جامع آموزش نرم افزار DIgSILENT
دوشنبه, ۲۲ دی ۱۳۹۳، ۱۰:۳۳ ق.ظ
با سلام خدمت مهندسین، دانشجویان و تمام علاقمندان به مبحث شبیه سازی سیستم های قدرت
همونطور که میدونید ، امروزه سیستم های قدرت بسیار وسیع شده و انجام
محاسبات و تحلیل این سیستم ها امری دشوار و پیچیده خواهد بود. به همین
دلیل ، شبیه سازی سیستم های قدرت به صورت گسترده ای در صنعت مورد استفاده
قرار میگیرد و کار کردن با یکی از نرم افزار های شبیه ساز، برای مهندسین
قدرت، جهت فعالیت در صنعت ضروری به نظر میرسه
هدف از ایجاد این تاپیک، آموزش درس به درس و قدم به قدم نرم افزار
DIgSILENT به صورت پروژه ای و با ارائه مثال های کاربردی هست و سعی بر اینه
که ارائه جزوات مفید، مکملی بر امر آموزش باشه و صرفا نمیخوایم به یکی دو
تا جزوه اکتفا کنیم
در کشورمون شرکت برق و بسیاری از دانشگاه ها برای امر تحقیقات از این نرم افزار استفاده میکنن که ثابت میکنه این نرم افزار هم به صورت عملی و هم تئوری، جواب های قابل اعتماد و دقیقی رو نشون میده
ممکنه که برای شما این سوال پیش بیاد که چه فرقی بین این برنامه و برنامه های موجود دیگه وجود داره و چرا باید وقت برای یادگیری این نرم افزار بگذاریم؟!
به همین خاطر باید عرض کنم که نرم افزار های موجود دیگه مثل PSCAD , MATLAB , Power world , ETAP , Neplan , Cyme و ... هر کدوم برای انجام کار خاصی طراحی شدن و به طور کامل نمیتونن جای دیگری رو بگیرن
اگه بخوایم یه مقایسه کلی بین این نرم افزار ها داشته باشیم، میشه گفت که Power world و MATLAB برای بررسی سیستم های قدرت زیاد مناسب نیستن چون تحلیل پخش بار که پایه مطالعه یک سیستم قدرت هست مشکله و جوابهای خوبی نسبت به نرم افزار های قدرتمند دیگه نداره و به صورت عامیانه میشه گفت که در مقایسه با نرم افزار های دیگه در حد اسباب بازین!
همچنین PSCAD هم مثل برنامه های قبلی زیاد مناسب این کار نیست ولی برای سیستم های الکترونیک قدرت بهترین نرم افزاره
با Neplan کار نکردم که نظری نمیتونم داشته باشم ولی Cyme بطور تخصصی در رابطه با سیستم های توزیع هست
این وسط نرم افزار های DIgSILENT و ETAP معروف ترین و پر طرفدار ترین و دقیق ترین نرم افزار هایی هستند که یک مهندس قدرت میتونه در رابطه با بررسی و مطالعه یک سیستم قدرت باهاشون کار کنه
از مزایای نرم افزار DIgSILENT میشه این موارد رو برشمرد:
- پخش بار
- پخش بار اقتصادی
- محاسبات اتصال کوتاه
- شبیه سازی حالات گذرا RMS
- شبه سازی حالات گذرا EMT
- جایابی بهینه خازن در شبکه
- بررسی حفاظتی سیستم های قدرت و حتی طراحی رله های جدید
- پخش بار هارمونیکی
- محاسبات کاهش شبکه
- محاسبات کابل
- بررسی قابلیت اطمینان
- استارت آپ موتور
- تحلیل پایداری سیستم
- و ...
نصب نرم افزار DIgSILENT Ver. 14
برای نصب این نرم افزار ابتدا فایل setup.exe را اجرا کرده و مشابه نرم افزار های دیگه مراحل نصب را ادامه دهید
فایل شماره سریال را باز کرده و سریال را کپی کنید تا در مراحل نصب مورد استفاده قرار گیرد
پس از نصب نرم افزار، فایل های Install را که در پوشه Crack موجودند به پوشه ای که نرم افزار در آن نصب شده کپی کرده و با 2 بار کلیک اجرا نمائید
در مرحله بعدی روی آیکون نرم افزار 2 بار کلیک کرده و اجرا نمائید. برنامه برای شروع به کار پنجره Log on را اجرا خواهد کرد
نام کاربری Demo را پاک کرده و نام دلخواهتان را وارد کنید. سپس کلمه عبوری که مطمئن هستید که فراموش نمیکنید را در کادر مربوطه وارد کنید و تائید نمائید
سوال برنامه مبنی بر تائید ایجاد عضویت کاربر جدید را تائید نمائید
حال برنامه به طورت کامل نصب شده و آماده استفاده میباشد
شروع کار و ایجاد یک پروژه جدید
در پنجره اصلی برنامه، از قسمت File\new\project اقدام به ایجاد یک پروژه جدید کنید که بلافاصله پنجره project باز شده و نام و تعدادی از اطلاعات کلی پروژه جدید را از شما سوال خواهد کرد. نام دلخواه را وارد کرده و OK نمائید
سپس پنجره Grid جدید ظاهر شده و خواستار تعیین اطلاعات شبکه تک خطی این پروژه میباشد. در زبانه Basic data فرکانس شبکه، رنگ ترسیمات شبکه و نام شبکه را وارد کرده و OK رو فشار دهید
حال پروژه مورد نظر ایجاد شده و آماده کشیدن شبکه تک خطی و انجام محاسبات روی شبکه می باشد
آشنایی با محیط برنامه
در این پست با محیط گرافیکی نرم افزار DIgSILENT آشنا خواهیم شد
این محیط به طور کلی از 6 قسمت تشکیل شده که در زیر با اونها و کاراییشون آشنا میشیم
1- محیط گرافیکی برای ترسیم شبکه تک خطی
توجه داشته باشید که شبکه تک خطی هرگر نباید از چهارچوب محیط گرافیکی خارج بشه (نباید وارد سمت راست محیط گرافیکی بشه) چون در این صورت در طی محاسبات دچار مشکل شده و با پیام خطای نرم افزار مواجه خواهید شد
2- پنجره عناصر
کلیه عناصری که به طور معمول در یک شبکه قدرت وجود دارند، در این کادر موجود بوده و آماده استفاده توسط کاربر می باشد
3- پنجره خروجی
نتایج تمام محاسباتی که توسط برنامه انجام می شود و همچنین خطاهای رخ داده در حین اجرای محاسبات و ... در این پنجره قابل مشاهده است
این اطلاعات توسط امکانات سمت راست این پنجره قابل چاپ و یا ذخیره سازی می باشد
4- نوار ابزار اصلی برنامه
این نوار ابزار شبیه پنجره های دیگر ویندوز و برنامه های دیگر است. گزینه های کاربردی موجود در این نوار ابزار در مراحل بعدی تشریح خواهد شد
5- نوار ابزار محاسباتی برنامه
تمامی امکانات مربوط به تحلیل و شبیه سازی انواع حالات مختلف سیستم های قدرت و همچنین گذارش گیری، مدیریت اطلاعات، موارد مطالعاتی، تنظیمات رخداد ها در سیستم (اتصال کوتاه، باز شدن کلید یا ...) و غیره در این قسمت در دسترس می باشد
6- نوار ابزار گرافیکی برنامه
در این قسمت، تنظیمات مربوط به بزرگ نمائی محیط گرافیکی، ایجاد محیط گرافیکی جدید، تنظیمات لایه ها، رنگ بندی عناصر بر اساس پارامتر های مختلف و تنظیماتی همچون کپی و ... قرار دارند
رسم مدار تک خطی
برای شبیه سازی و تحلیل هر سیستمی ابتدا باید مدار تک خطی مربوط به اون رو رسم کرد و سپس اقدام به شبیه سازی نمود
محیط های رسم مدار تک خطی و همچنین المان های مورد نیاز در سیستم های قدرت در پست های پیشین مورد بحث بوده اند
قدم اول برای رسم مدار، قرار دادن باس بار ها می باشد. چون هنگام قرار دادن دیگر عناصر سیستم (مانند ترانس یا ژنراتور) یک باسبار برای اتصال آن المان مورد نیاز خواهد شد
نرم افزار DIgSILENT دارای انواع آرایش شینه بندی اعم از باس بار تکی، باس بار تکی با باس تای، باس بار دوبل، باس بار دوبل با باس تای، باس بار یک و نیم کلیدی و ... میباشد که کاربر میتواند بسته به نوع پست، سیستم باس بار دلخواه را انتخاب کند
انتخاب نوع باس بار در محاسبات پخش بار یا ... مهم نبوده و اهمیت این انتخاب در محاسبات قابلیت اطمینان محسوس خواهد بود
در قدم بعدی میتوان کلیه عناصر باقی مانده و موجود در سیستم قدرت را به شمای تک خطی اضافه کرد
رسم مدار تک خطی (ادامه...)
برای سادگی کار با شبکه استاندار IEEE 9 BUS شروع میکنیم
1- درپنجره عناصر (توضیح داده شده در پست شماره 5) روی آیکون Single busbar system کلیک کنید
2- موس رو به محیط رسم دیاگرام تک خطی ببرید. مشاهده میشود که علامت باس بار در سمت راست نشانگر موس پدیدار شده است
3- با هر کلیک در پنجره گرافیکی یک باس بار جدید ایجاد خواهد شد. پس با توجه به سیستم بالا، به تعداد 9 عدد در پنجره گرافیکی باس بار جدید ایجاد کنید
4- با انتخاب هر عنصر (با یک کلیک) میتوان با Drag & Drop دستور Move را اجرا کرده و مکان آن (باس) را تغییر داد. همچنین با استفاده از کلید های میانبر Ctrl+R یا با راست کلید و انتخاب دستور Rotate میتوان کلیه عناطر را برای قرارگیری صحیح در صفحه گرافیکی چرخاند
5- با انتخاب Synchronous Machine از پنجره عناصر و انتقال موس به صفحه گرافیکی و یک کلیک در محل مناسب، ژنراتور سنکرون (که نشانگر یک واحد نیروگاهی میباشد) در صفحه گرافیکی ظاهر میشود
حال در صورت تکان دادن موس مشاهده میشود که یک خط چین آبی رنگ از نشانگر موس به ژنراتور سنکرون متصل است که نشان دهنده انتخاب یک باس بار برای اتصال ژنراتور میباشد
رسم مدار تک خطی (ادامه...)
6- موس را بر روی باس مورد نظر قرار داده و کلیک کنید تا ژنراتور به باس مربوطه متصل شود
یکی از تغییرات این ورژن با ورژن قبلی این نرم افزار اینه که به محض اینکه عنصری از مدار قدرت به باس باری متصل میشه، برنامه پنجره گرافیکی جدیدی که مربوط به پست شینه مربوطه میباشد باز کرده و جزئیات کلیدها و شماره Bay جدید را مشخص میکند
همچنین میتوان با راست کلیک کردن بر روی یک باس و انتخاب Show detailed graphic of substation ، پنجره مذکور را فراخوانی کرد
7- بقیه عناطر نیز مانند بار و ترانس و... به همین ترتیب به شماتیک تک خطی اضافه خواهد شد
باید توجه داشت که عناصر 2 سر مانند ترانس به 2 باس بار نیاز دارند
با ادامه این روش رسم مدار تک خطی کامل می شود
در پست بعد تنظیمات و وارد کردن اطلاعات اولیه برای سیستم IEEE 9 BUS مورد بحث خواهد بود
