PowerFactory

Продукт
Разработчики: DIgSILENT
Дата премьеры системы: 1997/06/12
Отрасли: Энергетика
Технологии: BI,  CPM,  Системы управления проектами

Содержание

Система PowerFactory - программное обеспечение для анализа электрических систем, появилась в 1997 году.

Среди главных преимуществ продукта - повышенная стабильность вычислений, развитый графический интерфейс пользователя, надежная объектно-ориентированная база данных.

2008

В 2008 году DIgSILENT GmbH вывела на рынок 14-ю версию ПО PowerFactory.

2009

В конце 2009 года вышла первая версия для российского рынка - PF14-514.

2011

По состоянию на 12 мая 2011 года, последняя сборка DIgSILENT PowerFactory - PF14-525.1. В сравнении с предыдущей сборкой (PF14-525 от 03 марта 2011 года) добавлены новые параметры вычисления, улучшена работа с памятью (расширен предел используемой памяти до 3 Гб в 32-битной Windows), исправлены небольшие ошибки в графическом отображении сетей и конвертации данных, улучшены модели отдельных РЗ[1] и расширен набор команд языка DPL[2].

PowerFactory 14.1

17 июня 2011 года вышла новая официальная версия PowerFactory 14.1. В ней содержится множество улучшений и новые возможности моделирования:

  • улучшено отображение перспективных схем сетей и подстанций,
  • создана возможность организации «параллельных» вычислений
  • добавлена возможность расчета и анализа режимов при разных температурах проводника (с учетом изменения активного сопротивления и длительно-допустимого тока линии)
  • разработана новая функция «Generation Adequacy Assessment». Функция позволяет оценить вероятность покрытия (непокрытия) нагрузок заданным составом генерации учитывая стохастичность нагрузок и генерации (например, от ветростанций) с использованием вероятностного метода Монте-Карло.
  • добавлена возможность моделирования в УР асинхронных двигателей с переменным сопротивлением ротора.
  • в пакет включены новые модели для ветротурбин, фотовольтных элементов,топливных элементов, систем накопления электроэнергии
  • реализован метод расчета токов КЗ, учитывающий подпитку от ветротурбин, которые способны динамически поддерживать напряжение.
  • имеется функционал для оценки показателей качества электроэнергии (гармоники, фликер)согласно стандартам МЭК 61000-3-6/7, МЭК 61400-21 и фликерметр, согласно МЭК 61000-4-15 и МЭК 61000-3-7.
  • выпущена также версия, которая поддерживает 64-битную архитектуру.

Это позволяет PowerFactory использовать адресацию к ОЗУ выше границ в 2 ГБ, что обеспечивает эффективность при решении самых сложных задач, связанных с режимами больших и сложных энергосистем. TAdviser выпустил Карту российского рынка цифровизации строительства 25.3 т Доступен новый интерфейс CIM-ENTSO-E для импорта и экспорта данных.

PowerFactory 14.1.3

На 12 декабря 2011 последняя сборка DIgSILENT PowerFactory - PF14.1.3. Сравнивая с предыдущей сборкой (PF14.1.2), заметно повышена устойчивость алгоритмов расчета УР, токов КЗ, модального анализа, надежности. Улучшены методы работы с графикой, добавлены новые шаблоны ветротурбин и солнечных станций, скрипты построения годографов сопротивлений и стохастических переключений в поставляемые библиотеки.

2013 год. Российский анонс

Компания «РТСофт», официальный представитель компании DIgSILENT GmbH, сообщила 19 июня 2013 года об официальном выходе на российский рынок решения PowerFactory. Презентация продукта состоялась на семинаре, проведенном компанией для потенциальных заказчиков.

«PowerFactory уже более 30 лет используется электроэнергетиками по всему миру, и сегодня мы предлагаем новейший высококлассный продукт для российского рынка, – подчеркнул Фернандез Флавио, технический директор компании DIgSILENT GmbH, принявший участие в семинаре. – Компания «РТСофт» – это тот партнер, который обладает всеми необходимыми компетенциями и ресурсами для развития решений на базе продуктов DIgSILENT и способен обеспечить надежную всестороннюю поддержку пользователей продукта».

Концепции

Концепции, заложенные при создании этого ПО, делают его наиболее гибким и надежным инструментом компьютерного моделирования и анализа электрических систем и сетей.

  • Функционально интегрированное ПО представляет собой единый исполняемый модуль полностью совместимый с ОС Windows 95/98/NT/2000/XP/2003/Vista. Этот подход позволяет PowerFactory избежать рутинных процедур переноса данных между различными приложениями, такими как расчет потокораспределения мощности, расчет токов КЗ и др.

  • Вертикально интегрированное ПО позволяет использовать единый программный "движок" и интерфейс PowerFactory для различных приложений и сегментов рынка - генерация, передача, распределение электроэнергии, системы электроснабжения.

  • Интегрированная база данных избавляет пользователя от забот по организации и поддержке структур файлов и каталогов. Концепция единой интегрированной базы данных подразумевает, что все данные приложения (графика, параметры, результаты, условия выполнения, опции расчетов, сообщения и др.) хранятся в одной базе данных. Дополнительно предусмотрены механизмы проверки целостности базы, резервного копирования и восстановления, а также многопользовательские режимы обращения к данным, хранящимся на сервере.

  • Концепция управления проектами позволяет пользователю легко переходить от анализа одного варианта разработки системы к другому, сравнивать варианты, что в итоге повышает производительность работы и помогает избежать ошибок, связанных с дублированием информации.

  • Различные режимы работы. PowerFactory работает в полностью графической оконной среде, реализуя наиболее современный и интуитивно понятный графический интерфейс пользователя. Предусмотрены отдельные окна для отображения результатов расчета, однолинейных схем сети, детальных схем соединения подстанций, таблиц исходных данных и т.д.

  • В интерактивном режиме пользователь может работать с системой в режиме командной строки. Этот режим позволяет также создавать пользовательские последовательности команд, процедуры и сохранять их в специальных файлах. Таким образом, при помощи простого встроенного языка программирования (DPL) реализуется пакетный режим работы системы. Последнее, особенно необходимо при решении сложных задач, требующих расчетов множества режимов и их автоматизированного анализа.

  • Фоновый режим работы позволяет ПО работать в многозадачной среде. Этот режим необходим при совместной работе PowerFactory с другими системами реального времени, такими как АСДУ, ОИК и т.п. В этом режиме работы управление программой может быть удаленным.

  • Мощный графический редактор поддерживает большое количество графических функций, таких как многослойность, "drag and drop", автоматическая генерация типовых схем подстанций, условнозависимая окраска элементов, масштабирование, визуальная идентификация и др.

  • Система документирования проектов автоматически формирует отчеты, заполняя готовые шаблоны результатами расчетов. Существует возможность построения собственных шаблонов отчетов. Все данные могут быть импортированы или экспортированы в другие форматы хранения. Табличные данные могут быть конвертированы в формат MS Excel или Access, а обмен графическими данными с другими приложениями может быть осуществлен через BMP или WMF форматы.

Окно с перетоками по сечениям

Функции

PowerFactory включает постоянно растущий перечень поддерживаемых функций для решения прикладных задач:

  • Расчет симметричных и несимметричных установившихся режимов, токов КЗ для 1,2 или трехфазных сетей произвольной конфигурации переменного и постоянного тока.

  • Моделирование станционных групповых регуляторов, первичных регуляторов и АРЧМ[3] (в частности для задания распределения небаланса активной мощности между станциями и анализа поставарийных УР при расчете N-1 для блоков).

  • Анализ режимов напряжений и планирование резервов реактивной мощности с помощью методов PV- и QV- кривых, VQ – чувствительности и модального анализа Якобиана.

  • Ведение перспективных схем с помощью привязки элементов к времени ввода и вариантам развития.

  • Анализ низковольтных и оптимизация распределительных сетей.

  • Оптимизация (линейная и нелинейная) режимов энергосистем со множеством ограничений, включая перетоки по сечениям, пределы регулирования реактива станционными регуляторами, актива - регуляторами АРЧМ и т.п.

  • Оценка состояния

  • Моделирование электромагнитных и электромеханических переходных процессов, расчеты статической (модальный анализ характеристической матрицы, QR-алгоритм) и динамической устойчивости.

  • Создание пользовательских моделей регуляторов, например АРВ и идентификация их параметров по данным натуральных испытаний.

  • Расчет, моделирование и координация систем РЗА, устройств силовой электроники, FACTS.

  • Моделирование и анализ утяжеленных и аварийных режимов, N-1, N-m.

  • Расчет и анализ надежности, гармонический анализ.

  • Различные интерфейсы интеграции с системами WAMS, SCADA, ГИС, БД.

  • Совместимость с другими программными продуктами NETCAL, NEPS, PSS/E, PSS/U, Adept, NEPLAN и DVG.

  • Многопользовательский режим работы.

Представление южной части энергосистемы Украины в виде структурной схемы


Возможности разработки

PowerFactory содержит встроенные средства программирования. Это выводит функции ПО на новый уровень, позволяя создавать новые комплексные функции на основе встроенных функций. Типичные программируемые функции:

  • Расчет потерь электроэнергии.

  • Анализ пропускной способности.

  • Автоматическая координация защит.

  • Моделирование (противоаварийная автоматика - ПА).

  • Программируемый импорт-экспорт данных.

Наработки

Power Factory более 30 лет используется в сфере электроэнергетики (более 5 тыс. лицензий) в более чем 110 странах мира для решения всего спектра задач планирования и управления режимами электрических сетей и систем. Концепция вертикально-интегрированного ПО позволяет эффективно использовать PowerFactory для различных приложений в различных сегментах рынка: генерация, передача, распределение электроэнергии, системы электроснабжения предприятий и др.

Операторы национальных энергосистем: National Grid (Великобритания), Terna (Италия), Tennet (Нидерланды), Western Power (Австралия), EnergiNet (Дания), Swissgrid (Швейцария), ESKOM (ЮАР), EnBW (Германия), Scottish Power (Шотландия), ISA (Колумбия), PLN (Индонезия), EGAT (Таиланд) и ряд других используют Power Factory для моделирования динамики, оценки пропускной способности сечений (UCTE DACF), анализа надежности (N-1) и возможных аварий в энергосистемах.

PowerFactory стала де-факто стандартом моделирования ветровых ЭС.

Опыт в России

В России Белоярская АЭС приобрела Power Factory для моделирования электрических процессов и координации РЗА в системе надежного питания собственных нужд блока БН-600 в 2009 году. Используется в МЭИ.

В Украине, в Киевском и Донецком политехнических институтах, в 2010 году установлено по 25 лицензий этого ПО.

Оператор национальной энергосистемы National Grid (Великобритания) приобрёл 165 лицензий ПО PowerFactory. ПО будет использоваться для долгосрочного планирования развития национальной энергосистемы на период до 7 лет вперед, а также для оперативного планирования режимов (на 4 часа вперед). Чтобы гарантировать максимально возможную надежность работы всех приложений, система PowerFactory будет установлена на резервных кластерах сервера приложений, в среде многопользовательской базы данных.

Внедрение в национальные энергосистемы Великобритании ПО PowerFactory обусловило выход новой – 14 версии, значительно доработанной. National Grid для обеспечения комплексного анализа своих технических требований, профессионального и объективного сравнения различного коммерческого ПО привлекла всемирно известную, независимую, авторитетную консалтинговую компанию London Power Associates.

PowerFactory в диспетчерском центре National Grid

Примеры графического интерфейса


Диалог ввода информации по генератору для расчета УР

Ссылки

DIgSILENT PowerFactory

Примечания

  1. Релейная защита
  2. DPL - distributed logic programming
  3. Автоматическое регулирование частоты и мощности


Распределение вендоров по количеству проектов внедрений (систем, проектов) с учётом партнёров

За всю историю
2021 год
2022 год
2023 год
Текущий год

  Qlik (QlikTech) (59, 464)
  Форсайт (19, 330)
  SAP SE (70, 301)
  Oracle (65, 267)
  Loginom Company (ранее BaseGroup Labs Аналитические технологии) (4, 236)
  Другие (1081, 1514)

  SAP SE (6, 13)
  Qlik (QlikTech) (2, 8)
  Форсайт (2, 8)
  Microsoft (2, 6)
  Доверенная среда (1, 5)
  Другие (47, 73)

Распределение систем по количеству проектов, не включая партнерские решения

За всю историю
2021 год
2022 год
2023 год
Текущий год

Распределение вендоров по количеству проектов внедрений (систем, проектов) с учётом партнёров

За всю историю
2021 год
2022 год
2023 год
Текущий год

  1С Акционерное общество (4, 394)
  Oracle (11, 129)
  ИНТАЛЕВ (3, 98)
  ИТАН (ФинПроСофт) (1, 97)
  IBM (7, 69)
  Другие (104, 346)

Распределение систем по количеству проектов, не включая партнерские решения

За всю историю
2021 год
2022 год
2023 год
Текущий год