آشنایی با برخی نرم افزارهای تخصصی در رشته مهندسی برق

طیف گسترده ای از نرم افزارهای تخصصی به منظور کمک به مهندسین برق به منظور تحلیل و شبیه سازی سیستم های برق طراحی و ارائه شده است که در ادامه مطلب برخی از پرکاربردترین آنها معرفی می گردد:

1- DIgSILENT 

برنامه محاسباتی DIgSILENT یکی از ابزار های مهندسی برق برای تجزیه و تحلیل سیستم های قدرت الکتریکی صنعتی ، تجاری و برق منطقه ای می باشد . این ابزار به عنوان یک بسته نرم افزاری یکپارچه و با کاربری آسان ویژه آنالیز کنترلی و سیستم های قدرت الکتریکی ، به گونه ای طراحی شده است که بتواند اهداف طراحی و بهره برداری بهینه از شبکه را به بهترین نحو انجام دهد.قابلیت های نرم افزار : محاسبات پخش بار نتایج پخش بار پخش بار بهینه تحلیل عیب هماهنگی حفاظت روش Kilometric تحلیل شبکه ولتاژ پایین بهینه سازی شبکه توزیع محاسبه کابل پخش بار هارمونیک بررسی فرکانسی مدلسازی شبکه سیگنال کنترل ریپل تحلیل قابلیت اطمینان زبان برنامه نویسی DPL شبیه سازی دینامیک سیستم و حالت گذرای الکترومغناطیسی.

2-EMTP 

یکی ازنرم افزارهای بسیار کارآمد در حل حالات گذرا نرم افزار EMTP می‌باشد. این نرم افزار با دقت بسیار بالا قادر به شبیه سازی حالات گذرا می باشد.این نرم افزار ارزشمند در طراحی و شبیه سازی و محاسبات سیستم های قدرت کاربرد فراوانی دارد برخی از ویژگی های نرم افزار عبارتند از :

1- طراحی شی گرا به طور کامل سازگار با محیط ویندوز

2- یک رابط کاربری قدرتمند و بصری برای ایجاد شبکه های پیچیده برق

3- انتخاب دستگاهها به روش ساده و اتصال ساده آنها

4- ساپورت سیستم های سه فاز و تک فاز و دیاگرام های میکس شده

5- امکانات پیشرفته برای ایجاد و نگهداری شبکه های بسیار بزرگ

6- ایجاد نا محدود زیر شبکه های اتوماتیک و تودرتو

7- روش های طراحی چند صفحه ای

8- دارای کتابخانه قوی در مورد تعمیر و نگهداری و همچنین بروزرسانی وسایل

3-NEPLAN

 نرم افزار بررسی، تحلیل و محاسبات کامل سیستم های قدرت؛ از جمله امکانات این نرم افزار: محاسبات پخش بار - محاسبات پخش بار بهینه - محاسبات اتصال کوتاه - محاسبات تحلیل هارمونیک ها - محاسبات پایداری گذرا - محاسبات خازن گذاری - محاسبات پایداری ولتاژ - محاسبات راه اندازی موتور های سنکرون - محاسبات حفاظت جریان زیاد - محاسبات حفاظت دیستانس

4- Power World

این نرم افزار یک ابزار حرفه ای سیستمهای قدرت می باشد . این شبیه ساز همچنان که قابلیت آنالیز مسائل قدرت را دارد بدلیل خوصوصیت منحصر به فرد در شبیه سازی گرافیکی انیمیشینی سیستمهای قدرت ، تشریح عملکرد سیستم قدرت را حتی برای افراد غیر متخصص بسیار آسان می سازد . در این نرم افزار مدل کلیه ادوات مورد نیاز یک سیستم قدرت از جمله ژنراتور ، ترانسفورماتور ، خطوط انتقال ac ، خطوط انتقال dc همراه مبدلهای HVDC ، شین ، بریکر ، بار ، جبرانگر موازی ( خازنی و سلفی ) و جبرانگر سری بصورت تک خطی و با جزئیات کامل موجود بوده و می توان بصورت on-Line از آنها استفاده نمود . و همچنین در این نرم افزار شبیه ساز علاوه بر محاسبات انواع اتصالی در روی شین و خط انتقال توانایی شبیه سازی قابلیت انتقال موجود ، توان عبوری بهینه ، منحنی PV و QV و محاسبان انواع پخش بار ( اقتصادی و بهینه OPF ) را دارد.

5-CYME PSAF

نرم افزار محاسبات سیستم های قدرت این نرم افزار (PSAF (Power System Analysis Frame Work یکی از امکانات محاسباتی نرم افزار CYMEInternational برای انجام محاسبات سیستم های قدرت می باشد . PSAF دارای مدولهای شبیه سازی مختلف برای انجام محاسبات گوناگون سیستم قدرت به شرح زیرمیباشد:

•- PSAF - Flow محاسبات پخش بار

• - PSAF - Fault محاسبات اتصال کوتاه

• - PSAF – Motor Start محاسبات راه اندازی موتور

• - PSAF-STAB محاسبات پایداری گذرا

• - PSAF – Harmo محاسبات هارمونیکی

•- PSAF - LINE دیاگرام تک خطی

6-ETAP PowerStation

نرم افزار Etap PowerStation نرم افزار قدرتمند، جهت تحلیل و آنالیز سیتمهای قدرت است که دارای کتابخانه داده (Library) مناسبی برای انتخاب مشخصات و جزییات تجهیزات به کار رفته درتاسیسات الکتریکی میباشد. این نرم ‌افزار مطابق با استاندارد IEC تهیه گردیده و در بعضی از موارد مانند سیستم زمین از استانداردهای دیگر نیز مانند IEEE 80 استفاده نموده است. با کمک این نرم ‌افزار تمام مطالعات سیستمی که بر اساس استاندارد API RP540 انجام آن ضروری است از جمله، پخش بار، محاسبات اتصال کوتاه، هماهنگی بین رله ‌های حفاظتی، بررسی شرایط راه‌اندازی موتورهای الکتریکی، بررسی هارمونیکی سیستم و ... قابل انجام میباشد. در بین نرم افزارهای رشته برق قدرت، ETAP بهترین نرم افزار آنالیز و شبیه سازی است. نرم افزار ETAP یک برنامه آنالیز جامع جهت طراحی، شبیه سازی و عملکرد تولید، توزیع سیستمهای توان الکتریکی است. این نرم افزار در واقع یک شبیه سازی گرافیکی سیستمهای تولید و توزیع فشار قوی است.

7-PSCAD

نرم افزاری گرافیکی برای تحلیل گذرای سیستم های قدرت به کمک موتور شبیه ساز می باشد. در این نرم افزار می توان مدارات را به صورت شماتیک طراحی، شبیه سازی و اجرا کرده و پاسخ ها را مورد آنالیز قرار داد. اطلاعات در این نرم افزار در محیطی کاملا گرافیکی ارائه می شود و می توان به طور همزمان نمودار ها را رسم و متغییر های سیستم را اندازه گیری نمود. این نرم افزار دارای یک کتابخانه از مدل های از پیش طراحی و تست شده است که شامل المان های پسیو ساده، کنترلر های پیچیده، ماشین های الکتریکی، دستگاه های و خطوط انتقال و کابل ها می باشد کاربر در این نرم افزار این امکان را دارد که با کمک کتابخانه آماده، مدل های مورد نیاز خود را از نو طراحی نماید.

8-MATLAB/Simulink

متلب (MATLAB) نام یکی از نرم‌افزارهای رایانه‌ای برای انجام محاسبات ریاضی است. واژه متلب هم به معنی محیط محاسبات رقمی و هم به معنی خود زبان برنامه‌نویسی مربوطه ‌است که از ترکیب دو واژهٔ MATrix (ماتریس) و LABoratory (آزمایشگاه) ایجاد شده ‌است. این نام حاکی از رویکرد ماتریس محور برنامه‌است، که در آن حتی اعداد منفرد هم به عنوان ماتریس در نظر گرفته می‌شوند. قدرت متلب از انعطاف‌پذیری آن و راحت بودن کار با آن ناشی می‌شود، همچنین شرکت سازنده و گروه‌های مختلف، از جمله دانشگاه‌های سرتاسر جهان و برخی شرکت‌های مهندسی هر ساله جعبه‌ابزارهای خاص-کاربردی به آن می‌افزایند که باعث افزایش کارآیی و محبوبیت آن شده‌است. از مهمترین جعبه‌ابزارها simulink می باشد که ابزاری برای شبیه‌سازی گرافیکی مدارات مختلف از جمله در مهندسی برق می باشد. سیمولینک نرم افزاری است برای شبیه‌سازی سیستم‌های دینامیکی که دارای کتابخانه‌های زیادی در زمینه رشته‌های مختلف از جمله برق می باشد.

---

قابل توجه دانشجویان محترم درس تحلیل سیستم های الکتریکی2 که قرار است به عنوان پروژه یکی نرم افزار را انتخاب نمایند:

1- نرم افزارهای مختلف و متنوع دیگری نیز در زمینه تحلیل سیستم های قدرت وجود دارد که ممکن است در اینجا به آن اشاره نشده باشد. در صورتی که دانشجو نرم افزار خاص دیگری غیر از نرم افزارهای فوق را مد نظر داشته باشد، لازم است تا ابتدا نام نرم افزار را ارسال نموده تا تایید گردد و سپس اقدام به کار بر روی آن شود.

2- هر نرم افزار صرفا توسط یک یا دو نفر از دانشجویان امکان ارائه داشته و گروهها نمی تواند بیش از دو نفر باشد.

3- برای انتخاب نرم افزار کافی است دانشجو اسم نرم افزار و فقط شماره دانشجویی خود را در بخش نظرات همین مطلب درج نماید تا نرم افزار به وی اختصاص یابد

4- در صورت انتخاب یک نرم افزار توسط بیش از دو نفر از دانشجویان، دانشجویانی که زودتر اقدام به انتخاب عنوان نمایند در اولویت می باشند.

5- پس از آنکه دانشجو به روش گفته شده اقدام به انتخاب پروژه نماید، طی مدت سه روز درخواست های ارسالی بررسی و عنوان انتخاب شده برای دانشجو در لیست ذیل ثبت می گردد.

6- دانشجویانی که نتوانند از لیست فوق اقدام به انتخاب پروژه نموده و تمامی نرم افزارها انتخاب گردد، می بایست با جست و جو نرم افزارهای مرتبط دیگری را ازائه دهند.

7- آخرین مهلت تحویل گزارش مربوط به پروژه سه شنبه 16 آذرماه 1395 می باشد. که قابل تمدید نیست. بدیهی است به پروژه های تحویلی بعد از تاریخ اعلام شده نمره ای تعلق نخواهد گرفت.

---

لیست عناوین پروژه انتخاب شده توسط دانشجویان

شماره دانشجویی                                            عنوان پروژه انتخابی

39500335                                                                             MATLAB/Simulink

39500572                                                                             MATLAB/Simulink

950098292                                                                           Etap power station

39501088                                                                                        power world

950204019                                                                             Etap power station

39500495                                                                                         power world

950182468                                                                                                 Pscad

39501004                                                                                                   Pscad

950088212                                                                                             DigSilent

950101331                                                                                             DigSilent

39101073                                                                                                   Neplan

950265858                                                                                           CYME PSAF

950184756                                                                                           CYME PSAF