Мы поможем вам стать лучшими в отрасли Тел./факс +7(495)737-60-28, +7(499)151-06-54     e‑mail: info@citycom.ru

Базовый комплекс ИГС "CityCom-ЭлГраф"
Подсистема "Режим"
Подсистема "Локализация аварий"
Подсистема "Потери"
Подсистема "Повреждения"
Подсистема "Переключения"
Подсистема "Заявки"
Подсистема "Абоненты"

Скачать презентацию Информационно-графическая система "CityCom-ЭлГраф"

Базовый комплекс ИГС "CityCom-ЭлГраф"

Базовый комплекс ИГС "CityCom-ЭлГраф" содержит всю функциональность, необходимую для графического представления и описания сетей электроснабжения на масштабном или условно-масштабном плане местности, включая базу данных паспортизации сетей и инструментарий для ввода и корректировки данных. В состав базового комплекса включены также все необходимые виды тематических раскрасок, графических выделений, справочных и отчетных документов, формируемых на основании информации, содержащейся в базе данных паспортизации.

Более подробное описание Базового комплекса ИГС "CityCom"...

Паспортизация сетей

В Базовый комплекс входят процедуры технологического ввода, позволяющие корректно заполнить базу данных характеристик узлов и участков сетей электроснабжения. Среди этих характеристик есть как необходимые для проведения режимных расчетов и решения иных расчетно-аналитических задач, так и чисто справочные - характеристики опор ЛЭП, способ прокладки кабеля, балансовая принадлежность, телефон абонента и т.д.

В рамках каждого информационного проекта имеется собственная классификация типов узлов, состоящая не менее чем из 5 позиций (трансформаторные и распределительные подстанции, потребители, развилки и опоры). Количество типов узлов не ограничено, в среднем оно составляет 10-15. Участки электросетей, соединяющие смежные узлы, также могут быть классифицированы, например: сети высокого, среднего и низкого напряжений, сети подземной и воздушной прокладки и т.д.

Для узлов и участков каждого из классифицируемых типов имеется свой набор паспортных характеристик, согласуемых с заказчиком на этапе разработки Технического задания. Паспорт узла или участка может содержать несколько десятков параметров.

Практически все необходимые справочники и технологические классификаторы (марки кабелей, способы прокладки, типы переключателей, реле и т.п.) также согласуются с заказчиком и поставляются в составе инструментария, что значительно упрощает и формализует ввод паспортов. Исключение составляют такие параметры, значения которых не могут быть выбраны из классифицированного ряда (нагрузки, длины, геодезические отметки и т.п.) и должны заноситься непосредственным заданием в соответствующие поля экранных форм.

Помимо семантической информации об объектах сети, паспортизация подразумевает и возможность создания графических детализированных схем узлов и участков, содержащих информацию о коммутации электрических линий внутри узлов, трансформаторах и переключателях, привязках к местности, наличии и расположении технологического оборудования. Для этой цели служит специализированный графический редактор с набором всех необходимых примитивов. Особенность этого графического редактора состоит в том, что при создании изображения внутренней схемы узла он автоматически создает и включает в модель сети топологическую структуру связности второго (вложенного) уровня. Кроме того, возможна одновременная паспортизация технологического оборудования, изображенного на этих схемах.

Имеется возможность включения в паспорта объектов произвольных документов, формат которых поддерживается операционной системой и установленными приложениями, например: фотоизображение объекта, видеофрагмент связанного с объектом события, договор с абонентом и т.п.

 

Подсистема "Режим"

Подсистема включает в себя набор функциональных компонент и соответствующие им информационные структуры базы данных, необходимые для расчета и моделирования режимов работы сетей электроснабжения.

Размерность сетей, степень их разветвленности и количество источников, работающих на связные компоненты - не ограничены.

Расчет установившихся токов и падений напряжения

Расчет установившегося режима осуществляется раздельно для сетей высокого и низкого напряжения. При этом узлы - потребители сетей высокого напряжения являются одновременно источниками для сетей низкого напряжения.

Как правило, по узлам-потребителям (абонентам) задаются мощности подключенной нагрузки (лимиты), по источникам - напряжения на выходе. Результатом расчета является полное распределение действующих токов в сети и напряжения по всем узлам, и, следовательно - падения напряжений вдоль линий электроснабжения от источников к потребителям.

Электрические сопротивления участков линий электропередачи определяются их длиной, маркой кабеля и конструктивным исполнением.

Расчет степени нагруженности и резерва пропускной способности линий электропередачи

На основании данных о подключенных нагрузках производится расчет мощности установившегося тока по каждому участку сетей. Полученный результат соотносится с максимальной допустимой нагрузкой (мощностью) для применяемых марок кабеля и оборудования подстанций. В результате по каждому участку сетей и подстанциям определяется текущая степень нагруженности и резерв пропускной способности, что позволяет выявить "слабые места" и спланировать мероприятия по реконструкции сетей. Инструмент чрезвычайно полезен при формировании и выдаче технических условий на подключения.

Инструментарий подсистемы включает в себя табличные и графические средства анализа полученного в результате расчета параметров установившегося режима, включая профили падения напряжения, раскраски по степени нагруженности и др.

Расчет токов короткого замыкания (бета-тестирование)

При указании места возникновения короткого замыкания производится расчет пиковых токов и определяются точки аварийного срабатывания реле защиты. При этом формируется зона аварийного отключения, "подсвечиваемая" на графическом представлении сети. По зоне аварийного отключения могут быть сформированы произвольные отчеты на основании информации, имеющейся в базе данных.

Расчеты установившихся токов, нагруженности линий и токов короткого замыкания являются инструментами имитационного моделирования. С их помощью возможен ответ на вопрос, что произойдет с режимом в сети при тех или иных штатных или аварийных воздействиях, а также при различных условиях электропотребления в силу суточной, сезонной или нерегулярной неравномерности.

Моделирование переключений

Это именно тот инструмент, который, главным образом, позволяет говорить о "модели" сети. Суть заключается в автоматическом отслеживании системой состояния коммутационного оборудования в базе данных описания сети. Любое переключение на схеме сети влечет за собой автоматический перерасчет установившегося режима, и, таким образом, в любой момент времени пользователь видит те параметры режима электроснабжения, которые соответствуют текущему состоянию всей совокупности коммутационного оборудования в сети.

Переключения могут быть как одиночными, так и групповыми, для любой выбранной (отмеченной) совокупности переключаемых элементов.

Для потребителей переключением является любое из следующих действий:
- включение/отключение нагрузки;
- ограничение нагрузки (в % от паспортной, в т.ч. и более 100%);
- изменение вида нагрузки из списка, имеющегося в паспорте (проектная/фактическая...)

Предусмотрена генерация специальных отчетов об отключенных/включенных абонентах и участках сети, состояние которых изменилось в результате последнего произведенного единичного или группового переключения. Эти отчеты могут, по желанию пользователя, содержать любую информацию об этих объектах, содержащуюся в базе данных.

Режим моделирования позволяет оперативно получать ответы на вопросы типа "Что будет, если...?" Это дает возможность избежать ошибочных действий при регулировании режима и переключениях на реальной сети, могущих повлечь неприятные и даже фатальные последствия.

Модельные базы

"ЭлГраф" позволяет моделировать произвольные режимы, в том числе аварийные и перспективные, на пиковое, среднее или минимальное электропотребление. Само по себе моделирование предполагает внесение в модель каких-то изменений с целью воспроизведения режимных последствий этих изменений. Очевидно, что такие изменения искажают реальные данные, описывающие эксплуатируемую сеть в ее текущем состоянии, что категорически недопустимо.

Подсистема "Режим" содержит специальный инструментарий, позволяющий для целей моделирования создавать и администрировать специальные "модельные" базы - наборы данных, клонируемых из основной (контрольной) базы данных паспортизации, на которых можно производить любые манипуляции без риска исказить или повредить контрольную базу. 

Профили падения напряжения

Это аналитический инструмент инженера-электрика. Профиль напряжений представляет собой графический документ, на котором изображена линия изменения напряжения вдоль определенного пути, соединяющего между собой два произвольных узла сети по неразрывному потоку электрической мощности. На графике наглядно представлены все основные характеристики режима по узлам и участкам вдоль выбранного пути: напряжения, полные и удельные падения напряжения на участках, мощность нагрузки по линиям, токи и т.д.

Построению собственно профиля напряжения предшествует выбор искомого пути. Для этой цели на схеме сети отмечаются не менее двух узлов, через которые должен пройти выбранный путь. Если существует более одного пути, соединяющего заданные точки, то для однозначного определения результата можно указать промежуточные точки, либо изменить критерий поиска пути (это может быть минимизация количества участков, минимизация электрического сопротивления либо минимизация суммарной длины). Путь строится программой автоматически с учетом состояния коммутирующего оборудования в узлах (ТП, РП). Найденный путь "подсвечивается" на экране цветом выделения.

После выбора требуемого пути одним кликом мыши строится график профиля напряжений. Состав отображаемой на нем информации, легенда и масштаб представления легко настраиваются пользователем в удобном для него виде. Среди прочих настроек, имеется возможность выделить на графике нарушения расчетного режима, критерии нарушений задаются пользователем. График может быть при необходимости распечатан либо экспортирован в другие приложения через буфер обмена Windows.

На одном координатном поле могут быть одновременно построены сравнительные профили режимов, построенные по модельным базам. Типы и цвета линий и точек графика легко настраиваются, так чтобы графики различных режимов на одном поле были различимы между собой.

Групповые изменения характеристик нагрузок по заданным критериям

В подсистеме "Режим" имеется специальный инструмент для осуществления массовых изменений характеристик нагрузок потребителей с целью моделирования - таким образом, чтобы при этом не менять паспортные значения нагрузок абонентов.

Этот инструмент позволяет применить общее правило изменения характеристик нагрузки одновременно для некоторой совокупности потребителей, определяемой заданным критерием отбора, в частности:
- по всей базе данных;
- по одной из связных компонент (зоне электроснабжения);
- по некоторой графической области, заданной произвольным многоугольником;
- по типу объектов (жилье, административные здания, промышленность и т.д);
- по признаку ведомственной подчиненности;
- по признаку административного деления; и т.п.
Критерии отбора могут быть любыми, единственное существенное требование: соответствующая информация, на основании которой строится критериальный отбор, должна в явном виде присутствовать в базе данных описания потребителей.

Для потребителей, отобранных по заданному критерию, можно выполнить любое из следующих изменений характеристик нагрузки:
- включение/отключение нагрузки;
- ограничение нагрузки (в % от паспортной, в т.ч. и более 100%);
- изменение способа задания нагрузки из списка, имеющегося в паспорте (проектная/фактическая/...)

После проведения серии изменений характеристик нагрузок автоматически производится пересчет установившегося режима, результаты которого сразу же доступны для визуализации на схеме и анализа.

Поскольку при изменении характеристик нагрузки паспорта потребителей не меняются, очень просто вернуться к исходному состоянию модели, определяемому паспортными значениями нагрузок.

Групповые изменения характеристик участков сети по заданным критериям

Данный инструмент применим для различных целей и задач моделирования, однако его основное предназначение - калибровка математической модели сети. Реальная сеть всегда имеет физические характеристики, отличающиеся от проектных, в силу происходящих во времени изменений, отражающихся на значениях электрических сопротивлений, которые не всегда возможно адекватно учесть в модели. Очевидно, что эти параметры влияют на потери мощности и падения напряжений на участках линий, и в масштабах сети в целом это может приводить к весьма значительным расхождениям результатов расчета режимов по "проектным" значениям с реальным режимом, наблюдаемым в сети. С другой стороны, измерить действительные электрических сопротивлений участков эксплуатируемой сети - вряд ли реализуемо на практике. Поэтому эти значения можно лишь косвенным образом оценить на основании сравнения замеров напряжений в реальном режиме с результатами расчетов на математической модели, и внести в модель соответствующие поправки. В этом, в первом приближении, и состоит процесс калибровки.

Инструмент групповых операций позволяет выполнить изменение характеристик для подмножества участков сети, определяемого заданным критерием отбора, в частности:
- по всей базе данных;
- по одной из связных компонент (зоне электроснабжения, фидеру);
- по некоторой графической области, заданной произвольным многоугольником;
- вдоль выбранного пути;
При этом на любой из вышеперечисленных "пространственный" критерий может быть наложена суперпозиция критериев отбора по классифицирующим признакам:
- по марке кабеля;
- по участкам определенного вида сетей;
- по участкам определенного способа прокладки, и т.п.
Критерии отбора могут быть произвольными при соблюдении основного требования: информация, на основании которой строится  отбор, должна в явном виде присутствовать в паспортных описаниях участков.

Для участков сетей, отобранных по определенной совокупности критериев, можно произвести любую из следующих операций:
- изменение марки кабеля;
- изменение среднегеометрического расстояния между проводами;
- изменение поправочного коэффициента сопротивления.

После проведения серии изменений характеристик участков трубопроводов автоматически производится пересчет режима, результаты которого сразу же доступны для визуализации на схеме и анализа.

Поскольку при изменении характеристик участков сети их паспорта не модифицируются, в любой момент можно вернуться к исходному состоянию модели, определяемому паспортными значениями характеристик участков.

Табличные и графические аналитические инструменты

Помимо инструмента построения профилей напряжений, подсистема снабжена большим количеством удобных средств анализа. В частности, следующие:

  • "режимная" раскраска сети: разными цветами выделяются включенные, отключенные и тупиковые участки сетей;
  • специальные раскраски сети по значениям различных характеристик режима (по нагруженности, по напряжениям, по удельным падениям напряжения на участках и т.п.);
  • графические выделения (выделения цветом или иным способом узлов и/или участков по некоторому критерию), например: потребители с низким напряжением на вводе, участки и подстанции с превышением допустимой нагрузки и т.п.
  • расстановка значков-стрелок, указывающих направление мощности по линиям электропередачи;
  • подпись на схеме значений нагрузки по участкам и напряжений в узлах сети;
  • произвольные табличные аналитические документы, построенные на исходных данных и результатах расчета;
  • режимные справки по отдельным узлам, участкам, источникам и потребителям;
  • произвольные запросы и выборки из базы данных, содержащие любые описанные функции от параметров режима.

Набор раскрасок, графических выделений и аналитических документов ничем не ограничен, кроме потребностей пользователя и соблюдения общего принципа: группировать, фильтровать и анализировать можно только те данные, которые в явном виде присутствуют в базе данных проекта, либо вычислимы из последних.

 

Подсистема "Потери"

Этот инструмент предназначен для расчета транспортных и технических потерь электрической мощности по линиям электропередач и распределительным сетям. Методика определения потерь регламентирована документом "ПОРЯДОК расчёта и обоснования нормативов технологических потерь электроэнергии при её передаче по электрическим сетям", утвержденным приказом Минпромэнерго РФ от 4 октября 2005 г. № 267.

 

Подсистема "Повреждения"

Данный инструмент предназначен для ведения и обработки архива повреждаемости сетей.

Каждая запись электронного журнала повреждений связана с конкретным участком или узлом сети, изображенным на схеме. При формировании новой записи поврежденный участок (узел) может быть найден и выбран на графическом представлении сети, либо в диалоге - по адресу или иному поисковому критерию. Паспортные данные поврежденного участка (узла) автоматически попадают в журнал повреждений.

По каждому повреждению в журнал заносится набор данных, характеризующих как характер самого повреждения, так и сведения о моментах обнаружения и ликвидации. Подсистема автоматически отслеживает состояние записей о повреждениях. Виды повреждений, аварий и неисправностей классифицированы, что, с одной стороны, значительно упрощает ввод, а с другой стороны - дает возможность статистической обработки журнала с выдачей разнообразных отчетов о повреждаемости.

Повреждения могут быть изображены в графическом виде на схеме сетей специальными условными обозначениями, что обеспечивает визуальную оценку их территориальной распределенности и выявление зон концентрации.

Прямая связь журнала повреждений с базой данных информационного описания сетей позволяет не только сформировать отчет о повреждаемости оборудования за любой период, но и легко решать "обратную" задачу: например, для определенного участка получить справку о том, когда и какие на нем имели место аварии, повреждения или неисправности.

Более подробно о подсистеме "Повреждения"...

 

Подсистема "Переключения"

Эта подсистема предназначена для эксплуатации в диспетчерской службе и позволяет вести электронный журнал переключений на сети.

В отличие от "модельного" режима переключений, реализованного в рамках подсистемы "Режим", здесь все переключения ведутся на контрольной диспетчерской базе, при этом для каждого переключения фиксируется штамп времени и ФИО диспетчера, его осуществившего. В системе ведется список лиц, допущенных к производству переключений (как правило, это сотрудники диспетчерской службы), и осуществляется их аутентификация. Таким образом, контрольная диспетчерская модель сети в любой момент времени отражает реальное состояние всех динамических элементов (коммутационного оборудования), а в информационной системе зарегистрированы все изменения во времени состояний переключаемых объектов. Во всем остальном осуществление переключений не отличается от "модельного": производится автоматический пересчет установившегося режима, выдаются отчеты об отключениях и т.д.

Более подробно о подсистеме "Переключения"...


Подсистема "Заявки"

Данная подсистема - один из основных элементов "диспетчерской" функциональности ИГС "CityCom-ЭлГраф", одновременно являющийся наиболее естественным средством перманентной актуализации информационной модели.

Одной из основных функций диспетчерской службы является контроль за выполнением плановых и аварийных ремонтно-восстановительных работ на основе журнала (карточек) заявок. В подсистеме "Заявки" реализована технология компьютерного ведения журналов заявок, обеспечивающая следующие основные возможности:

  • значительное упрощение процедур контроля за работами по заявкам (выборка заявок по этапам их "жизненного цикла", просмотр всех заявок по заданному объекту и т.д.);
  • быстрый поиск требуемой заявки с гибко настраиваемым критерием поиска;
  • ведение архива дефектов на сетях и выполняемых по заявкам работ на основе формализованного классификатора, с подведением итогов за временной интервал;
  • возможность автоматического формирования разнообразных отчетов по заявкам;
  • графическое отображение мест дефектов на схеме сети;
  • ведение журнала использования машин и механизмов;
  • ведение журнала работы членов бригады по заявкам;
  • быстрые переходы от журнала заявок к схеме сети и наоборот;

а также другие функции, значительно облегчающие работу диспетчерской службы.

Как видно из перечня функций, подсистема "Повреждения" входит сюда лишь как одна из составных частей, поскольку через механизм диспетчерских заявок проводятся не только работы, связанные с авариями и повреждениями, но и плановые ремонтно-восстановительные и профилактические мероприятия.

Каждая заявка имеет жизненный цикл, включающий несколько этапов от "принятия" до "закрытия" и передачи в архив. На каждом эксплуатирующем предприятии сами этапы жизненного цикла заявок, а также алгоритм обработки заявки на каждом из них могут отличаться, и это адекватно отражается на функционировании подсистемы.

Практически все события, в результате которых могут измениться существенные данные в паспортах объектов (длины и марки кабелей, вид прокладки, схемы и структуры узлов сети и т.п.), непременно находят свое отражение в диспетчерских журналах заявок. По этой причине подсистема "Заявки" де-факто становится инструментом постоянной актуализации информационного описания сетей, что является дополнительным серьезным аргументом в пользу внедрения этой подсистемы наряду с Базовым комплексом ИГС "CityCom-ЭлГраф".

Более подробно о подсистеме "Заявки"...

 

Подсистема "Абоненты"

Зачастую абонентские отделы и службы присоединения имеют свои локальные информационные системы, предназначеные для учета договоров, подключенных нагрузок (лимитов), ведения взаиморасчетов и т.п. В рамках этих систем так или иначе описываются те же самые объекты, которые в ИГС "CityCom-ЭлГраф" фигурируют в качестве узлов-потребителей модели системы электроснабжения. Дублирование одних и тех же данных в двух различных информационных средах удваивает трудозатраты по ведению и актуализации баз данных. К тому же вероятность рассинхронизации информации в не связанных между собой системах близка к 100%.

В рамках ИГС "CityCom-ЭлГраф" возможно создание специального механизма автоматизированного регламентного обмена "абонентской" информацией с обособленными информационными системами, эксплуатируемыми в соответствущих службах предприятия. Этот механизм позволяет, в соответствии с согласованным регламентом, обновлять нагрузочные и описательные характеристики потребителей в информационной модели "CityCom-ЭлГраф" по данным служб, ответственных за их достоверность. Тем самым снижаются трудозатраты на актуализацию данных и практически исключается их рассогласованность.

Более подробно о подсистеме "Абоненты"...