Программная система расчета параметров, потерь мощности и энергии линий, трансформаторов для составления схем замещения и учета потерь

Основные расчеты электрических сетей. Отличия создаваемой программной системы. Обоснование выбора базовой платформы и языка программирования. Реализация программной системы. Принципы защиты информации. Передача мощных потоков энергии с минимумом потерь.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Міністерство освіти і науки України

Харківський національний університет радіоелектроніки

Факультет комп'ютерних наук

Кафедра програмного забезпечення ЕОМ

ДИПЛОМНИЙ ПРОЕКТ

пояснювальна записка

ПРОГРАМНА СИСТЕМА РОЗРАХУНКУ ПАРАМЕТРВ, УТРАТ ПОТУЖНОСТ ТА ЕНЕРГЇ ЛНЙ ТРАНСФОРМАТОРВ ДЛЯ СКЛАДАННЯ СХЕМ ЗАМЩЕННЯ ТА ОБЛКУ ВТРАТ

ГЮІК 7.080403.205ПЗ

Студент гр. ПЗАСвд - 05 - 2 ________________

Керівник проекту ________________ проф. Дудар З. В.

Допускається до захисту

Зав. кафедри, проф. _______________ Дудар З. В.

Харків 20__ р.

РЕФЕРАТ / ABSTRACT

Пояснительная записка содержит: стр., 35 рисунков, 1 таблица, 28 источников.

Объектом исследования являются методы и алгоритмы для расчётов параметров, потерь мощности и энергии в элементах электрических сетей.

Целью работы является разработка программной системы расчетов параметров, потерь мощности и энергии в линиях и трансформаторах, в которой учитываются различные конструктивные особенности элементов и фактическая мощность, протекающая по ним.

Метод разработки - технология Microsoft.NET, реляционная СУБД Microsoft SQL Server 2000.

В результате работы была создана система, позволяющая проводить расчеты параметров, потерь мощности и энергии в линиях и трансформаторах.

ЛИНИЯ, ТРАНСФОРМАТОР, ПАРАМЕТРЫ, ФАКТИЧЕСКАЯ МОЩНОСТЬ, ПОТЕРИ МОЩНОСТИ, ПОТЕРИ ЭНЕРГИИ, БАЗА ДАННЫХ, MICROSOFT.NET, MICROSOFT SQL SERVER

Пояснювальна записка містить: стор., 35 малюнків, 1 таблиця, 28 джерел.

Об'єктом дослідження є методи і алгоритми для розрахунків параметрів, втрат потужності і енергії в елементах електричних мереж.

Метою роботи є розробка програмної системи розрахунків параметрів, втрат потужності і енергії в лініях і трансформаторах, в якій враховуються різні конструктивні особливості елементів і фактична потужність, що протікає по них.

Метод розробки - технологія Microsoft.NET, реляційна СУБД Microsoft SQL Server 2000.

В результаті роботи була створена система, що дозволяє проводити розрахунки параметрів, втрат потужності і енергії в лініях і трансформаторах.

ЛІНІЯ, ТРАНСФОРМАТОР, ПАРАМЕТРИ, ФАКТИЧНА ПОТУЖНІСТЬ, ВТРАТИ ПОТУЖНОСТІ, ВТРАТИ ЕНЕРГІЇ, БАЗА ДАНИХ, MICROSOFT.NET, MICROSOFT SQL SERVER

This degree work contains 73 pages, 35 pictures, 1 tables, 28 sources.

Object of research are methods and algorithms for calculations of parameters, losses of capacity and energy in elements of electric networks.

The purpose of job is development of program system of calculations of parameters, losses of capacity and energy in lines and transformers in which various design features of elements and the actual capacity proceeding on them are considered.

The method of development is a technology Microsoft.NET, Microsoft SQL Server 2000.

As a result of job the system has been created, allowing spending calculations of parameters, losses of capacity and energy in lines and transformers.

LINE, TRANSFORMER, PARAMETERS, ACTUAL CAPACITY, LOSSES OF CAPACITY, LOSS OF ENERGY, DATABASE, MICROSOFT.NET, MICROSOFT SQL SERVER

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1 Основные расчеты электрических сетей

1.2 Анализ программных продуктов-аналогов

1.3 Отличия создаваемой программной системы

1.4 Постановка задачи

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОГРАММНОЙ СИСТЕМЫ

2.1 Архитектура программной системы

2.2 Система классов

2.3 Структура базы данных

3. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ

3.1 Обоснование выбора базовой платформы

3.2 Обоснование выбора языка программирования

4. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ТЕСТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ

4.1 Реализация программной системы

4.2 Принципы защиты информации

4.3 Обзор процесса тестирования

ВЫВОДЫ

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

ПРИЛОЖЕНИЕ А ЛИСТИНГ ПРОГРАММНОГО КОДА

ПРИЛОЖЕНИЕ Б ПРЕЗЕНТАЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ В ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ВВЕДЕНИЕ

Для возможности проведения анализа, т. е. расчета режимов, и синтеза, т. е. проектирования, необходимо знать назначение различных видов сетей, их определения, сведения о нагрузках потребителей, напряжениях, схемах и конфигурациях, конструкциях, режимах нейтрали и влияниях на окружающую среду. Необходимо знание требований к сетям и энергосистемам, обусловленные их надежностью, качеством энергии, экономичностью, безопасностью и возможностью дальнейшего развития. Решение вопросов анализа и синтеза невозможно также без расчетов сопротивлений и проводимостей линий и трансформаторов.

Известно, что процесс передачи электрической энергии осуществляется электромагнитным полем проводника и имеет волновой характер. Часть энергии теряется в проводнике и называется потерей энергии. Ток, протекая по проводам и трансформаторам 1, вызывает их бесполезный нагрев. Эти потери называют нагрузочными. В среднем потери достигают 10% (бывает и больше) от всей передаваемой мощности и обходятся государству в миллионы гривен в год.

Поэтому проводятся систематические исследования по отысканию путей и выработке мероприятий, снижающих эти потери. Существующие методы передачи электроэнергии требуют решения многих проблем и задач, чтобы обеспечить передачу мощных потоков энергии с минимумом потерь.

Главное отличие разрабатываемой программной системы состоит в повышение оперативности и качества расчета потерь в электрических распределительных сетях за счет автоматизации с использованием современных технических средств и информационных технологий.

Целью проекта является разработка программной системы расчетов параметров, потерь мощности и энергии в линиях и трансформаторах, в которой предусмотрено введение нового элемента, со своими конструктивными особенностями; расчет параметров; введение фактической мощности, протекающей по линии или трансформатору; расчет потерь мощности и энергии, в зависимости от параметров элемента и фактической мощности.

1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1 Основные расчеты электрических сетей

Электрическая система характеризуется параметрами, зависящими от свойств входящего в нее оборудования, в основном от сопротивлений и проводимостей (имеются в виду поперечные проводимости) линий и трансформаторов 2.

Расчеты электрических сетей (рисунок 1.1) проводятся при проектировании и состоят:

- экономическим соображениям;

- допустимым потерям и отклонениям напряжения;

- допустимому нагреву.

Одновременно проводится проверка по условиям потерь на корону при нормальных атмосферных условиях и отсутствии перенапряжений и т.д 3.

Размещено на

Рисунок 1.1 - Структурная схема основных расчетов электрических сетей.

Все выбираемые параметры сетей при расчетах принимаются на какой-то период времени постоянными. Однако при росте нагрузок эти параметры (напряжение, сечение проводов, число подстанций и др.) необходимо менять: переводить сеть на более высокое напряжение, увеличивать сечения, число подстанций и т. д. 4. Нахождение оптимальных решений может быть получено с помощью динамического программирования 5.

Расчеты выбора параметров - это расчеты выбора напряжений, параметров линий, трансформаторов, компенсирующих и других устройств с учетом разных режимов. Определив потокораспределение в сети можно провести расчёты потерь в её элементах 6.

Наиболее актуальный вопрос - минимизировать потери электроэнергии в элементах электрической сети при ее транспортировке. Для расчёта потерь необходимо определить параметры электрооборудования 7.

Чтобы иметь возможность рассчитать какую-то сеть, линии и трансформаторы условно заменяются эквивалентными схемами замещения 8. В табл. 2.3.1 9 показаны различные схемы замещения. Каждая из схем имеет свои преимущества и недостатки, однако принципиально безразлично, какой из схем заменить линию или трансформатор. По рекомендациям [10], линию часто заменяют П-образной схемой, а трансформатор - Г-образной. Коэффициенты А, В, С и Д четырехполюсника, как известно из ТОЭ, определяются по режимам холостого хода и короткого замыкания. Далее описываются методы определения сопротивлений и проводимостей для расчетов по приведенным схемам.

На рисунках 1.2 и 1.3 представлены структурные схемы для определения сопротивлений и проводимостей линий, трансформаторов и автотрансформаторов. Для линий принята П-образная схема, для трансформаторов - Г-образная.

Поверхностный эффект в стальных проводах очень велик и приравнять омическое сопротивление активному сопротивлению переменного тока, как это рекомендуется при расчетах проводов из цветных металлов, нельзя, т. е. Rст Rом. Магнитная проницаемость µ в ста...