1-电气CAD技术

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1、电气CAD技术绪言一、本课程的性质、任务和目的CAD技术的基本知识和技能是高校电气类专业毕业生必须掌握的，通过本课程，使学生掌握电气CAD的概念、组成和结构原理，掌握计算机绘图、工程数据管理、电气工程建模、分析处理算法等。本课程以电网的辅助分析及厂矿电网设计为主要的内容，介绍了智能化、网络化及基于地理信息系统的CAD新技术。使学生在掌握电气CAD基本概念和理论的基础上，还能掌握电气CAD软件的应用与开发方法，提高实际操作和动手能力。二、本课程的基本要求和主要内容1、电力及厂矿供电CAD系统的构成2、电气CAD绘图基础及交互处理技术

2、3、电气工程中AutoCAD绘图软件应用与二次开发4、电气CAD中工程数据的组织和管理5、电气CAD中高级绘图及图形与数据库的链接6、电力及厂矿供电CAD软件开发7、电力及厂矿供电CAD中基本建模与处理方法8、图示化电力CAD潮流及网损软件9、图示化电网多功能短路电流计算软件介绍三、学习方法以课堂讲授为主，辅以课外作业及必要的现场教学与机辅教学。本书中电气CAD应用软件的研究得到中国电力基金会“许继奖教金”的大力资助。第一章概述1.1计算机在电力及厂矿供电系统中的应用1.1.1计算机在电力系统中的应用1）起步早，发展迅速2）应用范

3、围不断扩大1.1.2计算机在厂矿供电中的应用1）供电系统及变电所辅助设计2）厂矿供电系统及变电所监控3）厂矿供电系统信息管理1.1.3电力及厂矿供电系统计算机应用的发展趋向1）分级管理的分布式集成监测诊断系统2）高速发展和逐步完善的电力信息网络3）面向对象的图示化计算机辅助设计技术与生产过程仿真技术4）数字电力系统（Digitalpowersystem）数字电力系统———电力系统描述、控制和管理的最新模式，其基本内容可涵盖已有的EMS（能量管理系统）、DTS（数据传输系统）、SCADA（数据采集）、MIS（管理信息）、GIS（地理

4、信息）等诸多方面。目前尚处于研究建模阶段。1.2电力及厂矿供电CAD技术概要介绍1.2.1基本概念和模式特点CAD——计算机辅助设计（ComputerAidedDesign）的简称，是研究综合应用计算机帮助人们进行工程和产品设计的技术，是一门多学科综合应用的新技术。电力及厂矿供电CAD就是利用计算机及其软件对电力及厂矿供电工程进行分析，计算与仿真、绘图及文档制作的现代设计技术。基本工作模式电气工程设计的传统模式如图1.1所示。提出设计任务、确定设计目标建立设计模型方案设计分析计算技术设计审核、综合评价设计成果表达交付施工修正重新设

5、计图1.1电气工程传统设计模式电气工程设计的传统模式：（1）全部设计都由设计者手工完成。（2）设计方案取决于设计者的个人经验，难以获得最优方案。（3）难以完成分析计算复杂的项目CAD工作的主要内容有以下三方面：（1）建立工程设计数据库（2）建立多功能交互式图形程序库。（3）建立分析计算应用程序库图1.2是一个典型的人—机交互式电气工程CAD系统流程图。电气工程设计目标建立设计模型方案设计设计与决策人员经验决策能力计算机系统界面工程图生成优化设计工程分析仿真分析评价审定输出设计文档、图形数据库图形库程序库专家系统工程文档满意不满意图

6、1.2人机交互电气工程CAD系统主要部分说明：（1）建立设计模型①元件描述模型：主要元件有发电机、变压器、开关、电抗器、调相机及线路。②网络描述模型：用节点和支路来描述，并用便于计算机查询处理的编号规则表示。（2）方案设计——完成工程设计而提出和拟定实现目标的可行方案的过程。工程分类：①新电力或厂矿供电系统设计；②扩建改造；③增设局部电源，负荷或线网；（3）工程分析、计算（4）评价审定与优化设计（5）文档编制及图形输出3)特点（1）CAD技术与计算机软件、硬件技术的发展及工程设计改革密切相关。（2）CAD技术是现代工程设计的迫切需

7、要。（3）能高速完成复杂、劳动量大及人工难以完成的工作。（4）把设计人员的创造思维、知识经验、判断分析能力同计算机强大的存储记忆、信息处理、高速运算及图形功能相结合，大大提高设计效率和质量。1.2.2电气工程CAD的作用与功能1)CAD的作用提高设计质量和效率、缩短设计周期。表1.1人与计算机的比较比较项目人机逻辑思维、经验积累、推理判断能力强弱智力水平、学习能力有无信息处理、绘图制表、复杂计算能力弱强提取有用信息的能力强弱产生错误多少直觉分析能力强无数据分析能力差强优点：（1）具有计算机的优点。①设计者能立即看到和纠正错误；②可

8、监视设计计算过程或修改输入数据；③可人工干预计算过程；④可以图文并茂、可视化操作。（2）速度快、效率高、周期短，一般可节省2/3~9/10的时间。（3）可看到设计的阶段成果。（4）有利于电网结构设计的多方案比较、提供最佳方案。（5）有利于发挥人的创