Программное обеспечение для энергетики
 | В этой статье есть несколько проблем. Помогите улучшить ее или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти сообщения )
|
Программное обеспечение для энергетического машиностроения — это программное обеспечение , используемое для создания моделей, анализа или расчета конструкции электростанций , воздушных линий электропередач , опор ЛЭП , электрических сетей , систем заземления и молниезащиты [ необходимо разъяснение ] и других. Это тип прикладного программного обеспечения, используемого для решения задач в области энергетики, которые преобразуются в математические выражения.
История
Первая программа для энергетики была создана к концу 1960-х годов с целью мониторинга электростанций . В последующие десятилетия технологии энергетики и вычислительной техники развивались очень быстро. Были созданы программы для сбора данных для электростанций. [1] Одним из первых языков программирования, используемых на атомных и тепловых станциях, был C (язык программирования) . Первая программа анализа энергосистем с графическим пользовательским интерфейсом и IPSA была разработана в середине 1970-х годов. [2] Другие платформы для моделирования электроэнергетики были созданы к концу 1980-х годов. В настоящее время язык программирования Python , обычно используемый на французских атомных станциях , используется для написания энергоэффективных алгоритмов и программ. [3] [4]
Классификация
Программное обеспечение для анализа электростанций
В начале 2000-х годов наблюдалось бурное развитие аналитического программирования и 3D-моделирования . Создавались программные продукты для проектирования электростанций , их элементов и соединений. Программы были основаны на математических алгоритмах и вычислениях. [5] Программное обеспечение для энергетики, такое как IPSA, SKM, CYME, DINIS, PSS/E, DIgSILENT и ETAP, является пионером в категории программного обеспечения для электроэнергетики. Большинство этих продуктов использовали MARKAL , ESME и другие методы моделирования. Линии электропередачи были спроектированы в соответствии с минимальными требованиями, изложенными в SQSS (стандарт безопасности и качества поставок). Это также относится к другим элементам энергосистем. В мире программного обеспечения было разработано много программных продуктов САПР для 2D и 3D электрических проектов. [6]
Программное обеспечение контроллера возобновляемой энергии
Контроллеры возобновляемой энергии используют различное программное обеспечение. Цифровые контроллеры бывают разных типов: АЦП, ЦАП, 4-битные, 8-битные, 16-битные и многие другие. [7] На сегодняшний день контроллеры в основном программируются с помощью компьютерных языков, таких как: C, C++, Java и другие. [8]
Программное обеспечение для защиты электроэнергетики
Другой вид программного обеспечения - это программное обеспечение для моделирования систем безопасности для энергосистем и электростанций. Такое программное обеспечение имитирует активацию различных типов защит, которые защищают трансформаторы, линии электропередач и другие компоненты. Оно графически отображает различные характеристики защит. Математические модели были установлены для всех компонентов энергосистемы. Пользователь может выбрать, какой тип защиты установить на энергетических объектах. Защиты также математически моделируются, когда они подключены к энергообъектам. Устанавливаются параметры аварийной ситуации, и на основе математической модели выполняются все расчеты для получения выходных графиков и результатов. [9]
Программные продукты
| Система | Создатель | Разработка началась | Последняя стабильная версия | Лицензия | Примечания | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ИПСА | ООО «ТНЕИ Сервисез» | 1974 | 2.10.2 (Май 2024) | коммерческий | Поток нагрузки, исследования непредвиденных обстоятельств и автоматизации, исследования реактивной мощности и соответствия, регулирование напряжения и потери мощности, исследования профиля нагрузки и генерации, уровень неисправности, защита от перегрузки по току, градуировка времени и перегрузки по току, моделирование реле, гармонический анализ, соответствие G5/5, переходная устойчивость, сети постоянного тока, надежность, несбалансированные системы и анализ (поток нагрузки, уровень неисправности и т. д.), пользовательские модели, CIM/ CGMES 3.0 (соответствие ENTSO-E), [10] гибкость, скрипты Python - PyIPSA. [11] | |
| НЕПЛАН | НЕПЛАН АГ | 1988 | 10.8.1.2 | коммерческий | Облачные вычисления, [12] Анализ энергосистемы, Система управления электропитанием, Сетевой код, Интеграция в реальном времени, Передающие и распределительные сети, Интеграция ГИС/SCADA, Управление активами, EMS - DMS | |
| ЭТАП | Операционные технологии, Inc. | 1986 | 24.0.1 | коммерческий | Анализ энергосистемы, система управления электропитанием, SCADA, планирование передачи и распределения, геопространственное моделирование, ADMS, EMS, контроллер микросети, контроллер электростанции | |
| EA-PSM | Энергетический совет | 2013 | 23.04.13 | коммерческий | Анализ потока мощности, короткое замыкание, вспышка дуги, гармонический поток, анализ запуска двигателя, координация реле и отслеживание защиты [13] | |
| ЦИМЕ | CYME Международный | 1986 | 16.01 | коммерческий | Модуль COM, Анализ стабильности напряжения | |
| СКМ | SKM Systems Analysis, Inc | 1992 | 8.0.2.5 | коммерческий | TMS, HI_WAVE, CAPTOR, неисправность IEC 60909, проводка IEE, A_Fault (ANSI) [14] | |
| PowerFactory | DIgSILENT GmbH | 1985 | 2025 | коммерческий | Несбалансированный поток нагрузки, RMS, EMT и гармонический анализ, защита, короткое замыкание, вспышка дуги, гармонический поток, анализ запуска двигателя, оценка состояния, анализ кабеля, создание сценариев и автоматизация, инструменты для сетей передачи и распределения | |
| ЭРАКС | РИНА Консалтинг Лтд | 1990 | 3.9.10 | коммерческий | Инструмент моделирования анализа сбалансированных трехфазных энергосистем, включающий модули расчета потока нагрузки, неисправностей/коротких замыканий, гармоник и G5/4, координации защиты, переходной устойчивости и вспышки дуги. [15] | |
| PSCAD/EMTDC | Научно-исследовательский центр HVDC в Манитобе | 1974 | 5.0.2 | коммерческий | Исследования электромагнитных переходных процессов | |
| ЭМТП | EDF , RTE и Hydro-Québec | 1982 | 4.1 | коммерческий | Исследования электромагнитных переходных процессов | |
| МСЭМТ [16] | Промышленный председатель EDF & RTE & Hydro-Québec | 2021 | 1.00 | образовательный | Библиотека с проверкой EMTP, разработанная с использованием языка Modelica для исследований электромагнитных переходных процессов (EMT) | |
| ПССЕ | Сименс | 1976 | коммерческий | Стационарные условия, а также в масштабах времени от нескольких секунд до десятков секунд | ||
| PSS SINCAL | Сименс | 1980-е | 21.0 | коммерческий | Несколько методов стационарного моделирования с огромной вычислительной мощностью, обширным анализом защиты и модулями динамики/переходных процессов для широкого диапазона частот (до нс) | |
| НАП [17] | Инновационная энергия развития | 1990 | 4.0.1 | коммерческий | Начальный и ограниченный поток нагрузки, короткое замыкание, анализ непредвиденных обстоятельств и расчет устойчивости | |
| DSATools | Powertech Labs Inc. | 1990-е | 21.0.7 | коммерческий | Набор программных инструментов для исследования потока нагрузки и стабильности энергосистемы и колебаний: устойчивость переходных процессов (TSAT), стабильность напряжения (VSAT), слабый сигнал (SSAT) и поток мощности (PSAT). Онлайн (в реальном времени) реализация DSA для диспетчерской. Распределенные вычисления. Несколько дополнительных модулей для совместного моделирования с PSCAD и RTDS, а также потоковая передача данных PMU. | |
| EasyPower | Бентли Системс, Инк. | 1984 | 2024 | коммерческий | Модули для исследований короткого замыкания ANSI/IEC, защиты, координации, дуговой вспышки, потока мощности, гармоник, динамической устойчивости, переходного пуска двигателя и надежности. EasyPower, Inc., ранее Electrical Systems Analysis, Inc. (ESA, Inc.), была приобретена Bentley Systems, Inc. в 2023 году. |
Системный анализ
Программные продукты созданы для решения различных задач и проведения различного рода анализа энергетики.
- Анализ заземляющей сети
- Анализ выработки электроэнергии
- Анализ линии электропередачи
- Анализ возобновляемых источников энергии
- Анализ системы распределения
Смотрите также
- Десять главных правил мониторинга состояния электростанции
- Мониторинг электростанций
- Программное обеспечение для ветроэнергетики
Ссылки
- Юлиус Тоу Инженер-программист
- Дж. Р. Макдональд, Стивен Макартур Интеллектуальные системы, основанные на знаниях в электроэнергетике
- Стефани Хей, Анна Фергюсон Обзор платформ и возможностей моделирования энергосистем, TNEI Services
- Ана Кавальканти, Аугусто Сампайо, Джеймс Вудкок Методы совершенствования в программной инженерии: первое лето в Пернамбуку
- Бьорклунд, П., Пан, Дж., Юэ, К., Шривастава, К., «Новый подход к моделированию сложных компонентов энергосистемы в различных инструментах моделирования»,
- Инновации в области энергетики, управления и оптимизации. Новые энергетические технологии Васант, Пандиан
- Специфический
- ^ «Мониторинг производительности завода». www.cpuc.ca.gov .
- ^ «Программное обеспечение IPSA». www.ipsa-power.com .
- ^ "О нас - Технология работы - Корпоративный профиль - 7 C ETAP - ETAP". etap.com .
- ^ "PyIPSA - IPSA с API Python". www.ipsa-power.com .
- ^ Программное обеспечение, Dlubal (12 марта 2019 г.). "Программное обеспечение для анализа и проектирования электростанций". Dlubal .
- ^ "50 лучших программных инструментов и приложений для проектирования - Pannam". 9 ноября 2015 г.
- ^ "Программное обеспечение для возобновляемых источников энергии - DNV GL". DNV GL .
- ^ Hernandez, OJ; Dande, G.; Ofri, J. (2005). "C++ Encapsulated Dynamic Runtime Power Control for Embedded Systems". Труды. IEEE Southeast Con , 2005. стр. 126–130 . doi :10.1109/SECON.2005.1423231. ISBN 0-7803-8865-8. S2CID 14469369.
- ^ Кулиш, Иван Горан; Марушич, Анте; Лечи, Горан (май 2012 г.). «Модели программного обеспечения реле защиты во взаимодействии с симуляторами энергосистем». Труды 35-й Международной конвенции MIPRO 2012 г. , стр. 924–929 . OCLC 5873135075. S2CID 18058074.
- ^ «Соответствие и совместимость CIM».
- ^ "PyIPSA | Модуль анализа энергосистемы".
- ^ "NEPLAN Cloud Compunting". www.neplan.ch . Получено 2019-07-19 .
- ^ "EA PSM – Узнайте больше о ключевых функциях, которые предоставляет это программное обеспечение". EA PSM . 22 апреля 2021 г. . Получено 27 июля 2021 г. .
- ^ "SKM Systems Analysis, Inc. - Программное обеспечение для энергосистем и решения для анализа и проектирования опасности дуговых вспышек". www.skm.com . Получено 20.11.2017 .
- ^ "ERACS - Программное обеспечение для анализа энергосистем от RINA". www.eracs.co.uk . Получено 16.09.2019 .
- ^ Масум, Алиреза; Махсереджян, Жан; Ульд-Башир, Тарек; Жиронне, Адриен (2021). «MSEMT: Расширенная библиотека Modelica для исследований электромагнитных переходных процессов в энергосистемах». Труды IEEE по доставке электроэнергии . 37 (4): 2453– 2463. doi : 10.1109/TPWRD.2021.3111127. S2CID 240536090.
- ^ IED. "NAP Software". Решения IED . IED.
