ETAP
綜合型電力及電氣分析計算軟體
ETAP是電力電氣分析、電能管理的綜合分析軟體系統的簡稱。ETAP是功能全面的綜合型電力及電氣分析計算軟體,能為發電、輸配電和工業電力電氣系統的規劃、設計、分析、計算、運行、模擬提供全面的分析平台和解決方案·ETAP是美國OTI集團公司研發生產的電力及電氣系統綜合計算分析軟體和實時在線控制、智能電網系統產品,也是電力系統規劃、設計、分析、操作、培訓和計算機模擬的全方位的綜合性工程公司。
總部位於美國南加州矽谷地區的ETAP自動化公司(即OTI集團公司),自1986年創建以來,一直從事電力及電氣系統綜合計算分析軟體和電力系統的在線控制、智能電網等系統的研發、銷售、技術服務和工程實施。ETAP公司擁有一支由被公認為國際性專家的工程師和科學家組成的強大的研發隊伍,有超過50年綜合經驗和知識,依託其雄厚的實力、專業的技術人才和全球領先的工程和軟體技術,為發電、配電和工業電力電氣系統的規劃、設計、分析、計算、運行、模擬提供全面的分析平台和優質成熟的解決方案,是全球市場上提供電力系統分析,設計,模擬,模擬,運行,控制,優化和自動化解決方案的公認的領導者,其產品和服務已涵蓋全世界近100個國家,在全球擁有50,000多家用戶、100,000多個授權許可證持有者,世界排名前十名的跨國工程承包和諮詢設計公司全部使用ETAP軟體,美國94%的核電廠使用了ETAP。ETAP用戶涵蓋了電力公司、電力設計院、電力研究院、各類專業設計院、(核、水、火、風、太陽能)發電廠、石油、化工、冶金、水泥、建築、交通、大專院校、電力設備製造廠、自動化公司等,是電力工程技術人員日常工作的必備工具,在沙特等國已成為電力及電氣設計和分析計算的行業標準。
ETAP是全球最早提出智能電網概念,並最早研發和實施智能電網軟體的公司,涵蓋風能,光伏太陽能等新能源及微電網系統。近年來,ETAP Real-Time (實時)系統,在韓國現代鋼鐵公司,澳大利亞ESSO埃索石油公司,沙特ARAMCO煉油廠,美國GE通用電氣風能公司,美國西雅圖市電網GIS監控與調度等大型實時系統項目中,完成了能源管控系統,智能甩負荷等內容的規劃設計與實施,積累了為大型工礦企業提供電力系統解決方案的經驗.
隨著全球化先進技術的流通和互補,OTI的軟體系列產品將繼續位於世界主流電力電氣軟體的前列。為推動ETAP軟體及系統在中國的應用,OTI公司於1999年在南京成立了在中國的獨資分公司---- 歐特艾遠東(南京)計算機技術有限公司,並於2012年在北京新成立獨資分公司---- ETAP自動化技術(北京)有限公司。主要從事ETAP軟體產品的二次技術開發、本地規程化、銷售、升級維護、用戶培訓、技術服務、技術支持和工程實施等工作,服務區域涵蓋中國大陸、香港、台灣、蒙古以及遠東地區。十多年來,通過與各行業客戶進行廣泛而深入的技術交流,參加各行業的專業會議,為客戶提供各種專業服務,使ETAP產品在各個行業的電力設計、電力運行等部門被普遍採用,並獲得了業內專家的高度讚譽。特別是ETAP Real-Time實時系統在大型工礦企業,電力生產及調度部門的推廣應用,為政府和企業推進智能電網的發展,推動產業升級,節能減排等,發揮了積極有力的作用,並將產生巨大的社會和經濟效益,有著廣闊推廣和應用的前景。
主要優勢
· ETAP是唯一獲得批准可用於核電/高危行業的電力系統分析軟體。
· ETAP 是第一家發布32位電力系統分析程序的公司,現已發布64位版本。
· ETAP實時系統的發布,滿足了在線監控、模擬、控制和自動化的增長需求。
· ETAP已發展成為世界上最大的電力系統分析軟體及系統集成公司。
· ETAP一直堅持把最先進的電力和軟體技術結合起來以滿足客戶的需求。
· 在全球80多個國家設有銷售和技術支持中心,在全球各地的ETAP自動化公司主要服務於增值經銷商、工程及ETAP產品和服務集成中心,從而為區域內不斷增長的客戶需求提供支持。
ETAP與中國大學共建電力聯合實驗室計劃
ETAP 在世界範圍內與多個國家數百所大學合作,捐贈了ETAP軟體成立ETAP電力實驗室。在中國ETAP先後在以下多所重點高校建立了ETAP電力實驗室:
清華大學、重慶大學、西華大學、華南理工大學,廈門大學、同濟大學、上海電力學院、西南交通大學、河海大學、合肥工業大學、天津大學、華中科技大學、鄭州大學、青島科技大學、東北電力大學、大連理工大學、太原理工大學等。ETAP希望通過與大學的合作培養大批既了解電力系統最先進技術又有實際技能的人材,使學生一畢業就馬上在所從事的工作和領域中發揮作用。同時也使ETAP與大學的教學科研結合,完善ETAP軟體的研發。
ETAP希望更多的大學參與到實驗室共建計劃中,為中國企業培養國際通用的電力技術人材。也更好地促進ETAP軟體的研發。
OTI 工程師一直以來將ETAP電力軟體設在一個集成包里,這樣可以滿足電力系統工程師處理電力系統中的不同規定。ETAP 是功能全面的綜合型電力及電氣分析計算軟體,能為發電、輸配電和工業電力電氣系統的規劃、設計、分析、計算、運行、模擬提供全面的分析平台和解決方案。
離線模擬分析軟體ETAP PS,功能模塊包含以下:
1 網路分析
潮流分析 模塊:
潮流、電壓降、自動設備評估、發電機斷路器評估、有功和無功損耗等;
短路計算 模塊:
IEC標準(60909,60282,60781,60947)、暫態故障分析(IEC61363標準)、三相單相和配電板系統的自動設備評估等;
2 弧閃分析 模塊
交流弧閃分析:
入射能繪圖、低壓變壓器弧閃限制、繼電器動作(49、50、51、67、79、87)、標籤等;
直流弧閃分析:
最大功率法、斯托克斯法和oppenlandre法、Paukert法、入射能等;
3 配電板系統 模塊
配電板ANSI和IEC標準:
三相和單相配電板、自動設備校驗和報警、自動更新上一級配電板等;
4 保護裝置 模塊
配合和選擇:
交直流保護配合、全面強大的保護裝置資料庫、嵌入式短路分析和電動機加速分析、多軸的時間電流曲線、保護裝置報告、自動檢測保護區域等;
動作序列:
保護裝置失敗和後備保護動作、順序查看器、電流總和、繼電器動作(27、49、50、51、51V、59、67、79、87)等;
繼電器測試設置介面:
與測試和維護數據介面、保護裝置穩態響應繪圖、比較廠商公布的數據和繼電器響應、分析繼電器誤脫扣和誤動作等;
5 用戶自定義動態模型 模塊(UDM)
法、UDM模型自動連接到組件等;
6 動態和暫態
暫態穩定 模塊:
完整的同步和感應電機模型、全面的勵磁系統模型、全面的渦輪調速器模型、PSS系統模型、GE、Westinghouse和solar燃氣渦輪機、用戶自定義的動態模型(UDM)、無限制的事件和動作序列、典型和普通的擾動與操作、基於繼電器設置的自動動作、短時間和長時間模擬、可變的總的模擬時間和模擬步長、三相和單相接地故障動作、自動同期檢測操作、內嵌的牛頓-拉夫遜法初始潮流、VFD動態模擬、等效負荷用戶自定義動態模型、UPS並列運行建模、太陽能電池板(PV陣列)建模、逆變器電源建模等;
發電機啟動 模塊:
從冷狀態下起動發電機(黑起動)、超前同步轉速的負荷發電機、基於頻率的電機模型、基於頻率的網路模型、暫態穩定模塊的擴展、使用用戶自定義的動態模型界面等;
7 變壓器
變壓器容量估計 模塊:
根據實際連接和運行負荷估計容量、包含ANSI和IEEE標準類型、等級和額定值、考慮環境溫度、海拔、負荷增長和負荷因子等、基於冷卻階段的變壓器容量估計等;變壓器分接頭優化 模塊:ANSI/IEEE C57.116標準、優化單元變壓器變比、考慮系統電壓變化、考慮發電站的 輔助負荷、發電機無功容量和電壓畫圖等;
8 可再生能源
風力發電機 模塊:
不受限制的風力發電機建模、詳細的風力機動態和空氣動力模型以及功率係數、帶有斜切 角和變化器的DFIG控制器、模擬風擾動例如斜坡風和陳風、單個的或基於區域的擾動、WEC-C風力發電機模型等;
光伏陣列 模塊:
9 電纜系統
地下電纜熱分析模塊:
Neher-McGrath方法、IEC 60287方法、穩態溫度、載流量優化、自動電纜尺寸估計、暫態溫度、自動導管分佈和調節間距、均勻及非均勻導管排布等;
電纜拉力 模塊:
10 電纜選型
電纜載流量和尺寸 模塊:
IEEE 399標準、NEC標準NFPA70、ICEA P54標準、IEC 60364-5-52、60364-4-43標準、BS 7671標準、安培容量/載流量計算器、基於載流量、電壓降、短路、諧波和過載保護的選型、最大或平均運行電流、基於NEC標準的接地導體選擇、中性點接地、保護接地導體電纜庫、添加輔助中性點、保護接地導體、最優和供選擇導體、表格模型: BS或用戶自定義、水晶報告或Excel報告等;
保護接地導體選項 模塊:
IEC/BS7671標準、保護接地熱要求和選型、用戶自定義故障電流及清除時間、考慮 泄露電流等;
電擊保護:
11 參數估計模塊
基於現有的製造商數據估計感應電機的等值電路參數、單龍模型、轉子深槽效應等;
12 直流系統
直流潮流 模塊:
IEEE標準、集成的交流和直流系統、內嵌的牛頓-拉夫遜法、電壓降、功率損耗、蓄電池自 動激活、充電器/UPS電流限制/和UPS模式自動切換、直流變化器建模、電動機模型自動切 換等;
直流短路 模塊:
蓄電池放電分析和容量估計 模塊:
IEEE標準、集成交流、直流和控制系統圖、蓄電池放電模擬、蓄電池容量估計、基於直流潮流或工作周期總和的放電分析、考慮電壓降和損耗、1E級直流電力和控制 系統模型、考慮蓄電池放電電壓的控制系統模擬、工作周期差異係數、每種運行特性的負荷 模型類型、按照每個單獨負荷計算出的蓄電池工作周期、蓄電池和負荷工作周期1分鐘間隔選 項、用戶可選的多條蓄電池特性插補、多個差異和校正係數、IEEE 485標準格式的蓄電池容 量計算報告、蓄電池容量、電壓和電流繪圖、母線電壓、負荷和支路潮流繪圖、詳細的蓄電池庫等;
13 電能質量
諧波潮流計算模塊:
IEEE 519標準、自動畸變率評估(THD&IHD)、通信干擾因子(TIF&I*T)、計算報告I*TB(均衡)和I*TR(剩餘)、變頻器諧波建模、UPS交流輸入和輸出的諧波次數建模、PV陣列的諧波次數建模、自動越限報警、諧波源庫、內嵌的牛頓-拉夫遜法、內嵌的加速高斯-賽德爾法等;
頻率掃描:
用戶自定義頻率範圍、識別諧振條件、用戶自定義畫圖等;
濾波器:
14 控制系統
直流控制系統圖 模塊:
動作序列的模擬、動作電壓和返回電壓計算、自動報警、負載和涌流模型、受控制的觸點、集成於蓄電池放電計算、集成於單線圖、控制繼電器、轉換動作等的自動狀態和按、步序列等;
15 數據交換
數據交換:
導入和導出數據、保持數據同步、自動的單線圖生成、智能化錯誤檢測、可自定義的數據映射、實時數據交換、RAW數據/IEEE格式、感應電機負荷數據標籤等;
Microsoft Excel介面 模塊:
雙向Excel數據傳輸(開放和固定格式)、映射Excel工作表到ETAP元件、使數據與ETAP工程同步、數據交換中執行一致性檢查、用ETAP默認值和庫數據替換缺失信息等;
工程合併 模塊:
多用戶管理的工程合併、并行的ETAP工程開發、自含的主和支工程快照、合併基礎和修訂版本數據等;
SmartPlant電氣介面 模塊:
雙向數據交換、SPEL到ETAP元件的映射特性、經圖形化用戶界面資料庫映射等;
e-DPP介面 模塊:
e-DPP到ETAP元件的映射特性、e-DPP數據與ETAP工程同步化、經圖形化用戶界面資料庫映射等;
CAD介面 模塊:
16 配電系統
不平衡潮流 模塊
不平衡潮流、單相和三相不平衡建模、不平衡和非線性負荷建模、開口三角變壓器建模、中心抽頭變壓器建模、三個單相變壓器建模、孤立的帶有電壓控制電源的子系統建模、孤立的單相電源&系統建模、相&線電壓/電流/功率、電壓和電流不平衡係數、傳輸線耦合、自動設備評估、使用多種單位的電壓&功率報告等;
優化潮流 模塊:
最佳電容器安裝 模塊:
最佳位置和組數、最小安裝和運行成本、單個電源或平均能量成本、電壓和功率因數目標、最大、最小和平均負荷、支路容量釋放和成本節省、檢查電容器對系統的影響、電容器控制方法、靈活的約束條件等;
可靠性評估 模塊:
系統可靠性、用戶主導性指標、能量(成本)指標、靈敏度分析、單個和雙重事件等;
單相配電系統 模塊:
ANSI和IEC標準、圖形化顯示每相潮流、電壓降和功率損耗、電壓和電流不平衡因子、自動設備評估和報警等;
17 地理信息系統
GIS地圖 模塊:
在ETAP中查看GIS地圖、在GIS 地圖上顯示分析結果、同步GIS數據到ETAP工程、使用圖形化用戶界面的數據映射、控制修改和接受/拒絕動作、數據同步的一致性檢驗、運用GIS地圖工具、GIS對單相系統的處理等;
接地網系統 模塊:
有限元方法:
接觸、跨步和絕對電勢的三維畫圖、不規則結構的三維圖、三維圖形化界面視圖、可在任何方向布置水平和垂直接地體、越限的圖形化顯示等;
IEEE 80和665標準:
水平和垂直接地體優化、三維圖形化界面顯示等;
18 傳輸線
傳輸線常數:
導體和接地線庫、內置的結構: 水平、垂直等、通用模型: X、Y、Z坐標、多線路相互耦合、相和序阻抗矩陣、換相和非換相線路、短線路、長線路模型、多層土壤模型、計算或用戶定義阻抗等;
傳輸線載流量 模塊:
不同溫度下導體的載流量、IEEE738標準、校正在各種負荷條件下最大運行溫度、根據溫度限制計算校正載流量、考慮氣象、日照和地理位置等;
傳輸線弧垂和張力 模塊:
不同溫度下的弧垂和張力、帶有不等長的多個懸掛跨距、不同塔高的水平跨距、在不同水平面上的不等長跨距、包含風、溫度和K因子的影響等;
OTI推出的ETAP Real-Time,是一套實時在線的電力及電氣系統應用軟體平台,它包含
1 PSMS電力實時監測和模擬—PSMS應用能讓操作員、工程師和管理員在他們業務的關鍵方面做出更有見識的決定。功能模塊如下:
高級監測
·網路拓撲生成器和處理器
·智能的圖形化用戶界面
·狀態估計和負荷分配器
·進程和性能監測
·報警和通告管理
·發電儲備監測
·多狀態開關監測與控制
·瘦客戶端應用的監測和控制
·可定製的基於網路的介面和技術
·人機界面(HMI)模板庫
·基於網路的可定製HMI
能量計量
·能量價格編輯器
·自定義報告
·實時能量消耗追蹤
·成本和消耗概要
實時模擬
·模擬斷路器動作
·識別潛在的運行問題
·模擬電動機起動和負荷變化
·預測保護設備的動作時間
·預測基於操作員動作的系統響應
·執行"操作預演" 案例
·模擬實時和存檔數據
·操作員協助和培訓
事件回放
·回放歷史存檔數據
·研究起因和影響
·探究可行的操作
·回放"操作預演" 案例
·事件回放視圖
·歷史告警資料庫
負荷預測
·自動適配的母線負荷預測
·實時負荷趨勢
·負荷曲線庫
·預測存檔案例
2 EMS能量管理系統—EMS應用被設計來減少能量損耗、增加電氣系統可靠性、提高設備利用率、預測系統性能,也能優化能源使用。功能模塊如下:
自動發電控制
·多區域控制
·負荷頻率控制
·有功和無功分配
·NERC執行標準
經濟調度
·最小化燃料成本
·優化能量成本
·快速求解
·完善的演演算法
管理控制
·系統最優化
·管理和諮詢控制系統
·優化潮流
·可編程邏輯編輯器
交易安排
·價格分析器
·費用構成編輯器
·交易時間表
·交易合同
·交易報告
·燃料成本明細表報告
備用管理
·運行備用分析
·備用容量監測
·不足備用通告
·預測運行備用
信息儲存和檢索
·SQL server基礎數據存檔
·能量、功率和非電數據跟蹤
·自動處理和管理數據
·導出到MS Excel
·可定製的報告
3 iSUB智能變電站—iSub作為變電站自動化的重點產品是最先進的管理應用包。iSub作為一套綜合變電站解決方案的一部分提供保護、控制、自動化、監測和通信功能。是操作員、管理者和工程師適用的智能管理系統。功能模塊如下:
變電站自動化
·靈活自動化
·可編程邏輯編輯器
·在線控制
·遠程控制啟動和禁止命令
·基於系統運行約束條件的控制
開關切換管理
·開關切換序列管理
·保險和安全程序
·互鎖邏輯評估
·開關切換計劃確認
·基於系統操作約束的控制抑制
·安全接地開關
·切換前和動作后的聯鎖
·在模擬模式下強制執行的互鎖
邏輯
·開關切換管理系統的綜合運行
·對實時開關切換操作的管理控制
負荷管理
·需求側管理
·使用時間內的負荷變化
·智能負荷管理
4 ILS智能甩負荷—ILS是在市場上各種方法中已證明的最智能、響應最快的方法。ILS對基於包括干擾的類型和位置在內的系統實際運行狀況提供優化、快速的甩負荷。ILS能在幾毫秒內動態決定最好的甩負荷優先順序。功能模塊如下:
負荷保全
·穩態和暫態響應
·最佳負荷保全
·快速響應時間
·可靠運行
·最小甩負荷
·事故預想分析
·系統孤島效應控制
·變頻器減負荷控制
系統恢復
·重啟抑制
·合理的負荷序列
·負荷/電源恢復優先順序
甩負荷確認
·自動生成暫態分析案例
·確認甩負荷動作
·模擬推薦的智能甩負荷
·完整的穩定性知識庫
ETAP允許您直接利用圖形化的單線圖和地下電纜管道系統進行運算操作。程序在概念設計上有如下三大主要特點:
1、虛擬現實操作
程序操作與實際的電氣系統相似。例如,打開或合上斷路器、停止運行某一設備、改變電機或負荷的運行狀態時,其斷電部件便以灰色顯示在單線圖上。ETAP包含了許多新概念,可以直接從單線圖上決定保護裝置的配合動作。
2、數據的全面集成
ETAP將系統設備的電氣、邏輯、機械、及物理屬性都包含在一個資料庫中。例如,一條電纜不僅擁有電氣屬性和物理尺寸的數據,還載有指示其纜道布線的信息。這樣,一條電纜的數據即可用於潮流計算或短路計算(需要電氣參數和聯接方式),又能進行電流載流量的重新校核運算(需要物理布線數據)。數據集成提供了整個系統數據的一致性,並避免了同一數據的多次輸入。
3、簡明數據錄入
ETAP對每一個電氣裝置進行詳細的數據跟蹤。數據編輯器對每一特定計算規定最小數據量,從而加快了數據的輸入。為達到這一目的我們以最符合邏輯的輸入數據方式為不同類型的分析或設計建立編輯器。
ETAP單線圖的許多特性可以幫助您建立各種複雜的網路。例如,每個設備都有各種方向、大小、和顯示符號(IEC或ANSI的選擇)。單線圖亦允許在支路和母線之間安置多重保護裝置。
ETAP軟體作為三維資料庫概念中的一部分,ETAP 提供了展示或觀看電氣系統的多種選擇,它們被稱為顯示圖(Presentations)。多種顯示圖滿足您不同的分析或設計目的。在每個顯示圖中每個設備的位置、大小、方向和符號可以不同。另外,保護裝置和繼電器可以隱藏或顯示。例如,在一顯示圖中所有的保護裝置都可見。而在另外一幅圖中只有斷路器可見,其它都被隱藏了(適於潮流計算的布局)。
複合網路和複合電機是ETAP最顯著的特點之一。複合網路允許任意層次的嵌套。例如,ETAP軟體複合網路可以嵌套複合網路,使得既能建立複雜的網路,又能保持一個整潔、無干擾的顯示圖,用於顯示重點-而系統的下一層次的細節只要點一下滑鼠便可知曉。所謂一切盡在您的指尖之上。
OTI有著豐富的電力及電氣系統應用軟體的開發經驗。1983年發行的第一代產品稱為電氣暫態分析程序ETAP(DOS環境),它樹立了國際電力及電氣系統設計和分析軟體的標準。ETAP(DOS)也是美國第一個特許提供給核電廠/站進行電力系統分析應用的商業軟體。
1983年 ETAP開始發展
1986年 Operation Technology, Inc (OTI)公司成立 首次發布了 ETAP DOS 1.0
1991年 獲得原子能機構認證,美國第一個特許提供給核電廠/站進行電力系統分析應用的商業軟體。
實時在線系統Real-Time初步發展。
1993年 ETAP發布DOS 6.5 ETAP發布DOS 7.1
1995年 ETAP發布 DOS 7.3 ETAP 通過ISO9001認證
1996年 ETAP發布第一個應用在Windows32位系統的電力分析軟體 ETAP 1.0
1998年 ETAP發布ETAP 2.0 新的模塊:電力系統監測和模擬(PSMS)
2000年 ETAP發布 ETAP 3.0 新的模塊包括:諧波分析直流系統、發電機啟動時,最優潮流
第一屆ETAP核電應用年會舉辦
2001年 ETAP發布 ETAP 4.0 新的模塊:可靠性分析、接地網設計、配電板系統、自定義動態模型
OTI 歐特艾遠東南京計算機技術有限公司成立
2002年 ETAP發布 ETAP 4.7 ETAP學術中心成立
2004--2005年 ETAP發布 ETAP 5.0 新的模塊包括:控制系統電路圖、不平衡潮流、電纜拉力、弧閃分析、
2006年 ETAP發布 ETAP 5.5 (包含中文版本,日本版本)新的模塊:智能變電站(iSub)
2007年 ETAP發布 ETAP 5.6 新的模塊:自動發電控制(AGC) 建立了ETAP程序解決方案
2008年 ETAP發布 ETAP 6.0 新的模塊包括:可再生能源、BS 7671電纜尺寸、數據對照、報告分析;
2009年 ETAP發布 ETAP 7.0 新的模塊包括:智能電網的解決方案、單相弧閃、開關順序管理、負荷分析;
2011年 ETAP發布 ETAP 11.0 新的模塊包括:ETAP工程合併、ETAP數據管理、用戶自定義邏輯編輯器、
光伏陣列編輯器、保護導體尺寸和更多的新特徵;
2012年 ETAP發布 ETAP 11.1 新的模塊包括:直流弧閃、Dapper® PTW32 versions 6.0 & 6.5轉換工具、
PSS®E version 29 & 30導入介面、更新基於NEC® 2008標準和英國標準的電纜資料庫、最新
版本的保護設備庫、多語言版本等新特性。
2013年 ETAP發布 ETAP 12.0 新增特性和功能:斷相故障、自適應潮流、簡諧波、交流弧閃分析、直流弧閃分析、快關閉鎖聯合等。
2014年 ETAP發布 ETAP 12.6