Файл: Методические рекомендации по подготовке исходной информации при автоматизированном проектировании сельских электрических сетей утверждены секцией эксплуатации электрооборудования и энергоснабжения Ученого совета ВИЭСХ 4 июня 1974 г..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.11.2024
Просмотров: 21
Скачиваний: 0
ВСЕСОЮЗНАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК
имени В. И. ЛЕНИНА
ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
УТВЕРЖДАЮ: |
УТВЕРЖДЕНЫ |
|
Директор ВИЭСХ |
секцией эксплуатации |
|
академик ВАСХНИЛ |
электроооорудования |
|
и энергоснабжения |
||
Л. Г. Прищеп |
||
Ученого совета ВИЭСХ |
||
7 июня 1974 |
4 июня 1974 г. |
|
Председатель секции |
||
|
||
|
канд. техн. наук |
|
|
Ю. А. Рослов |
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПОДГОТОВКЕ ИСХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПРИ АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ
СЕЛЬСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
Москва 1974
УДК 631.371.621.311.4—52
Методические рекомендации по подготовке исходной ин формации при автоматизированном проектировании сельских электрических сетей. М„ ВИЭСХ, 1974.
Дано краткое описание функциональной и организацион ной структуры автоматизированной системы проектирования (АСП) сельских электрических сетей. Для повышения эф фективности использования АСП в проектных организациях подробно рассмотрены с количественной оценкой различные способы сокращения затрат ручного труда на подготовку исходной информации о сетях. Рекомендации применимы также при автоматизации решения задач с большим объ емом исходной информации в других отраслях сельскохозяй ственного производства. Табл. 2, библ. 10.
Рекомендации разработаны канд. техн. наук В. П. Ко нечным.
Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации
сельского хозяйства (ВИЭСХ), 1974
Автоматизированное проектирование сельских электрических сетей
Задача автоматизации проектирования сельских электри ческих сетей может быть успешно решена при помощи спе циальной системы проектирования (АСП). Ее следует рас сматривать как одну из подсистем автоматизированной системы управления (АСУ) электроснабжением сельского хо
зяйства [1]- На современном этане развития электронно-вычислитель
ной техники и математических методов АСП сельских сетей может удовлетворять достаточно высоким требованиям. В частности, АСП в состоянии обеспечить универсальность по условиям применения, оптимальные проектные решения, высокую эффективность использования в проектной прак тике.
Проектные организации проводят перспективное и те кущее, или конкретное проектирование. Результаты пер спективного проектирования электроснабжения сельских по требителей крупных географических районов или зон необ ходимы для планирующих организаций; цель конкретного проектирования — составление технических проектов электри фикации конкретных объектов, на основе которых осуществля ется финансирование и производство электромонтажных работ.
Технический проект электрификации определенной терри тории составляют, как правило, для сетей одной ступени трансформации напряжения. Проект состоит из рабочих чер тежей и пояснительной записки, где приведены основные ха
рактеристики электрифицируемого объекта, |
спецификации |
на материалы и оборудование, а также сметы |
и сметно-фи |
нансовые расчеты. Структура работ по составлению техниче ских проектов применительно к ЦВМ включает в себя;
подготовительные |
работы (выполняемые вручную), свя |
занные со сбором |
и подготовкой исходной информации |
о сетях; |
|
оптимизационные технико-экономические расчеты; вспомогательные расчеты; оформление и тиражирование проекта.
3
При соответствующей разработке алгоритма АСП сель ских электрических сетей может быть достаточно универсаль ной. В частности, алгоритм АСП может предусматривать перспективное и конкретное проектирование сетей без огра ничения их объема, или размеров. Причем перспективное про ектирование следует ограничить только оптимизационными расчетами с выводом на печать минимально необходимой вы ходной информации. Для конкретного проектирования вновь сооружаемых и реконструкции существующих сетей алго ритм должен предусматривать различные экономико-геогра фические, климатические и другие условия функциони рования сетей, а также использование разных типов техниче ских устройств и модификаций опор ВЛ и подстанций, из вестных в практике сельской электрификации.
Эти возможности могут быть реализованы при включении в алгоритм АСП соответствующей нормативно-справочной информации, содержащейся в прейскурантах, ценниках, ти повых проектах, каталогах на оборудование, ГОСТах и тех нических нормах.
Исследованиями доказано, что оптимизацию технико-эко номических показателей электрических сетей обеспечивают методы математического программирования. В частности, работы. ВИЭСХ по автоматизации проектирования сельских электрических сетей с применением методов линейного и ди намического программирования показали возможность по лучения оптимальных проектных решений по критерию ми нимума приведенных затрат при нормируемых отклонениях напряжения у потребителей [2, 3]. В более ранних работах [4, 5] показаны также значительные возможности оптимиза ции сетей в разнообразных условиях их функционирования, но на основе более простого математического аппарата.
К вспомогательным проектным работам относятся расче ты, проводимые после получения оптимального (по основ ным технико-экономическим показателям) решения. Сюда входят расчеты токов короткого замыкания, выбор парамет ров защитной и коммутационной аппаратуры, расчеты по требностей в материалах (спецификации) и капитальных вложениях (сметы) и другие показатели, определяемые нор мами технологического проектирования [6].
Для реализации вспомогательных расчетов в АСП доста точно простой формализации принятой в проектных органи зациях методики.
Оформление и тиражирование технических проектов в лю бом количестве экземпляров (за исключением некоторой части пояснительной записки и рабочих чертежей) возможно на ЦВМ, оснащенных алфавитно-цифровыми печатающими устройствами (АЦПУ).
4
Таким образом, современные средства математического и технического обеспечения создают реальные предпосылки для разработки АСП сельских сетей, обладающей широкими возможностями по автоматизации производства почти всех видов работ, связанных с составлением технических проектов и регламентируемых действующими нормами и правилами проектирования.
Однако при автоматизации производства проектных работ ручной труд сохраняется на подготовительных операциях. АСП сельских сетей, как и любая АСУ, принадлежит к так называемым человеко-машинным системам, которые функци онируют только с участием человека. При этом на человека возлагаются функции творческого и нетворческого характера. Наиболее важные и ответственные творческие функции вы полняют специалисты высокой квалификации. Они определя ют, например, стратегию применения АСГ1 или выбирают ре шения в ситуациях вне «компетенции» АСП. Нетворческие или формально-исполнительские функции заключаются в под готовке исходной информации о сетях в виде, пригодном для обработки ее на ЦВМ.
Настоящие рекомендации имеют цель повысить эффек тивность практического использования АСП в проектных ор ганизациях. Этот показатель должен быть отнесен к числу ос новных характеристик АСП. С этой точки зрения разработка рациональной системы подготовки исходной информации яв ляется первостепенной задачей. Актуальность ее вызвана тем, что до сих пор специальных исследований в этой области не проводили; проектирование сельских сетей связано с необ ходимостью обработки больших объемов исходной информа ции, представляющей собой описание большого числа сравни тельно мелких потребителей электроэнергии, разбросанных на обширных территориях; практика использования сущест вующих программ расчета сельских сетей показывает, что затраты ручного труда па подготовку и машинного времени на обработку исходной информации неоправданно велики, главным образом из-за нерационального использования ЦВМ.
Согласно разработанной в ВИЭСХе методике оценки эф фективности автоматизации проектирования систем сельско
го электроснабжения |
[7], |
экономический эффект |
автомати |
зации может быть определен по выражению |
|
||
Э = (Зр - |
За) + |
(Ср - (СПТП+ С„ТЛ, |
(1) |
где Зр, За — приведенные затраты на реализацию про ектных решений соответственно при «ручном» и автоматизи рованном проектировании; Ср -- стоимость проектирования вручную; Сп, См — соответственно стоимость 1 ч подготови тельных работ и машинного времени; Тп, Тм — соответствен но время на подготовку исходных данных к виду, пригодно-
2 -3 8 8 5 |
5 |
му для расчетов на ЦВМ, и машинное время на выполнение расчетов.
В выражении (1) стоимостные показатели проектирова ния включают в себя нормативный коэффициент эффектив ности капитальных вложений, а в стоимость 1 ч машинного времени входит заработная плата оператора, непосредственно ведущего расчеты за пультом управления ЦВМ.
Первое слагаемое (в круглых скобках) выражения (1) обычно положительно, так как применение методов матема тического программирования при автоматизированном проек
тировании приводит к оптимальным решениям, |
затраты на |
реализацию которых, как правило, меньше, чем |
на проект |
ные, полученные вручную. В последнем случае |
экономич |
ность решения зависит от квалификации, опыта и интуиции проектировщика, поэтому вероятность получения оптималь ного решения мала.
Эффективность автоматизации проектирования увеличи вается, если и второе слагаемое (в квадратных скобках) вы ражения (1) положительно. Это увеличение не может быть сколько-нибудь существенным, так как затраты на проектные работы составляют обычно несколько процентов затрат на реализацию самого решения (в абсолютном выражении эко номический эффект от автоматизации производства самих проектных работ по сетям в масштабе страны может составить значительную величину). Однако в психологическом и со циальном аспектах анализ второго слагаемого выраже ния (1) представляет особый интерес. Возможны два случая, когда:
С„ (СпТ п + СмТ м) < 0 пли Ср (С..Тп + СмТ м) > 0 . |
(2) |
Если разность приведенных затрат по выражению (2) меньше нуля, значит соответствующий аппарат автоматизи рованного проектирования сетей для проектных организаций неприемлем с производственной точки зрения, так как тре бует больших затрат по сравнению с проектированием вруч ную. Из выражения (2) можно записать
С р - с пт п< 0 и Ср- С пт п> 0 . |
(3) |
Если разность меньше нуля, то непреодолимым препятстви ем для широкого внедрения в проектную практику аппарата автоматизированного проектирования станет так называемый психологический барьер .проектировщиков.
Автоматизированное проектирование выгодно для про ектных организаций в том случае, если разность затрат по выражению (2) больше нуля или сравниваемые величины равнозначны. В последнем случае, когда разность затрат
6
по выражению (3) близка к нулю, внедрение в практику автоматизированного проектирования сопряжено с опреде ленными трудностями, поскольку переход на автоматизацию в первое время неизбежно вызовет снижение производитель ности труда и заработной платы производственного персо нала.
Таким образом, из анализа выражения (3) следует, что чем меньше затраты на подготовительные работы при авто
матизированном проектировании по сравнению с |
общими |
||
затратами на проектирование вручную, |
тем |
ниже |
уровень |
психологического барьера и соответственно меньше |
время |
||
его преодоления проектировщиками. |
|
|
|
Соотношение затрат по выражению |
(2) |
определяется |
разнообразными факторами. Так, затраты машинного време ни зависят от типа ЦВМ, свойств математического аппарата алгоритма АСГ1, объема и структуры размещения норматив но-справочной информации в устройствах памяти ЦВМ, раз
меров проектируемых объектов (объема |
исходных данных |
о сетях) и т. д. Возможности сокращения |
машинного време |
ни здесь не рассматриваются, так как они могут быть опреде-' лены лишь в конкретных условиях алгоритмизации и про граммирования АСП.
Подготовительные работы при автоматизированном про ектировании включают в себя два этапа: сбор исходной ин формации о сетях; кодирование и запись ее на машинные носители информации.
Сбор информации о сетях необходим независимо от спо соба проектирования (вручную или при помощи ЦВМ). При чем автоматизация большинства этих работ практически пока не представляется возможной, например изыскания и согласо вания прохождения трасс ВЛ на местности и т. и.
Областью применения настоящих рекомендаций являют ся работы второго этапа, необходимость в которых возника ет только при автоматизированном проектировании электри ческих сетей. Затраты на них в основном определяются объ емом исходных данных о сетях. Приняв с некоторыми допу щениями стоимость 1 ч подготовительных работ по выраже ниям (1), (2), (3) за постоянную величину, можно от анали за приведенных затрат перейти к анализу затрат рабочего
времени (Т) на кодирование и запись исходной |
информации |
на машинные носители. Они для некоторой |
электрической |
сети определяются по выражению |
|
|
Г = /ДПУ, |
(4) |
где У — число расчетных участков в электрической |
сети; |
|
П — число исходных |
параметров, записываемых по |
одному |
участку; Д — средняя |
длина кода одного параметра, |
равная |
7