Компьютерные технологии решения задач электроснабжения
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт - Электротехнический
Направление - Электроэнергетика
Кафедра - ЭПП
Пояснительная записка к курсовому проекту
Компьютерные технологии решения задач электроснабжения
Выполнил
Студент гр.
Акимов Н.Л.
Томск - 2012
Введение
компьютерный электрическая сеть график нагрузка
Рост технической оснащенности современных промышленных предприятий, увеличение единичной мощности оборудования, усложнение производственных процессов и связей между отдельными звеньями производства обуславливают необходимость повышения качества управления технологическими процессами, а также потребность в оперативной и достоверной коммерческой и технологической информации. Информации, которая позволила бы предприятию снизить финансовые затраты, как за счет снижения затрат электроэнергии, и ее сверхлимитного расходования, так и за счет перехода на более выгодные тарифные системы.
Системы электроснабжения промышленных предприятий являются сложными производственными объектами кибернетического типа, все элементы которых участвуют в едином производственном процессе, основными специфическими особенностями которого являются быстротечность явлений и неизбежность повреждений аварийного характера. Поэтому надежное и экономичное функционирование систем электроснабжения возможно только при автоматическом управлении ими.
Для автоматического управления системой электроснабжения в целом и обеспечения экономичности нормальных режимов ее работы в настоящее время применяются автоматизированные системы управления технологическим процессом и автоматизированные системы контроля и учета энергоресурсов, построенные на основе использования цифровых универсальных и специализированных (управляющих) электронных вычислительных машин. Поэтому необходимы автоматические информационные устройства, обеспечивающие сбор и передачу информации от контролируемых пунктов на диспетчерские пункты, где находятся ЭВМ и диспетчерский персонал
Для автоматического управления системой электроснабжения был выбран пакет ТРЕЙС МОУД что обуславливается, прежде всего, наличием единой интегрированной среды разработки, объединяющей в себе более 10 различных редакторов проекта, среди которых: редактор программ на визуальном языке Techno FBD, позволяющий создавать алгоритмы программ пользователю с квалификацией электрика, а не программиста, а также удобный и простой в освоении графический редактор. Кроме того, интегрированная среда разработки TRACE MODE содержит обширные библиотеки готовых компонентов и алгоритмов: свыше 1000 графических изображений, свыше 600 анимационных объектов, более 150 алгоритмов обработки данных и управления.
В качестве основных задач в данной работе были определены: построение графических экранов оператора АРМ, написание программ для расчета основных параметров электрической сети и коэффициентов графика нагрузки, представление информации о количестве и стоимости потребленной электроэнергии, осуществление связи оболочки со средствами MatLab и TraceMode через ОРС сервер.
1.Создание схемы электроснабжение предприятия
Создание схемы выполняется на основе расчетов, произведенных ранее в пределах курса Основы расчета электроснабжения. Воспроизводим уже имеющуюся схему в пределах среды Trace mode
Рисунок 1-Мнемосхема электроснабжения завода
Для осуществления дистанционного контроля за аппаратами защиты был смоделирован пульт управления и выполнены привязки соответствующим аппаратам.
Рисунок 2-Пульт управления
Для наглядного отображения действия аппаратов защиты, а также функционирования системы применяется цветовая динамизация различных её объектов. Для выполнения динамизации используем FBD программирование для создания логики переключения цвета. Далее можно видеть пример такой программы для выключателей низшего напряжения.
Рисунок 3-Программа динамизации цвета выключателей низшего напряжения
Программа динамизации цвета кабельных линий, для индикации напряжения, приведена ниже.
Рисунок 4-Программа динамизации цвета кабельных линий
Программа динамизации цвета шин выполняется аналогичным образом
Рисунок 5-Программа динамизации цвета шин
2.Создание графиков нагрузок
.1 Моделирование асинхронного двигателя в Matlab
Режимы работы потребителей электрической энергии не остаются постоянными, а непрерывно изменяются в течение суток, недель и месяцев года. Соответственно изменяется и нагрузка всех звеньев передачи и распределения электроэнергии. Изменение нагрузок электроустановок в течение времени принято изображать графически в виде графиков нагрузки.
Существенная доля нагрузки промышленного предприятия может быть представлена в виде электрических двигателей. Одним из типов электрических машин является асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором (АКЗ). Произведем моделирование асинхронного двигателя с помощью дифференциальных уравнений, описывающих его поведение и программного пакета Matlab