерської служби) і здійснюється їх автентифікація. Таким чином, контрольна диспетчерська модель мережі в будь-який момент часу відображає реальний стан всіх динамічних елементів (комутаційного обладнання), а в інформаційній системі зареєстровані всі зміни в часі станів перемикаються об'єктів. У всьому іншому здійснення перемикань не відрізняється від "модельного": виконується автоматичний перерахунок усталеного режиму, видаються звіти про відключення і т. д.

Докладніше про підсистему "Перемикання"...

Підсистема "Заявки"

Дана підсистема - один з основних елементів "диспетчерської" функціональності ІГС "CityCom-ЕлГраф", що одночасно є найбільш природним засобом перманентної актуалізації інформаційної моделі.

Однією з основних функцій диспетчерської служби є контроль за виконанням планових і аварійних ремонтно-відновних робіт на основі журналу (карток) заявок. У підсистемі "Заявки" реалізована технологія комп'ютерного ведення журналів заявок, що забезпечує наступні основні можливості:

• значне спрощення процедур контролю за роботами з заявками (вибірка заявок за етапами їх "життєвого циклу", перегляд усіх заявок за заданим об'єктом і т. д.);
• швидкий пошук необхідної заявки за критерієм пошуку, що можна налаштовувати;
• ведення архіву дефектів на мережах і виконуваних за заявками робіт на основі формалізованого класифікатора, з підбиттям підсумків за часовий інтервал;
• можливість автоматичного формування різноманітних звітів за заявками;
• графічне відображення місць дефектів на схемі мережі;
• ведення журналу використання машин і механізмів;
• ведення журналу роботи членів бригади за заявками;
• швидкі переходи від журналу заявок до схеми мережі і навпаки;

а також інші функції, які значно полегшують роботу диспетчерської служби.

Як видно з переліку функцій, підсистема "Пошкодження" входить сюди лише як одна із складових частин, оскільки через механізм диспетчерських заявок проводяться не тільки роботи, пов'язані з аваріями та пошкодженнями, але і планові ремонтно-відновні та профілактичні заходи.

Кожна заявка має життєвий цикл, що включає кілька етапів від "прийняття" до "закриття" і передачі в архів. На кожному підприємстві, яке експлуатує мережі, самі етапи життєвого циклу заявок, а також алгоритм обробки заявки на кожному з етапів можуть відрізнятися, і це адекватно відбивається на функціонуванні підсистеми.

Практично всі події, у результаті яких можуть змінитися суттєві дані в паспортах об'єктів (довжини і марки кабелів, вид прокладки, схеми і структури вузлів мережі тощо), неодмінно знаходять своє відображення в диспетчерських журналах заявок. З цієї причини підсистема "Заявки" де-факто стає інструментом постійної актуалізації інформаційного опису мереж, що є додатковим серйозним аргументом на користь впровадження цієї підсистеми поряд з Базовим комплексом ІГС "CityCom-ЕлГраф".

Докладніше про підсистему "Заявки"...

 

Підсистема "Абоненти"

Найчастіше абонентські відділи і служби підключення мають свої локальні інформаційні системи, призначені для обліку договорів, підключених навантажень (лімітів), ведення взаєморозрахунків і т. п. В рамках цих систем так чи інакше описуються ті ж самі об'єкти, які ІГС "CityCom-ЕлГраф" фігурують в якості вузлів-споживачів моделі системи електропостачання. Дублювання даних в двох різних інформаційних середовищах подвоює роботу по веденню та актуалізації баз даних. До того ж імовірність розсинхронізації інформації в не пов'язаних між собою системах близька до 100%.

В рамках ІГС "CityCom-ЕлГраф" можливе створення спеціального механізму автоматизованого регламентного обміну "абонентською" інформацією з відокремленими інформаційними системами, які експлуатують відповідні служби підприємства. Цей механізм дозволяє, у відповідності з узгодженим регламентом, оновлювати навантажувальні і описові характеристики споживачів в інформаційній моделі "CityCom-ЕлГраф" за даними служб, відповідальних за їх достовірність. Тим самим знижуються трудовитрати на актуалізацію даних та практично виключається їх неузгодженість.

Докладніше про підсистему "Абоненти"...