از اين ميان نرم‌افزار Digsilent به عنوان يکي از نرم‌افزارهايي که جديدا مطرح شده ودر تعداد زيادي از شرکتهاي برق مورد استفاده قرار گرفته است نيز داراي ماجول محاسبات قابليت اطمينان مي باشد بنابراين از آنجا که صحت وسقم انجام محاسبات قابليت اطمينان در شبکه قدرت از اهميت ويژه اي برخوردار بوده وتصميم گيري در محيطي با اطلاعات غير دقيق مي‌تواند باعث ناکارآمدي سيستم ويا افزايش هزينه سرمايه گذاري وساير هزينه هاي بهره برداري گردد بنابراين نياز به بررسي دقت در پاسخگويي نرم‌افزار براي بهره برداري وبرنامه‌ريزي در سيستم قدرت عدم وجود خطا در نرم‌افزار راهکار اطمينان بخشي جهت استفاده کاربردي از نرم‌افزار مي باشد .در اين راستا در گزارش حاضر سعي بر آن است تا با معرفي کلي نرم‌افزار Digsilent بصورت جزئي بخش قابليت اطمينان آن را تشريح نموده ودر نهايت دو شبکه RBTS,RTS با استفاده از آن چک شده ونتايج مقايسه مي‌گردد. لازم بذکر است نسخه استفاده شده در اين تحليل Digsilent 256 بوده که يکي از آخرين نسخه هاي نرم‌افزار است.

2) شرح نرم‌افزار ilentDigs

2-1)مقدمه

نرم‌افزار Digsilent يکي از چند ده نرم‌افزار موجود براي محاسبات در شبکه قدرت مي‌باشد  که توسط شرکت آلماني Digsilent power factory در ماجولهاي مختلفي نظير ,Educational ,Enterprise ,Distribution… نوشته شده است که در هر ماجول کاربردهاي متفاوتي را براي مقاصد مختلف شاهد هستيم ،اما از آنجا که هدف ارائه محاسبات قابليت اطمينان است نسخه اي که براي اين منظور استفاده شد نسخه Enterprise بوده که به شرح آن مي‌پردازيم .

2-2)کليت نرم‌افزار

نرم‌افزار مذبور داراي قابلتهاي محاسباتي و گرافيکي متعددي مي باشد که در يک شبکه قدرت بزرگ قطعا هر دوي اين ويژگيها از اهميت ويژه اي برخوردار مي‌باشد  . قابلتهاي محاسباتي نرم‌افزار نظير محاسبات پخش بار، اتصال کوتاه ،خازن گذاري،هارمونيکها، قابليت اطمينان و...از يک سو و از سوي ديگر قابليتهاي گرافيکي وامکان گزارش گيري نيز در نرم‌افزار وجود داشته و قابليتهايي نظير تعيين لايه هاي مختلف ، رنگ پذيري اجزاي شبکه به تفکيک ولتاژ ،حد بارگذاري و... نيز وجود دارد. از طرف ديگر امکان شيت بندي نواحي مختلف در يک سيستم بزرگ وجود دارد بدين نحو که در صورتيکه در يک شبکه بزرگ امکان بزرگ نمايي زياد نياز باشد بايد سيستم مذبور به چندين شيت تقسيم شده ودر نرم‌افزار پياده شود در اين زمان کليه شيتها با يکديگر ارتباط داشته و مثلا با انجام محاسبات پخش بار کليه شيتها فعال خواهند بود اما شيت جاري تنها يک شيت بوده وکاربر تنها قادر است تا يک شيت را اصلاح نمايد.

بخش اول

اين بخش شامل menu ها وتجهيزات و اجزاي محاسباتي آيکنها براي تجهيزات و آيکنهاي محاسباتي ونيز آيکنهاي گرافيکي مي باشد بخشي از منوهاي موجود مشترک با ساير نرم‌افزارهاست وعباراتي مانندFile,Edit و... در آن ديده مي‌شود. قسمت ديگري از منوها منحصر به اين نرم‌افزارمي باشد مثل Calculation  که در آن امکانات محاسباتي وجود دارد.از طرف ديگر آيکنهايي براي سادگي کار استفاده شده اند که در همين بخش به آنها اشاره مي‌شود.اين آيکنها نيز دو بخش محاسباتي و گرافيکي را دارا هستند که تقريبا کليه عمليات محاسباتي با اين آيکنها نيز قابل اجرا مي‌باشد.

قسمت ديگري که در اين گروه جاي مي‌گيرند آيکنهاي تجهيزات موجود در شبکه مي‌باشد که تقريبا ليست کاملي از تجهيزات موجود در شبکه قدرت درآن موجود است که در آن مي‌توان انواع شينه بندي ،برکر، سکسيونر ،انواع ترانسفورماتور،ژنراتور ،خط وباسبار،ادوات الکترونيک قدرت مثل SVC ،مدارهاي RLC  و... را مشاهده کرد و کاربر با انتخاب هر يک از تجهيزات قادر است آنرا در بخشي از شبکه خود که در بخش دوم قرار دارد اضافه نمايد.

بخش دوم

در اين قسمت که در حقيقت رابط کاربر ونرم‌افزار مي‌باشد کاربر قادر است نقشه تک خطي سيستم مورد تحليل را پياده کرده و محاسبات را روي آن انجام دهد در اين بخش که بصورت يک صفحه خالي بوده توسط کاربر با اضافه کردن يا درحقيقت چيدمان تجهيزات پر خواهد شد. کاربر قادر است با انتخاب هر تجهيز مشخصات آنرا تغيير داده، نوع و ديگر موارد مربوط به هر تجهيز را در بخش مربوطه اضافه کند. ازجمله مواردي که قابل ذکر است همين مسئله اطلاعات هر تجهيز است که شامل يک سري اطلاعات پايه و اطلاعات اختصاصي مربوط به هر يک از بخشهاي محاسبات مي باشد که توسط نرم‌افزار تفکيک شده وبدين معني که کاربر با ورود اطلاعات پايه واطلاعات بخش مورد نياز محاسباتي مثل پخش‌بار يا...قادر است تا عمليات تحليلي مذبور را انجام دهد.

بخش سوم

اين قسمت که در حقيقت اينترفيس نرم‌افزار با کاربر است، نرم‌افزار کاربر را از نتايج محاسبات، بروز خطا يا مواردي از اين دست آگاه مي‌کند ودر اين قسمت مي‌توان نتايج محاسبات را به فرمتهايي که توسط کاربر تعريف مي شود ارائه کرده و آنها را تحليل کرد.

تا اينجا به بررسي کليت نرم‌افزار پرداخته شد وبررسي جزئي آن در بحث قابليت اطمينان در ادامه به تفصيل بيان مي شود.

3)استفاده از Digsilent در خصوص محاسبات قابليت اطمينان

محاسبات قابليت اطمينان در شبکه قدرت توسط نرم فزار به سه دسته کلي طبقه بندي مي‌گردد که از اين ميان دسته اول جزو محاسبات Deterministic ودسته دوم وسوم جزو محاسبات احتمالي مي باشند هر کدام از اين محاسبات کاربردهاي خاص خود راداشته ودر مواردي کاربرد پيدا خواهد کرد.اين سه دسته عبارتند از:

(aمحاسبات Contingency:بررسي تاثير خرابي هاي قابل اتفاق روي عملکرد سيستم بوده و از آنجايي که جزو محاسبات Deterministic مي باشد تصميم گيري بر اساس آن باعث over/under design مي شود بنابراين بکاربردن اين بخش در مواردي کاربرد خواهد داشت که هزينه هاي استفاده از اين روش توجيه داشته باشد ولي اين محاسبات به اطلاعات نسبتا کمتري احتياج دارد.

(b محاسبات قابليت اطمينان بر اساس احتمال :در اين روش قادريم تا بااستفاده از تئوري احتمالات ميزان در دسترس بودن شبکه وتجهيزات را بررسي نموده ،احتمال خرابي و فرکانس آنرا بدست آوريم همچنين با اين روش قادريم تا هزينه ها را نيز مقايسه کرده تا در قبال ارزش آن به افزايش قابليت اطمينان سيستم بپردازيم.

(c محاسبات Voltage sag

محاسبات احتمالي براي تعيين تغييرات ولتاژ در زمان بروز خطا در سيستم مي‌باشد 

-1)Contingency analysis

محاسبات Contingency همزمان با انجام محاسبات پخش بار انجام مي شود بدين نحو که خروج واحدها يا تجهيزاتي که توسط کاربر تعريف مي شود در نظر گرفته شده و هر خرابي شامل يک يا چند تجهيز که از سيستم خارج شده مي باشد و در هر مرحله مي‌توان تاثير خروج تجهيز در شبکه را مشاهده نمود .

براي فعال کردن اين گزينه بايد ابتدا از آيکنهاي موجود آيکن analysis tools سپس آيکن (n-k) را انتخاب کرد پس از اين مرحله پنجره‌اي مطابق شکل (2) باز شده و در آن اطلاعات زير جهت انجام محاسبات توسط کاربر ارائه مي گردد:

n-1 :محاسبه خروج يک تجهيز

n-2 :محاسبه خروج دو تجهيز بصورت همزمان

در خصوص تجهيزات نيز قادر هستيم تا مجموعه هاي زير را در محاسبات منظور نمائيم:

1)تمامي کابلها وخطوط

2)تمامي ترانسفورماتورها

3)کليه ژنراتورها

يکي از محدوديتهايي که نرم‌افزار با آن مواجه است تعداد حالتهاي مختلف خرابي براي يک شبکه مي باشد در صورت گستردگي تجهيزات وبزرگ بودن شبکه تعداد خروج تجهيزات بسيار زياد خواهد شد در چنين شرايطي که تعداد خرابيها بيش از 100 باشد در خروجي نرم‌افزار warning خواهيم داشت.

از سوي ديگر مي توان تجهيزات را بصورت گرافيکي انتخاب کرده سپس با کليک بر روي آنها با انتخاب  calculation-outage simulation  نتايج حالات مختلف خرابي رابين تجهيزات انتخاب شده را مشاهده کرد.