«Правила учета электрической энергии» [2] определяют понятие «Технический учет электроэнергии» для учета электроэнергии внутри электростанций, подстанций, предприятий и т.д. Расчет балансов может производится, как по отдельным объектам - энергообъединению в целом, ПЭС, электростанции и подстанции, так и по определенной группе объектов. При этом возникает необходимость группировки этих объектов с целью расчета баланса. Для упрощения в модель расчета было введено понятие сечения расчета - логического объединения совокупности измерений группируемых объектов. Соответственно, алгоритмы расчета баланса по сечению дополнительно требуют указания вида баланса, по которому осуществляется расчет.
На рис. 7 показан пример объединения приборов учета в сечения расчета (приборы учета обозначены - ). При объединении приборов учета в сечения возможны случаи перекрытия (сечения 3 и 4) и включения.
Рис. 7. Объединение совокупности измерений в сечения расчета
Описание программной реализации комплекса
Средства базы данных комплекса «Энергостат», используемые для задач расчета балансов и технических потерь
Решение задачи расчета балансов и технических потерь требует организации хранения информации о составе объектов и оборудования, показаниях и измерениях приборов, справочных данных (типы, виды, марки оборудования). Это требует применения объектной технологии хранения данных, реализованной в технологии «Базы данных производственных, административных объектов, технологического оборудования и измеряемых параметров «Энергостат» [6]. Основное назначение базы данных (БД) - создание информационной структуры объектов и оборудования, подготовка классификаторов и справочников.Данная технология включает в себя БД определенной структуры и набор программных модулей, обеспечивающих администрирование, обслуживание базы и разработку приложений. База данных, интегрированная с комплексом программ администрирования и обслуживания, представляет информационную систему корпоративного назначения для решения производственных, экономических и других задач. При проектировании базы данных использовались объектные и темпоральные подходы, как средства моделирования; СУБД реляционного типа с SQL доступом, как средства хранения данных.
Структура программных модулей
Общая схема всех компонент комплекса отображена на рис. 8.
Рис. 8. Компоненты комплекса программ
Модуль менеджера энергообъектов и оборудования энергообъединения предназначен для ввода и коррекции данных по различным типам объектов и оборудования энергообъединения. Объектами могут являться предприятия, энергообъединения, а также энергетические объекты - электростанции и подстанции. На рисунке 9 показана экранная форма панели менеджера объектов и оборудования энергообъединения.
Рис. 9. Панель менеджера объектов и оборудования энергообъединения
Рис. 10. Окно ввода и коррекции состава электрооборудования энергообъектов
На рис. 10 показана панель ввода данных по составу электрооборудования энергообъектов (электростанций и подстанций). В левой части окна находится список энергообъектов. Выделив один или несколько энергообъектов, можно просмотреть состав электрооборудования, установленного на них, в таблице справа. Список энергообъектов может содержать либо подстанции, либо электростанции. Для ускорения поиска определенного энергообъекта или электроборудования и удобства просмотра окно содержит элементы управления фильтрами отображения:
· Уровень напряжения - данный список содержит уровни номинальных напряжений энергообъектов.
· Уровень напряжения оборудования - данный список содержит уровни номинальных напряжений объектов электрооборудования. При выборе определенного уровня, в таблице объектов электрооборудования будут отображены только те объекты, которые имеют указанный уровень напряжения.
· Вид оборудования - данный список содержит виды электрооборудования (трансформатор, реактор,...). При выборе определенного типа, в таблице объектов электрооборудования будут отображены только объекты указанного типа.
На рис. 11 показана панель для управления данными по линиям электропередачи (ЛЭП) энергообъединения.
Рис. 11. Окно ввода и коррекции свойств ЛЭП
Для ускорения поиска определенной ЛЭП и удобства просмотра форма также содержит элементы управления фильтрами отображения:
· уровень напряжения;
· вид ЛЭП;
· объект начала или конца ЛЭП.
Функциональная часть комплекса программ «Энергостат» построена по модульному типу. Каждой технологической задаче соответствует панель или группа панелей введения необходимых данных для выполнения задачи и отображения результатов.
Модуль расчета балансов электроэнергии
Данный модуль имеет два интерфейса по управлению данными показаний приборов учета и измерительных комплексов и по управлению сечениями учета электроэнергии.
На рис. 12 отображена панель управления данными по учету электроэнергии. Имеется возможность выбора электрических счетчиков по видам, по напряжению. Данная панель позволяет осуществить ввод данных по расходу электроэнергии.
Рис. 12. Панель управления данными по учету электроэнергии
На рис. 14 отображена панель управления сечениями учета электроэнергии.
Рис. 14. Панель управления сечениями учета электроэнергии
После определения вида расчета для сечения учета электроэнергии возможен расчет баланса электроэнергии. Пример расчета представлен на рисунке 15.
Исходные данные и результаты расчетов могут быть экспортированы в стандартные офисные средства (Microsoft Excel, Word).
Рис. 15. Пример расчета баланса электроэнергии
Рис 16. Панель управления данными по РТП
Модуль расчета технических потерь
Модуль расчета технических потерь имеет интерфейсные окна для загрузки объектов, оборудования и расчета технических потерь. Они разделены по функциональному признаку (рис. 16):
· Оборудование и установки - состав оборудования для расчета технических потерь.
· Данные замеров - замеры токов для расчета технических потерь.
· Показатели распределения электроэнергии и дополнительная информация - информация по отпускам в сеть и СН.
· Расчеты и анализ результатов - расчет и просмотр результатов расчета.
· Информация по потерям мощности в замкнутых сетях.
После загрузки необходимых данных для расчета технических потерь (данные контрольных замеров, отпуска в сеть) возможен расчет технических потерь для сетевого предприятия (рис.17) и для энергообъединения в целом (рис. 18).
Рис. 17. Пример расчета технических потерь для сетевого предприятия
Рис. 18. Пример расчета технических потерь для энергообъединения
Данные по результатам расчета могут быть экспортированы в стандартные офисные средства (Microsoft Excel, Word).
Выводы
В докладе представлены алгоритмы и методы расчета балансов электроэнергии для энергообъединений и энергообъектов, а также программная реализация комплекса расчета балансов и технических потерь. Разработка методов и средств расчета балансов и потерь основывалась на практическом опыте внедрения программных комплексов «Энергостат» и «РТП» в различных энергообъединениях России. При разработке использованы различные компоненты и средства базы данных комплекса «Энергостат».
Программная разработка в настоящее время внедряется в ОАО «Мосэнерго» и может быть использована в различных энергообъединениях, энергосбытовых организациях, предприятиях электрических сетей.
Список литературы
1. «Временные правила работы ФОРЭМ». Сборник нормативных и методических документов по измерениям, коммерческому и техническому учету электрической энергии и мощности. М., ЭНАС, 2001 г.
2. Типовая инструкция по учету электроэнергии при ее производстве, передаче и распределении» РД 34.09.101-94. Сборник нормативных и методических документов по измерениям, коммерческому и техническому учету электрической энергии и мощности. М., ЭНАС, 2001 г.
3. Беляев В.И. Энергоснабжение потребителей в 2001 г. и задачи на 2002 г. Энергетик № 4, 2002г.
4. Методические указания по расчету регулируемых тарифов и цен на электрическую (тепловую) энергию на розничном (потребительском) рынке. Утв. Постановлением ФЭК РФ от 31.07.2002 № 49-Э/8.
5. База данных производственных и административных объектов, технологического оборудования и измеряемых параметров «Энергостат» (сетевая версия). Свидетельство Роспатента об официальной регистрации базы данных № 2002620201 от 10.12.2002.
6. Б.И. Макоклюев. Расчет и планирование режимных параметров, балансов мощности и электроэнергии АО-энерго и предприятий сетей с помощью программных комплексов «Энергостат» и «РБЭ». Сборник докладов: «Современные методы и средства расчета, нормирования и снижения технических и коммерческих потерь электроэнергии в электрических сетях», М., НЦ ЭНАС, 2000.