Cad system for perspective power supply network development task solution

Бесплатный доступ

The process of urban power supply network development is connected with need calculation and accounting a large number of parameters, possible development ways and complexity of their assessment. These circumstances require the introduction of new technologies for solving specified task. Declaration of author’s developed computer-aided design system (CAD system) ELNET for the task solution automation of perspective urban power supply network development is presented in article. Description of models, methods and algorithms based in the CAD system are given. CAD allows to create, correct, calculate parameters, look through and print models of urban power supply networks. ELNET consists of six connected modules: graphic module, control module (dispatcher), input/output module, solutions module, calculations module, reference data base. System possesses the friendly graphical interface allowing ease using. In CAD ELNET mathematical basis puts designed by author mathematical model of urban power supply network presentation as directed weighted graph and two methods of solving urban power supply network development task: the reduction method to the set of enclosed global minimization tasks and decomposition method. Both methods suggest dividing a given task into three subtasks of smaller dimension: 1. Subtask of definition the number and locations of new substations. 2. Subtask of definition the connection way of new consumers to network. 3. Subtask of definition the optimum connection way of new substations to the existing network. The optimization algorithms of subtasks solution are realized by the author. For solving subtask 1 three algorithms are designed and realized: algorithm based on the k-averages method; algorithm realizing the method of dividing clustering; heuristic algorithm. For solving subtask 3 three algorithms are also offered: heuristic algorithm of the reduced enumeration; genetic algorithm; algorithm based on constructing Voronoi diagrams. To solve subtask 3 the genetic algorithm is applied. Technical solutions represented in the article allow reducing time of design and increasing the quality of design decisions.

Еще

Cad system, modeling, reduction method, decomposition method, urban power distribution network, perspective power supply network development task

Короткий адрес: https://sciup.org/148177552

IDR: 148177552

Список литературы Cad system for perspective power supply network development task solution

  • Ananicheva S. S., Kalinkina M. A. Prakticheskie zadachi elektricheskikh setey . Ekaterinburg, UrFU Publ., 2012, 112 p.
  • Kozlov V. A. Gorodskie raspredelitel’nye elektricheskie seti . Leningrad, Energoizdat Publ., 1982, 224 p.
  • Chow J. H., Wu F. F., Momoh J. A. et al. Applied mathematics for restructured electric power systems.Optimization, control, and computational intelligence. Springer Science. 2005. 342 p.
  • Karpenko A. P., Kuz’mina I. A. . Nauka i obrazovanie. 2014, No. 05 (In Russ.). Available at: http://technomag.bmstu.ru/doc/709781.html (accessed 14.02.2016). DOI: 10.7463/0514.0709781.
  • Gorbatov V. A. Fundamental’nye osnovy diskretnoy matematiki. Informatsionnaya matematika . Moscow, Nauka -Fizmatlit Publ., 2000, 544 p.
  • Berkul’tsev M. V. Metody evristicheskogo poiska v zadachakh planirovaniya i upravleniya. . Moscow, MAI Publ., 2000, 43 p.
  • Feofanova V. A., Vorotnikov V. I. Diskretnaya matematika: uchebno-metodicheskoe posobie . Nizhniy Tagil, NTI(filial) UrFU Publ., 2013, 256 p.
  • Borodachev S. M. Teoriya prinyatiya resheniy . Ekaterinburg, Izdatel’stvo Ural’skogo universiteta Publ., 2014, 124 p.
  • Karpenko A. P., Kuz’mina I. A. Nauka i obrazovanie. 2014, No. 10 (In Russ.). Available at: http://technomag. bmstu.ru/doc/727891.html (accessed 14.02.2016). DOI: DOI: 10.7463/1014.0727891
  • Pisaruk N. N. Issledovanie operatsiy . Minsk, BGU Publ., 2015, 300 p.
  • Lotov A. V., Pospelova I. I. Mnogokriterial’nye zadachi prinyatiya resheniy . Moscow, MAKS Press Publ., 2008, 197 p.
  • Kureychik V. M. Geneticheskie algoritmy i ikh primenenie . Taganrog, Taganrogskiy RTU Publ., 2002, 244 p.
  • Kogan D. I. Dinamicheskoe programmirovanie i diskretnaya mnogokriterial’naya optimizatsiya . Nizhniy Novgorod, Izdatel’stvo Nizhegorodskogo universiteta Publ., 2004, 150 p.
  • Karpov F. F. Raschet gorodskikh raspredelitel’nykh elektricheskikh system . Moscow, Energiya Publ., 1968, 223 p.
  • Karapetyan I. G., Faybisovich D. L., Shapiro I. M. Spravochnik po proektirovaniyu elektricheskikh setey . Ed. D. L. Faybisovicha. Moscow, Izdatel'stvo NTsENAO Publ., 2006, 349 p.
  • Ананичева С. С., Калинкина М. А. Практические задачи электрических сетей: учеб. пособие. Екатеринбург: УрФУ, 2012. 112 с.
  • Козлов В. А. Городские распределительные электрические сети. Л.: Энергоиздат, 1982. 224 с.
  • Applied mathematics for restructured electric power systems. Optimization, control, and computational intelligence/J. H. Chow, F. F. Wu, J. A. Momoh (eds). Springer Science, 2005. 342 p.
  • Карпенко А. П., Кузьмина И. А. Математическая модель распределительной городской сети электроснабжения с учетом ее перспективного развития//Наука и образование: электронное научное издание. 2014. № 05. URL. http://technomag.bmstu.ru/doc/709781.html. (дата обращения: 14.02.2016). DOI: 10.7463/0514. 0709781.
  • Горбатов В. А. Фундаментальные основы дискретной математики. Информационная математика. М.: Наука: Физматлит, 2000. 544 с.
  • Беркульцев М. В. Методы эвристического поиска в задачах планирования и управления: учеб. пособие. М.: МАИ, 2000. 43 с.
  • Феофанова В. А., Воротников В. И. Дискретная математика: учеб.-метод. пособие. Нижний Тагил: НТИ (филиал) УрФУ, 2013. 256 с.
  • Бородачев С. М. Теория принятия решений: учеб. пособие. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2014. 124 c.
  • Карпенко А. П., Кузьмина И. А. Методы решения задачи перспективного развития распределительной городской сети энергоснабжения//Наука и образование: электронное научное издание. 2014. № 10. URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/727891.html (дата обращения: 14.02.2016). DOI: DOI: 10.7463/1014.0727891
  • Писарук Н. Н. Исследование операций. Минск: БГУ, 2015. 300 с.
  • Лотов А. В., Поспелова И. И. Многокритериальные задачи принятия решений: учеб. пособие. М.: МАКС-Пресс, 2008. 197 с.
  • Курейчик В. М. Генетические алгоритмы и их применение. Таганрог: Таганрогский РТУ, 2002. 244 с.
  • Коган Д. И. Динамическое программирование и дискретная многокритериальная оптимизация. Нижний Новгород: Изд-во Нижегород. ун-та, 2004. 150 с.
  • Карпов Ф. Ф. Расчет городских распределительных электрических систем. М.: Энергия, 1968. 223 с.
  • Карапетян И. Г., Файбисович Д. Л., Шапиро И. М. Справочник по проектированию электрических сетей/под ред. Д. Л. Файбисовича. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во НЦЭНАО, 2006. 349 с.
Еще
Статья научная