Гес что за программа

Команда Дома культуры «ГЭС-2» стремится предоставить равный доступ к культуре всем посетителям, независимо от их особенностей, опыта или возраста.

Адаптируя проекты «ГЭС-2» и создавая ориентированные программы, то есть программы, отвечающие запросам и ожиданиям людей с инвалидностью и других непредставленных аудиторий, мы стараемся привлекать к участию экспертов — носителей соответствующего опыта. Обращение к этому опыту позволяет нам расширить представление о спектре возможностей восприятия посетителей и помогает при создании и адаптации наших программ.

Наша задача — обеспечить физическую и информационную доступность всей проектной деятельности Дома культуры «ГЭС-2», а также создать условия для совместного творчества и социокультурного взаимодействия для самых разных людей.

[ читать больше ]

Команда Дома культуры «ГЭС-2» стремится предоставить равный доступ к культуре всем посетителям, независимо от их особенностей, опыта или возраста.

Адаптируя проекты «ГЭС-2» и создавая ориентированные программы, то есть программы, отвечающие запросам и ожиданиям людей с инвалидностью и других непредставленных аудиторий, мы стараемся привлекать к участию экспертов — носителей соответствующего опыта. Обращение к этому опыту позволяет нам расширить представление о спектре возможностей восприятия посетителей и помогает при создании и адаптации наших программ.

Галилео. ГЭС HPP

Наша задача — обеспечить физическую и информационную доступность всей проектной деятельности Дома культуры «ГЭС-2», а также создать условия для совместного творчества и социокультурного взаимодействия для самых разных людей.

Источник: v-a-c.org

Система прогнозирования
водно-энергетических режимов ГЭС

По результатам работы над проектом нами была разработана информационная система, предназначенная для прогнозирования условий работы гидроагрегатов для достижения плановых показателей выработки мощности и водопотребления. Диспетчерский центр собирает и анализирует информацию, создает модель предсказания. На основе этих данных принимается решение о режимах работы гидроагрегатов и водосбросов.

Система предназначена для автоматизации деятельности по планированию водных и энергетических режимов ГЭС и каскадов ГЭС в долгосрочной, среднесрочной и краткосрочной перспективе, сбору и представлению оперативной и аналитической информации в части управления водными и энергетическими режимами.

Цели исследования

Разработать модель, позволяющую рассчитать следующие параметры ГЭС:

• Уровни и расходы воды на ГЭС с учетом инерции движения водных масс;
• Диспетчерский график работы гидроузла;
• Сбросной расход гидроузла;
• Средняя за расчетный интервал мощность ГЭС;
• Суммарная пропускная способность гидроузла.

• Соответствовать целевым показателям энергосбережения и энергетической эффективности для одного из каскадов ГЭС крупной энергетической компании.
• Обеспечить требуемый уровень безопасности и надежности эксплуатации гидротехнических сооружений и основного оборудования за счет увеличения точности расчета возможных водно-энергетических режимов работы ГЭС и каскадов ГЭС на всех горизонтах планирования.

Принцип работы и модули системы

Модуль долгосрочного планирования
Модуль среднесрочного планирования
Модуль краткосрочного планирования

Как работает гидроэлектростанция

Модуль долгосрочного планирования водно-энергетических режимов позволяет осуществлять сценарные расчеты режимов ГЭС и каскадов ГЭС на период от одного года и более с дискретностью интервалов декада и месяц.

Основные функции:

• построение сценарных прогнозов режима работы ГЭС и/или каскадов ГЭС в долгосрочной перспективе с использованием данных из единой базы данных в единой для всех филиалов и дочерних обществ компании логике и форматах;
• экспорт и отображение прогнозов режима работы ГЭС и/или каскадов ГЭС в установленном формате и по определенным правилам;
• настройка механизма экспорта результирующих данных в формат Excel, XML.

Модуль имитационного моделирования на среднесрочном горизонте предназначен для моделирования функционирования водохозяйственных систем и движения водных масс в русловой сети. Он позволяет проводить весь спектр водохозяйственных и водно-энергетических расчетов и может использоваться в качестве инструмента поддержки принятия решений при назначении режимов работы водохозяйственных систем, а также при проведении проектных и научно-исследовательских работ.

Модуль позволяет рассчитывать те же показатели и выполняет те же функции, что и модуль долгосрочного планирования, но на среднесрочном горизонте планирования.

Модуль краткосрочного планирования предназначен для расчетов сценариев и планирования водно-энергетических режимов ГЭС на горизонте от одного до трех суток с дискретностью по часам. Модуль позволяет производить расчёт планового режима (верхний бьеф, нижний бьеф) работы ГЭС по заданному графику нагрузки с учётом плана открытия водосбросов.

Краткосрочное планирование в системе реализовано на основании обработки архивов данных телеметрии уровней воды ГЭС с использованием алгоритмов машинного обучения.

Основные функции:

• определение ожидаемого режима ГЭС по мощности, уровню верхнего бьефа, расходу в нижнем бьефе;
• определение оптимального состава гидроагрегата по критерию максимума КПД по режимной генерирующей единице;
• планирование графика открытия холостых водосбросов;
• расчет располагаемой мощности.

Программный комплекс, используемый в системе, позволяет рассчитывать следующие водохозяйственные и энергетические показатели:

• уровни воды: средние по длине водохранилища, у плотины гидроузла и в его нижнем бьефе (средние за интервал регулирования и на конец интервала);
• уровни воды в створах, расположенных на речных участках водохозяйственной системы (средние за интервал регулирования и на конец интервала);
• сбросные расходы гидроузла, включая расходы через турбины, водосбросы, фильтрационные расходы и расходы на шлюзование (средние за интервал регулирования);
• напоры нетто, турбинные расходы, генерируемую мощность ГЭС (средние за интервал регулирования), выработку электроэнергии на ГЭС;
• напоры, подачу воды, потребляемую мощность (средние за интервал регулирования) и потребляемую электроэнергию на насосных станциях.

Интерфейс

Сводная информация по ГЭС

Совместный график фактической и прогнозной модели

Постпрогноз режимов ГЭС

Отчет по контролю выполнения режимов

Результаты работы

Применение алгоритмов и внедрение ИС позволило:

• добиться фактической экономии водно-энергетических ресурсов;
• повысить эффективность использования водных ресурсов;
• сократить удельные расходы энергетических ресурсов на собственные, производственные и хозяйственные нужды.

В данный момент ведутся работы по улучшению точности прогноза путем учета дополнительных характеристик объектов и добавления в модель связи с другими ГЭС, входящими в каскад.

Частые вопросы

Какие ограничения необходимо учитывать при прогнозировании работы ГЭС?

Производя расчет водно-энергетических режимов, необходимо учитывать ограничения, накладываемые различными участниками водохозяйственного комплекса, энергосистемы, а также требованиями безопасности эксплуатации ГТС на следующие параметры:

• ограничения по величине объема глубины сработки водохранилища за планируемый период;
• ограничения по максимальным и минимальным значениям:

• уровня воды в верхнем бьефе в определенные временные интервалы;
• скорости сработки и наполнения водохранилища в каждом расчетном интервале;
• уровня воды в нижнем бьефе по расчетным интервалам на весь период планирования;
• среднеинтервальной мощности ГЭС за весь период планирования;
• расхода воды через турбины ГЭС.

По каким критериям производится оптимизация режимов ГЭС?

При заданном ожидаемом расходе ресурса модель итерационно рассчитывает прогноз изменения уровней верхнего и нижнего бьефов. При расчете прогноза расхода необходимо выбрать и учесть критерий оптимизации, используемый в дальнейшем и при работе гидроузла. Доступен выбор следующих критериев:

• Оптимизация по КПД – работа ГЭС с максимально возможной выработкой (при заданных ограничениях по суточному расходу).
• Оптимизация по составу работающих ГА – работа ГЭС с приоритетом загрузки гидроагрегатов по следующим критериям:

• Минимум пусков/остановов.
• Приоритет загрузки генераторов/блоков.
• Комбинированный метод, сочетающий оба подхода.

На основе каких данных производится прогноз верхнего и нижнего бьефов?

Для оптимизации режимов работы ГЭС большое значение имеет прогноз условий, в которых функционируют гидроагрегаты. Прогнозирование верхнего и нижнего бьефов с использованием искусственной нейронной сети учитывает следующие параметры:

• текущий уровень верхнего бьефа и средние значения верхнего бьефа за несколько часов до периода начала прогноза;
• факт и прогноз притока к створу ГЭС, суммарный (косвенный учет скорости сработки/наполнения водохранилища) – для прогноза нижнего бьефа данный параметр не используется;
• прогноз расхода ГЭС (почасовой) на период прогноза;
• прогноз атмосферного давления (учет фильтрации);
• прогноз направления и скорости ветра (учет нагонных явлений летом);
• средняя температура за заданный период перед прогнозом (оледенение зеркала акватории верхнего бьефа, таяние льда, испарение);v
• факт объема сброса за предыдущий период (косвенный учет скорости наполнения/сработки водохранилища);
• месяц года (характеризует период паводка, межени, зимнего периода и, косвенно, совместно с параметром «средняя температура», наличие оледенения).

Источник: digdes.ru

Управление жизненным циклом ГЭС на базе единой модели

Опыт создания системы, объединяющей функции интеграции проектных решений, средств визуализации, хранения, обмена данными, многопользовательского доступа, компьютерных интерактивных и тренажерных комплексов

Задача

В момент формирования главной задачей департамента была реализация проекта обоснования инвестиций и строительства Канкунской ГЭС. Для ее решения было необходимо наладить процессы, связанные с автоматизацией проектирования на базе 3D-моделирования, создать библиотеку параметрических элементов, благодаря которым работа над каждым последующим проектом становилась бы все более эффективной. Для этого в институт пригласили экспертов разного профиля: специалистов по основным сооружениям, оборудованию, сметно-экономической составляющей, водохранилищам и др. Сформированный изначально для работы над Канкунской ГЭС, в последующие годы департамент успешно развивался, реализовал порядка десяти крупных проектов и зарекомендовал себя как серьезный подрядчик в области проектирования гидроэлектростанций.

Использование AutoCAD Civil 3D для моделирования поверхности рельефа гидроузла

Решение

К моменту формирования отдела во ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева использовались методы двухмерного проектирования с выполнением чертежей в среде AutoCAD, которой, по словам Олега Морозова, на тот момент не было альтернативы.

Изначально AutoCAD был выбран институтом, в частности, поскольку мог быть адаптирован с помощью программирования. «Плотины, водосбросы, здания ГЭС — это уникальные, но вместе с тем характерные объекты для нашей отрасли», — говорит Олег Морозов. — Для нас важно, что программу можно было «научить» размещать эти объекты». Глубокое знание AutoCAD проектировщиками института повлияло и на выбор платформы при переходе на трехмерное моделирование. После выделения функции проектирования в отдельный департамент институт стал наращивать портфель продукции Autodesk.

Так, в 2005 году специалисты сегодняшнего отдела АПиММ начали использовать Mechanical Desktop для того, чтобы, не прибегая к языку программирования, создавать элементы параметрических моделей для библиотек, а затем из них, как из кубиков, складывать модели электростанций. Также программу планировалось использовать для проверки правильности сделанных ранее расчетов. Впервые программа была применена при работе над созданием полной модели Бурейской ГЭС: на финальном этапе проектирования (тогда в ОАО «Ленгидропроект») на основе чертежей AutoCAD была построена 3D-модель. С ее помощью были уточнены объемы по бетону, которые уже были ранее определены на основе двухмерных чертежей. При этом расхождение в расчетах составило порядка 10%. «Строительство ГЭС — очень дорогостоящее предприятие, — вспоминает работу над проектом Олег Морозов. — Поэтому определение объемов как по бетону, так и по земле должно быть высокоточным».

Визуализация внутренних помещений и сетей ГЭС в интерактивной
модели на основе визуализации модели в 3ds Max

Также после построения трехмерной модели на основе ранее выпущенных плоских чертежей было обнаружено, что турбинный водовод — окутанная слоем бетона металлическая труба диаметром 6 метров — не ложился на низовую грань плотины. Погрешность в данном случае составляла 105 см на высоте около 140 метров. Строительство ГЭС в тот момент уже началось, поэтому полученные данные были несколько раз перепроверены и в результате подтверждены. В результате поиска причин, по которым произошла ошибка, стало очевидно: при выполнении геометрических расчетов вручную конструкторы пользовались таблицами Брадиса, дающими точность до шестого знака после запятой. Компьютерное моделирование предполагает точность вычисления до 18-го знака после запятой, что в результате позволило внести изменения в проект до того момента строительства, когда ошибка могла бы стать фатальной.

Вскоре для проверки соответствия планируемого объема работ фактическому при построении 3D-модели институтом стал использоваться и AutoCAD Сivil 3D. Начатый в Mechanical Desktop процесс разработки параметрических моделей ГЭС был продолжен в среде Autodesk Inventor и AutoCAD Civil 3D. Отделом были разработаны алгоритмы по созданию основных моделей сооружений.

Все необходимые параметры объектов модели, в частности напор, мощность, стали описываться в Microsoft Excel, с которым Inventor имеет связь на уровне параметров. На основе описанных в Excel характеристик из элементов библиотеки Inventor компонует модель. «В процессе работы над каждым новым объектом мы меняем значения в Excel, «перетаскиваем» элемент из библиотеки в трехмерное пространство, где за счет параметрических свойств модель адаптируется, — рассказывает Олег Морозов. — Следующим этапом проводятся работы по моделированию земли — котлованов, насыпей, выемок. Части рельефа также передаются в Inventor и становятся параметрическими элементами библиотеки. Они в автоматическом режиме подстраиваются под сооружения, вписываются в рельеф. Затем контуры котлованов в качестве структурных линий передаются в AutoCAD Civil 3D, где уже выполняется детальная проработка с выпуском необходимой проектной документации».

«Хотя на полную отработку системы нужно потратить годы, уже сейчас можно сказать, что автоматизированное проектирование гидроэнергетических объектов позволяет сократить сроки и стоимость разработки проекта, осуществить анализ на глубоком уровне, а интерактивная система, представляющая собой интеграцию проектных решений, средств визуализации, хранения и извлечения данных и виртуальных тренажерных систем, может выступать в качестве одного из средств повышения эффективности управления жизненным циклом ГЭС».

Олег Морозов, к.т.н., руководитель отдела «Автоматизация проектирования и многомерное моделирование» (АПиММ) ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева

На определенных этапах создания модели между продуктами Autodesk Inventor и AutoCAD Civil 3D происходит обмен данными с помощью ПО Navisworks. «Нам очень не хватало такого продукта, — говорит Олег Морозов. — С его помощью можно объединить разноплановое ПО в стройную и четкую технологическую линию проектирования ГЭС. В нашем случае — AutoCAD, Inventor, Civil 3D и Autodesk Revit, который мы стали использовать для проектирования зданий ГЭС.

В Navisworks проводится и календарное планирование проекта». Уже с 2005 года специалистами сегодняшнего отдела АПиММ во ВНИИГ им. Б.Е.

Веденеева используется программный продукт для технического документооборота Autodesk Vault. «Для нас Vault — это не просто хранилище файлов AutoCAD, — говорит Олег Морозов. — Нами разработана структура проектов, структура файлов, которые хранятся в среде Vault, определены права доступа, роли пользователей. Одни проектировщик и расчетчики имеют доступ на чтение некоторых частей проекта, другие обладают правами на редактирование.

Определены и поддерживаются Autodesk Vault технологические потоки: по каким принципам взаимодействуют между собой участники проекта, какие действия и на каком этапе должен предпринять каждый из них и так далее. Vault отлично справляется с организацией совместной работы при трехмерном моделировании».

Функции хранилища Autodesk Vault делит с системой сетевых папок, в которых хранятся «тяжелые» исходные данные — видео, отсканированные чертежи. Для визуализации институт использует 3ds Max. Таким образом, к настоящему моменту компания использует единую информационную систему на всех стадиях жизненного цикла объекта. В единой среде, созданной на базе ПО Autodesk, объект проектируется, строится, эксплуатируется, обслуживается, реконструируется и выводится из эксплуатации.

В основе единой системы лежит трехмерная модель, которая включает в себя модели всех основных сооружений, их оборудование, рельеф местности, на которой находится сооружение, зону водохранилища, зону нижнего бьефа. Также она включает в себя подсистему банка данных с текстовой, графической, проектной документацией, подсистему интерактивной модели, подсистему прав доступа и ряд других подсистем. В единой модели выполняются все проектные и конструкторские работы, формируются заготовки и окончательные варианты чертежей, моделируется оборудование, получаются расчетные схемы. Также на ее основе прорабатывается производство работ и календарное планирование.

• осуществлять совместную работу над проектом;
• получать комплект непротиворечивой проектной документации;
• получать визуализацию проектных решений и проверку их качества на всех этапах;
• контролировать график выполнения работ.

На базе имеющихся данных создается интерактивная модель объекта, с которой можно работать в режиме реального времени. «Каждый объект модели связан с базой данных, текстовой записью, архивом проектной и исполнительной документации, — поясняет Олег Морозов. — Подсистема создает эффект присутствия на объекте. В процессе изучения модели в режиме реального времени можно получать различные геометрические параметры: высотные отметки, расстояние от точки до точки, площади».

Интерактивная модель — это клиент-серверная платформа. Базы данных размещены на сервере, подключившись к которому клиенты оказываются в одном и том же виртуальном пространстве. Они видят друг друга в виде анимированных персонажей, имеют возможность обмениваться текстовыми и звуковыми сообщениями.

С помощью интерактивной модели решается целый ряд задач, в частности, моделируются сценарии развития аварийных и чрезвычайных ситуаций. В системе предусмотрено включение и задание параметров таких событий, как возгорание, задымление, выброс газа, утечка жидкости, ударная волна, угрозы прорыва и перелива через напорный фронт и другие. Также на основе модели создан тренажерный комплекс для визуализации технических процессов и обучения работе во время нештатной ситуации.

«Единая модель, созданная на базе ПО Autodesk, позволяет осуществлять совместную работу над проектом, получать комплект непротиворечивой проектной документации, получать визуализацию проектных решений и осуществлять проверку их качества на всех этапах, контролировать график выполнения работ».

Результат

«На данный момент мы сумели отработать технологию в первом приближении, – подводит итог Олег Морозов. На ее полную отработку нужно потратить годы.

Однако уже сейчас можно сказать, что автоматизированное проектирование гидроэнергетических объектов позволяет сократить сроки и стоимость разработки проектируемой системы, осуществить на глубоком уровне анализ, а интерактивная система, представляющая собой интеграцию проектных решений, средств визуализации, хранения и извлечения данных и виртуальных тренажерных систем, может выступать в качестве одного из средств повышения эффективности управления жизненным циклом ГЭС». На сегодняшний день специалистами отдела «АПиММ» продолжается совершенствование технологий создания «Объектно-информационных систем ГЭС», предназначенных для управления жизненным циклом ГЭС любой мощности и типа гидроэлектростанций и охватывающих все его этапы. Одним из основополагающих этапов жизненного цикла ГЭС является проектирование. «В выполнении большого проекта по техническому перевооружению ряда гидроэлектростанций с применением программных средств автоматизации проектирования компании Autodesk нашей организации помогает сотрудничество с компанией ПСС — основным консультантом по вопросам применения средств САПР, — уточняет Олег Морозов. — Специалисты компании ПСС предоставили по нашим запросам исчерпывающую информацию о возможностях внедряемых программных продуктов и о специфических особенностях их интеграции, провели обучение как сотрудников департамента, так и проектировщиков. И сегодня в режиме непрерывного диалога, советами и консультациями, они поддерживают процессы трехмерного моделирования».

«С помощью Navisworks было объединено разноплановое программное обеспечение, в частности, AutoCAD, Autodesk Inventor, AutoCAD Civil 3D, а также Autodesk Revit, который институт стал использовать для проектирования зданий ГЭС. Кроме того, в Navisworks проводилось календарное планирование проекта».

Autodesk Inventor Professional, Autodesk Inventor LT, AutoCAD Electrical, Autodesk Simulation CFD, Autodesk Moldflow, Autodesk Inventor Publisher, Autodesk Vault входят в состав программного комплекса Autodesk Product Design Suite для проектирования изделий.

Опубликовано 22 Августа 2016

О компании

ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, расположенному в Санкт-Петербурге, уже почти век. В его штате числится около 550 человек. Профиль института — осуществление научно-исследовательских, внедренческих, опытно-конструкторских работ в области гидротехнического, энергетического, промышленного и гражданского строительства, водного хозяйства.

Пять лет назад в институте был сформирован департамент управления проектами. Примерно 90% рабочего времени сотрудникам департамента предстояло уделить проектированию и его научному сопровождению. «Гидроэлектростанции — это уникальные сооружения, — говорит Олег Морозов, руководитель отдела «Автоматизация проектирования и многомерное моделирование» (АПиММ) ВНИИГ им. Б.Е.

Веденеева. — Нет ни одной одинаковой ГЭС, как не бывает одинаковых рек, рельефа местности и геологического строения в местах их размещения. К примеру, площадка ГЭС может находиться на скалах, и это кардинальным образом влияет на проект. Поэтому проектирование в нашей отрасли требует глубокого научного сопровождения».

Источник: www.pointcad.ru