Полный перечень функций

Расчёт установившегося режима

Временная лицензия Обратная связь

ПК PowerFactory обладает широким набором методов расчета установившихся режимов, включая симметричные и несимметричные расчеты методом Ньютона – Рафсона.

Основные функции модуля:

  • Расчет симметричных и несимметричных установившихся режимов замкнутых сетей переменного и постоянного тока.
  • Расчет сложнозамкнутых сетей постоянного тока любого класса напряжения.
  • Расчеты падения напряжения в элементах схемы электросетей.
  • Расчеты напряжений на шинах и клеммах узлов нагрузок схемы электросетей.
  • Распределение потоков мощности в ветвях схемы электросетей.
  • Анализ фактической загрузки электротехнического оборудования в нормальном, ремонтном и аварийном режимах работы сети.
  • Анализ развития магистральных и распределительных схем электроснабжения с учетом перспективного увеличения мощности.
  • Оценка напряжения и перетоков мощности при секционировании (АВР) на ТП, РП и ГПП.
  • Моделирование СТК, систем управления ШР и РПН трансформаторов.
  • Функции управления станцией и сетью, включая Q (U), cosϕ (P), Q (P) и статические характеристики.
  • Моделирование станционных групповых регуляторов, первичных регуляторов и АРЧМ (в частности, для задания распределения небаланса активной мощности между станциями и анализа послеаварийных установившихся режимов при расчете N-1, 2… для блоков).
  • Обеспечение локального и дистанционного регулирования напряжения.
  • Учет PQ-диаграмм генераторов.
  • Учет пределов активной и реактивной мощности, включая (зависящие от напряжения) характеристики генератора.
  • Создание пользовательских моделей регуляторов.
  • Моделирование первичного и вторичного регулирования, СЧХ.
  • Балансирование режима за счет нагрузки и генерации.
  • Моделирование асинхронных машин.
  • Моделирование статических характеристик нагрузок.
  • Учет температурных зависимостей.
  • Автоматизация задач с помощью DPL-скриптов.

Расчёт токов короткого замыкания

Временная лицензия Обратная связь

ПК PowerFactory поддерживает расчеты токов короткого замыкания для 1-, 2- или 3-фазных сетей для одиночных и множественных повреждений с широким набором расчетных методов (включая метод симметричных составляющих), основанных на международных и отечественных стандартах и обеспечивающих высокую точность для определения «истинных» токов короткого замыкания без учета упрощений или допущений.

Данная функция позволяет выполнять:

  • Расчет токов КЗ полным методом – методом суперпозиции согласно отечественным стандартам (ГОСТ Р 52735-2007 [свыше 1 кВ] и ГОСТ 28249–93 [до 1 кВ]), а также по зарубежным методикам (МЭК 60909, включая 2016, IEEE 141/ANSI C37, VDE 0102/0103, G74 и МЭК 61363).
  • Расчет КЗ, используя метод симметричных составляющих с учетом поддержания напряжения генераторами, подключенными к сети через устройства силовой электроники.
  • Анализ одиночных и множественных КЗ всевозможных типов, включая обрыв фазы и др. в узлах или ветвях с возможностью задания расстояния до точки повреждения по длине КЛ или ВЛ.
  • Расчет токов КЗ в сетях постоянного тока в соответствии с методиками IEC 61660 и ANSI/IEEE 946.

Анализ чувствительности

Временная лицензия Обратная связь

Зачастую требуется идентифицировать не только чувствительные узлы системы, но также влияние и реакцию этих узлов на различные изменения в системе.

Модуль анализа чувствительности в PowerFactory определяет чувствительность напряжения в узлах к изменениям в сети с помощью перечисленных ниже функций:

  • Расчет чувствительности напряжения и перетоков по ветвям.
  • Анализ чувствительности узлов к инъекциям мощности, к переключению РПН-трансформаторов и фазовращателей.
  • Расчет чувствительности трансформаторов и ВДТ (непрерывный и дискретный).
  • Учет коэффициентов распределения PTDF, LODF, OTDF и PSDF/TCDF.
  • Модальный анализ для определения узких мест сети.
  • Различные формы отчета с гибкими настройками.

Базовые расчёты распределительных сетей

Временная лицензия Обратная связь

Базовые функции расчета установившихся режимов могут быть расширены следующими возможностями:

  • Анализ нагрузки и профиля напряжения отходящих присоединений (фидеров) как для радиальных, так и для сложнозамкнутых сетей.
  • Инструменты анализа фидеров включают масштабирование нагрузки фидера для простых и сложнозамкнутых сетей.
  • Автоматизация визуализации топологии фидеров.
  • Анализ радиальных питающих линий с учетом средств изменения напряжения, фазового исполнения и др.
  • Определение замкнутых контуров в радиальной сети.
  • Ведение перспективных схем с помощью привязки элементов ко времени ввода и вариантам развития.
  • Стохастическое моделирование нагрузки.
  • Графики напряжения для фидеров с минимальным и максимальным напряжением.

Модели силового оборудования

Временная лицензия Обратная связь

В ПК PowerFactory есть полный набор моделей, типов и библиотек силового оборудования, позволяющих моделировать все элементы сети, а также системы управления и устройства РЗА.

Пользователям доступна полностью поддерживаемая всеми версиями программы библиотека оборудования с регулярными обновлениями и пополнением моделей элементов сети:

  • Библиотека первичного оборудования:
    • различные модели синхронных и асинхронных двигателей/генераторов;
    • асинхронные машины с двойным питанием;
    • элемент «статический генератор» для моделирования ветряных и фотоэлектрических источников энергии, топливных элементов, микротурбин и др.;
    • фотоэлектрическая система (PV) с автоматическим расчетом мощности по известному значению солнечной инсоляции;
    • внешние сети, источники переменного и постоянного напряжения и тока; 
    • простая и сложная модель нагрузки, специальные модели нагрузки среднего и низкого напряжения, возможность задания годового профиля нагрузки с большой дискретностью;
    • профили нагрузочных характеристик двигателей (ПК, ЦК, В, Н);
    • сетевые элементы (ЛЭП, кабели, отпайки, опоры, шинопроводы, 2-, 3-, 4-обмоточный Т и АТ, бустерный трансформатор, ступенчатый регулятор напряжения, реакторы, последовательный конденсатор, общий импеданс и т. д.);
    • автоматический пересчет параметров ВЛ и КЛ;
    • устройства силовой электроники, FACTS, вставки постоянного тока (ШИМ, вентиль) и дискретных элементов (диоды, тиристоры), выпрямитель/инвертор, клапан постоянного тока, устройства плавного пуска и др.; 
    • СТК, БСК, УШР, тиристорно-управляемая продольная компенсация, шунты, фильтры высших гармоник и т. д.; 
    • батарея постоянного тока, машины постоянного тока и модели с нагрузкой постоянного тока; 
    • моделирование нейтрали;
    • источники гармоник и импульсного напряжения и тока; 
    • составные модели для моделей ветвей и узлов, в т. ч. библиотека шаблонов для обработки составных моделей; 
    • группировка участков линий и узлов в ветви и ПС; 
    • возможность задать характеристики изменения различных параметров через коэффициент масштабирования, вектор, матрицу или импортом из файла, например для профилей нагрузки, генерации, в т. ч. ВИЭ, температурных зависимостей и др.; 
    • настройка времени и временного профиля для упрощенного моделирования (рекуррентных) временных рядов;
    • группировка элементов (зоны, области, границы, схемы, маршруты, фидеры, операторы, владельцы и технологические установки и др.).
  • Библиотека вторичного оборудования: 
    • марки ТТ, ТН; 
    • библиотека типовых устройств РЗА; 
    • детальные модели РЗА от производителей.

Представление объектов сети

Временная лицензия Обратная связь

ПК PowerFactory поддерживает моделирование любых сетей – радиальных и сложнозамкнутых 1–4-фазных сетей, комбинацию сетей переменного и постоянного тока для всех доступных функций анализа:

  • Моделирование замкнутых/радиальных 1-, 2-, 3- и 4-проводных сетей постоянного и переменного тока для всех функций анализа режимов.
  • Моделирование одно-, двух- или трехфазного исполнения сети с учетом и без учета нейтрали.
  • Детальное моделирование компоновки первичного и вторичного оборудования распределительных устройств подстанций, с учетом схем РЗА.
  • Наличие типовых схем распределительных устройств подстанций.
  • Моделирование коммутационных аппаратов: автоматических выключателей, предохранителей, разъединителей, выключателей нагрузки, заземлителей, измерительных ТТ и ТН и др.
  • Ведение коммутационных схем переключения автоматики подстанции.

Управление лицензиями

Временная лицензия Обратная связь

ПК PowerFactory использует иерархическую, объектно-ориентированную базу данных – библиотеку, хранящую в себе все необходимые данные для анализа сети.

Существует три возможности организации лицензий:

  • Одно- и многопользовательская версия:
    • Индивидуальная настройка интерфейса, диалоговых и контекстных меню.
    • Гибкая система фильтров и группировки объектов.
    • Вариации сети с времязависимыми этапами развития.
    • Управление исследованиями с определением оперативных сценариев, этапов развития, сетей и триггеров.
    • Инструмент сравнения и объединения проектов.
    • Ведение версий проектов.
    • Функции отмены изменений в БД и поддержка истории редактирования. 
  • Серверная версия (включает все функции многопользовательской версии):
    • Переключение между однопользовательской и многопользовательской базой данных.
    • Многопользовательский режим работы и совместное ведение проектов.
    • Администрирование учетных записей пользователей, доступ к данным и права доступа.
    • Администрирование базы данных.
    • Архивирование проектов.

Графическое отображение сети

Временная лицензия Обратная связь

ПК PowerFactory предоставляет широкие возможности пользователю при выборе степени детализации и визуализации электрической сети, включая возможность географической привязки:

  • Представление упрощенных однолинейных схем структурного/схематичного отображения объектов сети.
  • Представление детальных однолинейных схем для просмотра всех коммутационных аппаратов и элементов модели, включая первичное и вторичное оборудование.
  • Графическое представление энергоузлов, подстанций и секций шин.
  • Представление принципиальных графических схем для обзора всех узлов и ветвей сети.
  • Отображение схем на основе GPS-координат с GIS-подложкой картографического сервиса (например, Open Street Map, Esri ArcGIS, Google Maps, «Яндекс;Карты» и др.) или с фоновой подложкой карты.
  • Работа с однолинейной схемой с учетом этапов развития и оперативных сценариев.
  • Автоматизированное построение схем подстанций.
  • Настройка пользователем графических символов оборудования на схеме сети.
  • Хранение библиотеки графических шаблонов (подстанций, сборных шин и других составных элементов).
  • Цветовая раскраска схемы, объектов и визуализация результатов.
  • Функции экспорта и печати схем с определением области печати и предварительным просмотром печати.

Результаты расчётов и отчёты

Временная лицензия Обратная связь

Результаты расчетов и другие данные могут быть представлены различными способами, начиная от графического отображения и заканчивая табличными отчетами в удобных форматах:

  • Огромный набор расчетных параметров.
  • Вывод текстовых и табличных (интерактивных) форм отчетов.
  • Табличное представление результатов через настраиваемое окно гибких данных.
  • Окно вывода информации/результатов и хода расчетов с фильтром выводимых данных.
  • Отображение результатов расчетов на графических схемах.
  • Создание графиков и диаграмм для визуализации результатов (устройства защиты, гармонический анализ, анализ устойчивости, переходные процессы, модальный анализ и др.).
  • Удобная навигация графиков (масштаб, сжатие и др.)/
  • Встроенные цифровые датчики.
  • Сравнение результатов расчетов.
  • Возможность экспорта результатов расчета в Excel.

ПК PowerFactory позволяет импортировать и конвертировать данные сети из следующих специализированных программных комплексов:

  • Импорт/экспорт:
    • интерфейс DGS.
  • Импорт данных:
    • PSS/E, PSS/U (Siemens/PTI);
    • Sincal (Siemens);
    • UCTE (ENTSO-E);
    • Neplan;
    • Integral 7 (FGH);
    • Elektra;
    • ISU (SAP);
    • Reticmaster.

Анализ вариантов отказов

Временная лицензия Обратная связь

Анализ вариантов отказов позволяет выполнить расчет послеаварийных и ремонтных режимов с широкими возможностями автоматизации, визуализации и формы предоставления результатов отказов с одной и несколькими временными фазами. Оба варианта расчета предлагают автоматическое или пользовательское создание событий отказов, а также учет постоянных времени систем управления и термической стойкости.

Ключевые функции модуля:

  • Экспресс-мониторинг аварийных ситуаций по критерию N-1, N-2.
  • Расчет заданных пользователем сценариев отключения.
  • Выполнение заданных пользователем стратегий восстановления электроснабжения и сброса нагрузки (в т. ч. в автоматическом режиме).
  • Анализ сети постоянного и переменного тока.
  • Быстрый анализ отказов с оценкой наиболее критичных отключений.
  • Схемы восстановительных действий для гибкого и динамического анализа действий после отказа.
  • Моделирование одноэтапных и многоэтапных вариантов отказов.
  • Моделирование пошаговой работы противоаварийной автоматики и послеаварийных переключений.
  • Автоматизация ПС с помощью схем переключений.
  • Анализ аварийных ситуаций для суточного изменения режима с учетом ремонтов в сети.
  • Пошаговое моделирование выбранных отказов.
  • Сравнение аварийных ситуаций.
  • Широкие возможности составления электронных отчетов, в т. ч. графическая визуализация критических случаев.

Квази-динамическое моделирование

Временная лицензия Обратная связь

Функция квазидинамического моделирования используется при исследовании долгосрочных и среднесрочных процессов, например при планировании профилей нагрузок и генерации с учетом перспективного развития сети.

Основные возможности функции:

  • Среднесрочные и долгосрочные расчеты, основанные на последовательных вычислениях установившихся режимов с заданным пользователем шагом.
  • Учет времени и временных профилей и характеристик нагрузки и генерации при расчете.
  • Учет плановых ремонтов, отключений, вариантов и этапов развития сети.
  • Графики профилей и табличные отчеты, включая статистический анализ.
  • Гибкая настройка расчетного временного диапазона с любой дискретностью.
  • QDSL – язык для определения поведения различных моделей сети (например, накопителя электрической энергии).
  • Поддержка параллельных вычислений на многопроцессорных ПК.

Технико-экономический анализ сети

Временная лицензия Обратная связь

Технико-экономические расчеты (ТЭР) могут быть использованы при анализе стоимости и рентабельности проектных решений при развитии сети с оценкой показателя NPV с учетом капитальных затрат, стоимости потерь ЭЭ, стоимости недоотпуска электроэнергии и экономического эффекта.

Функционал инструмента:

  • Проведение ТЭР различных вариантов развития сети.
  • ТЭР на основе метода оценки стоимости возможного недоотпуска электроэнергии, расчеты затрат на амортизацию, учет экономических показателей интенсивности отказов (на основе функций анализа надежности), затраты на потери, обслуживание, инвестиционные затраты и др.
  • Оценку коэффициента эффективности для определения оптимального года инвестиций.
  • Поддержку параллельных вычислений.
  • Расчет экономических показателей по каждому варианту:
    • чистая приведенная стоимость проекта (NPV);
    • показатель эффективности (%);
    • общие экономические показатели.

Специальные расчёты распред. сетей

Временная лицензия Обратная связь

Расширенный набор функций по анализу распределительных сетей позволяет выполнять сложные оптимизационные задачи для обеспечения оптимизации определения оптимальных мест размыкания сети в соответствии с минимизацией потерь или улучшением показателей надежности с учетом сетевых ограничений, оптимизации профиля напряжения с целью анализа растущего числа распределенных источников электрической энергии или растущего числа нагрузок в сети низкого напряжения путем оценки оптимального положения отпаек устройств РПН-трансформаторов.

Инструмент позволяет выполнять такие задачи, как:

  • Оптимизация мест размыкания сети с учетом минимизации потерь, повышение надежности системы или минимизация переключений:
    • графическая визуализация, включая автоматическое отображение точек размыкания сети;
    • различные методы: эвристические, генетические алгоритмы и метод имитации
    • учет ограничений по мощности и верхней/нижней границы по напряжению в элементах сети.
  • Оптимизация профиля напряжения с учетом различных сценариев работы генерации и нагрузки, выбора положения РПН-трансформаторов и др.
  • Оптимизация режима работы магистральных и распределительных сетей для нормальных и ремонтных режимов по уровню напряжения в центрах питания, активной и реактивной мощности, потерям мощности в элементах сети.
  • Оптимизация баланса нагрузки между фазами:
    • автоматический перевод нагрузки, генераторов и/или элементов класса «ветвь» для выравнивания нагрузки по фазам;
    • выравнивание баланса нагрузки между фазами в центре питания или минимизация дисбаланса по фидеру;
    • возможность реконфигурации сети;
    • сохранение результатов в виде вариаций модели сети для удобного переключения между оригинальными и оптимизированными моделями сети.
  • Оптимальное размещение батарей статических компенсаторов:
    • оптимизация места установки, типа, фазового исполнения и мощности БСК;
    • экономическая оценка с учетом затрат на потери и на установку при заданных ограничениях напряжения;
    • возможность задать график нагрузки.
  • Анализ мощности распределенной генерации:
    • оценка распределенных энергетических ресурсов и резервной мощности сети;
    • учет ограничений по температуре, напряжению, релейной защите и качеству электроэнергии;
    • графическая визуализация по максимальному, минимальному и среднему запасу мощности системы;
    • табличные отчеты о доступных (максимальных) мощностях и ограничивающих элементах.
  • Планирование отключений (выводы в ремонт).
  • Поддержка различных критериев оптимизации.
  • Создание отчетов и визуализация результатов на однолинейной схеме.

Эквивалентирование сети

Временная лицензия Обратная связь

Эквивалентирование сети выполняется при необходимости учета примыкающей сети без ее детального моделирования с целью облегчения процесса сходимости и ускорения расчетов, в связи с чем смежные сети сворачиваются в соответствии с заданными пользователем сечениями, создавая необходимые эквивалентные элементы для последующих расчетов нагрузки и токов короткого замыкания.

Функционал инструмента:

  • Эквивалентирование сети для установившегося режима.
  • Определение сечений на графической схеме для эквивалентирования.
  • Расчет параметров УР и ТКЗ эквивалентов.
  • Поддержка эквивалентов нагрузки, простые и расширенные эквиваленты Уорда и REI-Dimo.
  • Сохранение сэквивалентированных моделей в виде этапов развития, с возможностью переключения между исходной моделью и моделью с внешним эквивалентом.
  • Различные опции объединения нелинейных элементов.

Расчёты РЗА (токовая)

Временная лицензия Обратная связь

Доступна обширная библиотека РЗА с устройствами от реальных производителей (ABB, SE, Siemens, GE, Alstom и др.), которая может применяться для статических расчетов и динамического моделирования. Модели защитных устройств детализированы и полностью соответствуют паспортным данным, что позволяет обмениваться настройками с реальными защитными устройствами. В модуль расчетов РЗА входят дистанционные, токовые защиты, в т. ч. направленные и дифференциальные, защиты по напряжению, по частоте и от потери синхронизма. Доступны различные графические представления характеристик устройств защиты, такие как времятоковая диаграмма с возможностью редактирования уставки на ней, диаграммы R-X и P-Q и тормозные характеристики дифференциальных защит. Проверка выбранных настроек может быть выполнена графически с помощью годографа или времятоковых характеристик либо автоматически с помощью инструментов анализа защиты. Выбранные настройки могут быть представлены в таблицах и экспортированы для дальнейшего изучения. Модуль расчетов для токовых защит может поставляться отдельно. Функция расчета дистанционных защит идет только в комплексе с токовыми защитами.

Функционал полного модуля:

  • Моделирование устройств РЗА в расчетах УР, ТКЗ, ПП.
  • Представление уставок реле в табличном виде.
  • Графическое отображение и редактирование предохранителей, реле, трансформаторов тока и напряжения.
  • Проверка работы РЗА:
    • автоматическое определение топологии РЗА;
    • автоматический расчет ТКЗ;
    • множество предопределенных отчетов с определением неверных настроек (согласование защит, выдержки времени, время отключения повреждения);
    • определения последовательности срабатывания устройств защиты и коммутационных аппаратов.
  • Проверка селективности защитных аппаратов и построение карт селективности.
  • Пошаговый анализ работы РЗА при различных авариях.
  • Кривые повреждения кабеля и трансформатора.
  • Установившееся время отключения для переходных или сверхпереходных значений тока/напряжения.
  • Кривые запуска двигателя.
  • Построение характеристик термической стойкости кабелей и трансформаторов.
  • Построение характеристик самозапуска двигателя.
  • Визуализация расчетов ТКЗ.
  • Проверка переходных характеристик.
  • Проверка защитных аппаратов по расчетным и пусковым (пиковым) токам.
  • Проверка защитных аппаратов по чувствительности к минимальным токам коротких замыканий.
  • Возможность создания собственных типов микропроцессорных терминалов и механических реле, их индивидуальных характеристик срабатывания.
  • Построение диаграмм P-Q и R-X с поддержкой отображения значения полного сопротивления.
  • Построение дистанционных диаграмм с отображенными измерениями и расчетами защищенных зон в прямом и обратном направлении.
  • Координацию защиты с поддержкой различных методов и задания условий.
  • Автоматический расчет настроек защиты. Функционал модуля РЗА может быть дополнен возможностями программного комплекса Advanced Protection Suite разработки «РТСофт».

Расчёты РЗА (дистанционная)

Временная лицензия Обратная связь

Доступна обширная библиотека РЗА с устройствами от реальных производителей (ABB, SE, Siemens, GE, Alstom и др.), которая может применяться для статических расчетов и динамического моделирования. Модели защитных устройств детализированы и полностью соответствуют паспортным данным, что позволяет обмениваться настройками с реальными защитными устройствами. В модуль расчетов РЗА входят дистанционные, токовые защиты, в т. ч. направленные и дифференциальные, защиты по напряжению, по частоте и от потери синхронизма. Доступны различные графические представления характеристик устройств защиты, такие как времятоковая диаграмма с возможностью редактирования уставки на ней, диаграммы R-X и P-Q и тормозные характеристики дифференциальных защит. Проверка выбранных настроек может быть выполнена графически с помощью годографа или времятоковых характеристик либо автоматически с помощью инструментов анализа защиты. Выбранные настройки могут быть представлены в таблицах и экспортированы для дальнейшего изучения. Модуль расчетов для токовых защит может поставляться отдельно. Функция расчета дистанционных защит идет только в комплексе с токовыми защитами.

Функционал полного модуля:

  • Моделирование устройств РЗА в расчетах УР, ТКЗ, ПП.
  • Представление уставок реле в табличном виде.
  • Графическое отображение и редактирование предохранителей, реле, трансформаторов тока и напряжения.
  • Проверка работы РЗА:
    • автоматическое определение топологии РЗА;
    • автоматический расчет ТКЗ;
    • множество предопределенных отчетов с определением неверных настроек (согласование защит, выдержки времени, время отключения повреждения);
    • определения последовательности срабатывания устройств защиты и коммутационных аппаратов.
  • Проверка селективности защитных аппаратов и построение карт селективности.
  • Пошаговый анализ работы РЗА при различных авариях.
  • Кривые повреждения кабеля и трансформатора.
  • Установившееся время отключения для переходных или сверхпереходных значений тока/напряжения.
  • Кривые запуска двигателя.
  • Построение характеристик термической стойкости кабелей и трансформаторов.
  • Построение характеристик самозапуска двигателя.
  • Визуализация расчетов ТКЗ.
  • Проверка переходных характеристик.
  • Проверка защитных аппаратов по расчетным и пусковым (пиковым) токам.
  • Проверка защитных аппаратов по чувствительности к минимальным токам коротких замыканий.
  • Возможность создания собственных типов микропроцессорных терминалов и механических реле, их индивидуальных характеристик срабатывания.
  • Построение диаграмм P-Q и R-X с поддержкой отображения значения полного сопротивления.
  • Построение дистанционных диаграмм с отображенными измерениями и расчетами защищенных зон в прямом и обратном направлении.
  • Координацию защиты с поддержкой различных методов и задания условий.
  • Автоматический расчет настроек защиты. Функционал модуля РЗА может быть дополнен возможностями программного комплекса Advanced Protection Suite разработки «РТСофт».

Гарм. анализ и контроль качества ЭЭ

Временная лицензия Обратная связь

Гармонический анализ позволяет выполнять оценку влияния нелинейной нагрузки на качество электрической энергии с учетом текущего и перспективного уровня гармонических искажений тока и напряжения согласно отечественным и зарубежным стандартам, их распространение по сети, решать вопросы по оценке их влияния на ресурс электрооборудования и в случае необходимости разрабатывать корректирующие мероприятия.

Функционал инструмента:

  • Расчет симметричной и несимметричной сети.
  • Учет изменений импеданса элементов схемы при изменении частоты гармоники вследствие скин-эффекта.
  • Моделирование интергармоник.
  • Моделирование источников высших гармоник: источники тока и напряжения, тиристорные выпрямители, преобразователи ШИМ, СТК, нелинейная нагрузка, эквивалентный генератор тока.
  • Формирование диаграмм гармонических искажений с предварительно заданными ограничениями в соответствии с отечественными (ГОСТ-32144-2013) и международными стандартами (МЭК 61000-3-6, IEEE 519, BDEW).
  • Построение осциллограмм.
  • Анализ фликера.
  • Анализ резонансов и частотная характеристика.
  • Моделирование фильтров высших гармоник.

Оптимизация режима по мощности

Временная лицензия Обратная связь

Оптимизация мощности расширяет и добавляет интеллектуальности стандартному расчету установившихся режимов – позволяет найти оптимальный способ организации режима с учетом различных критериев. Возможна оптимизация (линейная и нелинейная) режимов энергосистем со множеством ограничений, включая перетоки по сечениям, пределы регулирования реактивной мощности станционными регуляторами, активной мощности – регуляторами АРЧМ и т. п.

Функционал инструмента:

Оптимизация реактивной мощности:

  • Минимизация потерь сети или района.
  • Максимизация резерва реактивной мощности.
  • Оптимизация реактивной мощности (метод внутренней точки).
  • Управление:
    • реактивная мощность генераторов;
    • отпайки трансформаторов и шунтов;
    • СТК.

Экономическая оптимизация:

  • Целевые функции:
    • минимизация потерь;
    • минимизация стоимости ЭЭ;
    • минимизация сброса нагрузки;
    • оптимизация оперативных переключений.
  • Метод внутренней точки.
  • Методы линейного программирования.
  • Управление:
    • активная и реактивная мощность генераторов;
    • отпайки трансформаторов и шунтов;
    • СТК.

Оценка надёжности электроснабжения

Временная лицензия Обратная связь

Функционал инструмента:

  • Модели отказов элементов сети:
    • отказы линий, трансформаторов, распределительных трансформаторов и шин;
    • n-1, n-2 и отказы синфазного режима (n-k);
    • двойные замыкания на землю и другие отказы.
  • Оптимальное восстановление питания:
    • анализ последствий отказа;
    • автоматическое устранение аварии действиями релейной защиты;
    • системы интеллектуального восстановления электроснабжения класса High-End с возможностью переконфигурирования сети и отключения нагрузки;
    • подробные отчеты с планом действий по восстановлению электроснабжения;
    • секционирование (дистанционное переключение, индикаторы короткого замыкания, ручное переключение);
    • автоматизация правил переключений на подстанции.
  • Определение показателей надежности схемы, в т. ч. по стандарту IEEE 1366:
    • быстрое перечисление состояний, включая оптимальные методы восстановления электроснабжения для симметричных/несимметричных систем;
    • расчет всех общих показателей надежности по стандарту (IEEE 1366);
    • ведение графиков технического обслуживания;
    • поддержка различных тарифных и стоимостных моделей;
    • поддержка параллельной оценки надежности для многопроцессорных систем.
  • Функция оптимального размещения дистанционно управляемых коммутационных аппаратов:
    • определение оптимального количества и мест установки дистанционно управляемых коммутационных аппаратов для повышения надежности системы;
    • экономическая оценка для различных целевых функций.
  • Оптимальное ручное восстановление питания.
  • Анализ балансовой надежности генерации:
    • стохастическая оценка возможностей системы по выдаче мощности (потеря вероятности загрузки, кредит мощности и т. д.);
    • рассмотрение отключений генератора и графиков технического обслуживания и изменения нагрузки;
    • усовершенствованные вероятностные модели для ветряных ЭС;
    • богатый набор инструментов для создания отчетов и графиков.

Расчёты Эл.мех/Эл.маг переходных процессов

Временная лицензия Обратная связь

PowerFactory обладает мощными возможностями по анализу симметричных и несимметричных длительных переходных процессов с подробным моделированием систем управления и библиотекой шаблонов динамического оборудования, которые обеспечивают:

  • Анализ устойчивости генераторов энергосистемы и электроприводов электротехнической системы промышленного предприятия при кратковременных возмущениях.
  • Графическое представление результатов моделирования.
  • Задание различных сценариев коммутаций и событий в схеме.
  • Расчет многофазных систем постоянного и переменного тока.
  • Поддержка симметричных и несимметричных режимов.
  • Моделирование кратковременных и длительных событий.
  • Поддержка алгоритмов с фиксированным и адаптивным размером шага интегрирования в диапазоне от миллисекунд до минут.
  • Поддержка алгоритмов стабилизации численного интегрирования.
  • Моделирование любого типа повреждений и событий.
  • Переходной процесс пуска двигателя (для синхронных и асинхронных машин).
  • Пуск двигателей в переходном режиме (синхронные/асинхронные машины).
  • Поддержка всей библиотеки устройств РЗА.
  • Моделирование в реальном времени или на основе аварийных осциллограмм в формате COMTRADE.
  • Функция разложения кривой в ряд Фурье и анализ Прони в момент времени или во временном диапазоне.
  • Отслеживание режимных параметров, например частоты, напряжения, потери синхронизма и др.
  • Возможность сборки любых видов блок-схем (АВР, первичный индукционный двигатель, реле и т. д.).
  • Гибкая система подключения сигналов, доступ к любому из элементов сети и их параметрам через определение фреймов.
  • Комбинированный режим моделирования ЭМПП.
  • Учет кривых насыщения трансформаторов тока.
  • Комбинированный режим симуляции для переходных и установившихся процессов.
  • Поддержка интерфейса MATLAB/Simulink.

Анализ пуска двигателей

Временная лицензия Обратная связь

Функция анализа пуска двигателя реализует оценку различных сценариев пуска/самозапуска двигателей и вывода необходимых результатов (например, скачок напряжения до/после/во время пуска двигателей, время пуска, загрузка сети и др.). Анализ выполняется с помощью статического или динамического моделирования пуска электродвигателя.

Функционал инструмента:

  • Одиночный или групповой запуск двигателей.
  • Расчет переходных процессов с поддержкой систем управления.
  • Различные способы пуска двигателей (ЧРП, УПП, реакторный, автотрансформаторный, переменное сопротивление ротора, звезда-треугольник, плавный пуск и др.).
  • Выполнять проверку кабелей и трансформаторов на термическую стойкость.
  • Автоматический старт функции непосредственно из однолинейной схемы.
  • Создание детального отчета.
  • Расчет и анализ пусков и самозапусков электродвигателей с учетом различных нагрузочных характеристик двигателей (ПК, ЦК, В, Н).
  • Расчет и анализ последовательного (группового) пуска множества электродвигателей.
  • Оценка корректности отнесения электродвигателя к конкретной группе самозапуска.
  • Построение профилей остаточного уровня напряжения на шинах ТП, РП и ГПП и клеммах нагрузок при пуске/самозапуске крупных электродвигателей.

Модальный анализ – мощный инструмент анализа статической устойчивости энергосистем, который обеспечивает выбор настроечных параметров систем регулирования, ввод динамических свойств системы в устойчивую область, учитывая различные режимы колебаний в системе не только для традиционной генерации, но и для генерации на основе ВИЭ.

Модальный анализ позволяет выполнить:

  • Полный или выборочный анализ собственных значений (мод).
  • Анализ симметричной сети, включая нетрадиционные источники энергии – ветротурбины, солнечные панели, а также силовую электронику вставки постоянного тока, преобразователи напряжения, устройства FAСTS и др.
  • Построение диаграммы собственных чисел.
  • Визуализацию собственных векторов на однолинейной схеме.
  • Формирование табличных отчетов собственных чисел (в т. ч. частота колебаний), постоянную времени затухания, включая относительное демпфирование, значения омега (ω) и сигма (σ).
  • Формирование детальных отчетов режима колебаний, включая левый и правый векторы собственных значений,
  • коэффициентов участия, характеризующих состояние энергосистемы, управляемость и наблюдаемость.

Расчет вспышки дуги позволяет выявить и анализировать области энергетической системы с большими вероятностями возникновения электрической дуги с учетом времени срабатывания устройств РЗА согласно международным стандартам и рекомендациям по времени отключения короткого замыкания.

Функционал инструмента:

  • Расчет дугового разряда в соответствии со стандартами IEEE-1584 2002, NPFA 70E-2012 и BGI/GUV-I 5188.
  • Расчет «падающей энергии» (тепловой энергии на рабочем расстоянии от электрической дуги), минимального безопасного расстояния от дуги, категории средств индивидуальной защиты.
  • Автоматическое определение времени отключения с учетом работы релейной защиты (требуется модуль РЗА).
  • Расчет энергии тока дуги.
  • Вывод результата на однолинейную схему.

Расчёт и проверка сечений кабелей

Временная лицензия Обратная связь

Пакет «Расчет и проверка сечений кабелей» можно использовать для проверки соответствия заданных типов кабельных линий, а также для получения рекомендаций по изменению типов линий в соответствии с выбранным международным стандартом или с заданными пользователем напряжением, температурой и ограничениями по току короткого замыкания.

Функционал инструмента:

  • Оптимизация сечения кабеля с учетом стандартов (IEC 60364-5-52, NF C15-100, NF C13-200, и BS 7671).
  • Оптимизация усиления кабеля.
  • Контроль общих и/или индивидуальных термических ограничений и ограничений по ТКЗ.
  • Проверка падения напряжения на СШ и/или на фидерах.
  • Симметричный (прямая последовательность) и несимметричный расчет режимов с поддержкой всех фазовых исполнений (1-, 2- и 3-фазные системы, с/без нулевого провода).
  • Контроль совместимости фазового исполнения и типа питающего кабеля.
  • Формирование отчетов о проверках и автоматической замене типа кабеля в существующей сети.
  • Различные варианты отчетов о проверке кабелей и автоматическое изменение типов кабелей с созданием вариации сети до и после изменения.
  • Расчет токовой нагрузки на основе метода МЭК 60287 или Neher-McGrath и на основе известного материала кабеля, метода прокладки и данных об окружающей среде, включая наличие внешних источников тепла.
  • Удобное моделирование кабельной сети с поддержкой всех схем прокладки одно- и многожильных кабелей.
  • Формирование подробных отчетов и автоматическое изменение коэффициентов ухудшения характеристик кабеля в существующей сети с помощью создания вариаций сети до и после оптимизации.

Проверка технологического присоединения

Временная лицензия Обратная связь

Проверка технологического присоединения существенно упрощается благодаря данной функции, которая поддерживает международные рекомендации D-A-CH-CZ, BDEW и VDE-AR-N 410. Новое присоединение включается в схему как отдельный расчетный элемент. После создания и настройки элемента «Заявка на технологическое присоединение» на основе заданных данных можно выполнить расчет и анализ. Выходной отчет содержит результаты по каждому из оцениваемых аспектов, таких как изменения напряжения, фликер и влияние на состав гармоник.

Функционал инструмента включает в себя оценку следующих показателей:

  • Изменения напряжения и фликер.
  • Несимметрия напряжения.
  • Загрузка и токи КЗ.
  • Гармоники, интергармоники и автоколебания.
  • Связь.
  • Резонансные явления.

Вероятностный анализ

Временная лицензия Обратная связь

Вероятностный анализ позволяет проводить анализ сети на основе вероятностных входных данных. Такой анализ применяется, когда известно, что входные параметры являются случайными, или необходимо смоделировать сеть в перспективе и с ошибками прогноза. Вероятностная оценка обрабатывает ввод вероятностных данных и дает стохастические результаты.

Функционал инструмента:

  • Поддержка вероятностного потокораспределения и вероятностной оценки оптимального потокораспределения.
  • Стохастическое моделирование входных данных с учетом кривой распределения.
  • Вероятностное моделирование генерации, включая фотоэлектрические системы (PV) и/или ветрогенераторы, а также переменное потребление нагрузки.
  • Поддержка многочисленных функций распределения: равномерное, нормальное, логарифмически-нормальное, Вейбулла, экспоненциальное, геометрическое, Бернулли, конечное дискретное.
  • Инструмент автоматического преобразования для оценки распределения и корреляции по данным профилей и известных временных рядов.
  • Моделирование зависимостей с помощью корреляционных объектов.
  • Метод Монте-Карло и быстрый метод квази-Монте-Карло.
  • Определение статистических результатов для любой расчетной величины, включая средние и стандартные отклонения (с их доверительными интервалами), максимумы, минимумы, импульсы более высокого порядка.
  • Богатые возможности обработки результатов и построения графиков, включая функции распределения, функции плотности вероятности, корреляции.
  • Оценка критических, наихудших или среднестатистических случаев с помощью анализа вероятности.

Специальные расчёты магистральной сети

Временная лицензия Обратная связь

Набор прикладных функций позволяет выполнить анализ пропускной способности линий, уровня напряжения в зависимости от условий тех. присоединений и др.

Полный состав модуля позволяет произвести:

  • Построение P-U-кривых и определение критических значений по критерию поддержания напряжения.
  • Построение Q-U-кривых и оценку предела стабильности напряжения путем оценки изменения напряжения шины с изменением вводимой реактивной мощности.
  • Определение величины компенсации реактивной мощности путем наложения характеристик конденсаторов на графиках QU.
  • Анализ пропускной способности сечений с учетом различных ограничений.
  • Анализ влияния перетоков мощности между регионами с изменением величины генерации и нагрузки.
  • Определение максимального перетока между энергосистемами.
  • Планирование отключений и ремонтов.
  • Построение графических и табличных форм отчета.
  • Учет различных системных ограничений, в т. ч. по условиям термической стойкости, напряжения и др.

Набор прикладных функций позволяет выполнить анализ пропускной способности линий, уровня напряжения в зависимости от условий тех. присоединений и др.

Полный состав модуля позволяет произвести:

  • Построение P-U-кривых и определение критических значений по критерию поддержания напряжения.
  • Построение Q-U-кривых и оценку предела стабильности напряжения путем оценки изменения напряжения шины с изменением вводимой реактивной мощности.
  • Определение величины компенсации реактивной мощности путем наложения характеристик конденсаторов на графиках QU.
  • Анализ пропускной способности сечений с учетом различных ограничений.
  • Анализ влияния перетоков мощности между регионами с изменением величины генерации и нагрузки.
  • Определение максимального перетока между энергосистемами.
  • Планирование отключений и ремонтов.
  • Построение графических и табличных форм отчета.
  • Учет различных системных ограничений, в т. ч. по условиям термической стойкости, напряжения и др.

Идентификация параметров оборудования

Временная лицензия Обратная связь

Встроенная система идентификации и оптимизации представляет собой простой и точный метод определения параметров, в т. ч. схемы замещения, модели электрооборудования с использованием данных реальных испытаний, который работает на основе исходных эталонных значений, созданных в ПК PowerFactory или взятых из внешних файлов. Функция предназначена для расчетных моделей установившихся режимов, а также для моделирования переходных процессов. Способна определить несколько параметров одновременно, полностью интегрирована в графическое определение фрейма и блок-схемы.

Функционал инструмента включает в себя:

  • Оценку параметров нелинейных динамических MIMO-систем (многоканальная система с большим числом входов и выходов), полностью интегрированных с языком моделирования динамики (DSL).

Экспорт /импорт моделей

Временная лицензия Обратная связь

ПК PowerFactory позволяет импортировать и конвертировать данные модели сети множества специализированных программных комплексов. Кроме того, двусторонний обмен данными возможен с использованием инструмента DGS, который поддерживает несколько форматов:

  • Импорт данных:
    • ПК RastrWin;
    • АРМ СРЗА;
    • инструменты CIM (ENTSO-E 2009, CGMES 2.4.15);
    • PRAO.
  • Экспорт данных:
    • CIM (ENTSO-E: 2009, CGMES 2.4.15);
    • UCTE (ENTSO-E);
    • PSS/E (Siemens/PTI);
    • Integral 7 (FGH).

Интерфейсы (OPC, IEEE C37.118)

Временная лицензия Обратная связь

ПК PowerFactory поддерживает различные интерфейсы передачи данных и позволяет осуществлять интеграцию с различным программным обеспечением, в т. ч. SCADA-системами в режиме реального времени:

Основные возможности функции:

  • Интерфейс API (является частью модуля скриптов и автоматизации).
  • Интерфейс OPC DA/UA – SCADA-совместимый стандарт, A/D интерфейс сигналов.
  • Интерфейс согласования работающих машин (для внешних вычислительных станций CPLEX, GUROBI или обмена данными через формат файла AMPL-NL.
  • Интерфейс моделирования IEEE C37;118 – СВИ-протокол.
  • Интерфейс совместного моделирования EMT/RMS на основе протокола C37.