1. Разпределение на топлинния товар на потребителите на топлинна енергия в системата за топлоснабдяване между захранващите източници на топлинна енергия Термална енергияв тази система за топлоснабдяване, се извършва от орган, упълномощен в съответствие с това Федерален законза одобряване на схемата за топлоснабдяване чрез извършване на ежегодни промени в схемата за топлоснабдяване.
2. За разпределяне на топлинния товар на потребителите на топлинна енергия всички организации за топлоснабдяване, които притежават източници на топлинна енергия в дадена топлоснабдителна система, са длъжни да представят на органа, упълномощен в съответствие с този федерален закон, за одобряване на схемата за топлоснабдяване, приложение, съдържащо информация:
1) относно количеството топлинна енергия, което топлоснабдителната организация се ангажира да достави на потребителите и топлоснабдителните организации в дадена топлоснабдителна система;
2) за обема на мощността на източниците на топлинна енергия, които топлоснабдителната организация се задължава да поддържа;
3) относно текущите тарифи в областта на топлоснабдяването и прогнозните специфични променливи разходи за производство на топлинна енергия, охлаждаща течност и поддръжка на електроенергия.
3. Схемата за топлоснабдяване трябва да определя условията, при които е възможно да се доставя топлинна енергия на потребителите от различни източници на топлинна енергия при запазване на надеждността на топлоснабдяването. Ако съществуват такива условия, разпределението на топлинния товар между източниците на топлинна енергия се извършва на конкурентна основа в съответствие с критерия за минимално специфично променливи разходиза производство на топлинна енергия от източници на топлинна енергия, определени по начина, установен с ценова рамка в областта на топлоснабдяването, одобрена от правителството Руска федерация, въз основа на заявления от организации, притежаващи източници на топлинна енергия, и стандарти, взети предвид при регулиране на тарифите в областта на топлоснабдяването за съответния регулаторен период.
4. Ако организацията за топлоснабдяване не е съгласна с разпределението на топлинния товар, извършено в схемата за топлоснабдяване, тя има право да обжалва решението за такова разпределение, взето от органа, упълномощен в съответствие с този федерален закон да одобри схема за топлоснабдяване на федералния изпълнителен орган, упълномощен от правителството на Руската федерация.
5. Организациите за топлоснабдяване и организациите за топлоснабдяване, работещи в една и съща система за топлоснабдяване, са длъжни ежегодно преди началото на отоплителния сезон да сключват споразумение помежду си за управление на системата за топлоснабдяване в съответствие с правилата за организиране на топлина доставка, одобрена от правителството на Руската федерация.
6. Предметът на споразумението, посочено в част 5 от този член, е процедурата за взаимни действия за осигуряване на функционирането на системата за топлоснабдяване в съответствие с изискванията на този федерален закон. Задължителни условияот посоченото споразумение са:
1) определяне на подчинението на диспечерските служби на организациите за топлоснабдяване и организациите на топлофикационни мрежи, процедурата за тяхното взаимодействие;
2) процедурата за организиране на настройката на отоплителните мрежи и регулиране на работата на системата за топлоснабдяване;
3) процедурата за осигуряване на достъп на страните по споразумението или, по взаимно съгласие на страните по споразумението, друга организация до топлопреносни мрежи за изграждане на топлинни мрежи и регулиране на работата на системата за топлоснабдяване;
4) процедурата за взаимодействие между организациите за топлоснабдяване и организациите за топлофикационни мрежи при извънредни ситуации и извънредни ситуации.
7. Ако организациите за топлоснабдяване и организациите за топлофикационни мрежи не са сключили споразумението, посочено в този член, процедурата за управление на системата за топлоснабдяване се определя от споразумението, сключено за предходния отоплителен период, и ако такова споразумение не е сключено по-рано, посочената процедура се установява от органа, упълномощен в съответствие с този федерален закон за одобряване на схемата за топлоснабдяване.
В рамките на доставката на оборудване за ел. табла са доставени силови шкафове и шкафове за управление на две сгради (ИТП). За получаване и разпределение на електроенергия в топлинни точки се използват входни и разпределителни устройства, състоящи се от пет панела всеки (общо 10 панела). Във входните табла са монтирани комутационни превключватели, ограничители на пренапрежение, амперметри и волтметри. Таблата ATS в ITP1 и ITP2 са изпълнени на базата на модули за автоматично предаване. В разпределителните табла ASU са монтирани защитни и комутационни устройства (контактори, софтстартери, бутони и лампи). технологично оборудванетоплинни точки. Всички прекъсвачи са оборудвани с контакти за състояние, които показват аварийно изключване. Тази информация се предава на контролери, инсталирани в шкафове за автоматизация.
За наблюдение и управление на оборудването се използват контролери OWEN PLC110. Към тях се свързват входно-изходните модули OWEN MV110-224.16DN, MV110-224.8A, MU110-224.6U, както и операторски сензорни панели.
Охлаждащата течност се въвежда директно в стаята на ITS. Водоснабдяването за топла вода, отопление и топлоснабдяване на въздухонагреватели на вентилационни системи се извършва с корекция според външната температура на въздуха.
Показване на технологични параметри, аварии, състояние на оборудването и диспечерско управление на ИТП се осъществява от работното място на диспечера в интегрираната централна контролна зала на сградата. Диспечерският сървър съхранява архив на параметрите на процеса, авариите и състоянието на ITP оборудването.
Автоматизацията на топлинните точки осигурява:
- поддържане на температурата на охлаждащата течност, подадена към отоплителните и вентилационните системи в съответствие с температурния график;
- поддържане на температурата на водата в системата за БГВ, когато се доставя на потребителите;
- програмиране на различни температурни режими по часове от деня, дни от седмицата и почивни дни;
- наблюдение на спазването на стойностите на параметрите, определени от технологичния алгоритъм, поддържащи технологични и аварийни граници на параметрите;
- контрол на температурата на охлаждащата течност, върната в отоплителната мрежа на отоплителната система съгласно зададен температурен график;
- измерване на температурата на външния въздух;
- поддържане на определена разлика в налягането между захранващите и връщащите тръбопроводи на вентилационни и отоплителни системи;
- управление на циркулационни помпи по зададен алгоритъм:
- включване/изключване;
- управление на помпено оборудване с честотни задвижвания чрез сигнали от PLC, инсталиран в шкафове за автоматизация;
- периодично основно/резервно превключване за осигуряване на равни работни часове;
- автоматично аварийно превключване към резервна помпа на базата на управление на датчик за диференциално налягане;
- автоматично поддържане на зададен спад на налягането в системите за потребление на топлина.
- управление на регулаторни вентили на топлоносителя в първи контури на консуматори;
- управление на помпи и вентили за захранване на отоплителни и вентилационни кръгове;
- задаване на стойностите на технологични и аварийни параметри чрез диспечерската система;
- управление на дренажни помпи;
- мониторинг на състоянието на електрическите входове по фази;
- синхронизиране на времето на контролера с единното време на диспечерската система (СОЕВ);
- стартиране на оборудването след възстановяване на електрозахранването по зададен алгоритъм;
- изпращане на спешни съобщения до диспечерската система.
Обменът на информация между контролерите за автоматизация и горното ниво (работна станция със специализиран диспечерски софтуер MasterSCADA) се осъществява чрез протокола Modbus/TCP.
Ориз. 6. Двупроводна линия с два корониращи проводника на различно разстояние между тях
16 м; 3 - bn = 8 m; 4 - б,
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Ефимов Б.В. Гръмотевични вълни във въздушните линии. Апатити: Издателство на KSC RAS, 2000. 134 с.
2. Костенко М.В., Кадомская К.П., Левиншгейн М.Л., Ефремов И.А. Пренапрежение и защита срещу него в
въздушни и кабелни електропреноси с високо напрежение. Л.: Наука, 1988. 301 с.
А.М. Прохоренков
МЕТОДИ ЗА ИЗГРАЖДАНЕ НА АВТОМАТИЗИРАНА СИСТЕМА ЗА РАЗПРЕДЕЛЕН УПРАВЛЕНИЕ НА ГРАДСКО ТОПЛОСНАБДЯВАНЕ
Проблеми с внедряването на ресурсоспестяващи технологии в съвременна Русиясе обръща значително внимание. Тези проблеми са особено остри в районите на Далечния север. Горивото за градските котелни е мазут, който се доставя по железопътен транспорт от централните региони на Русия, което значително увеличава цената на генерираната топлинна енергия. Продължителност
Отоплителният сезон в Арктика е с 2-2,5 месеца по-дълъг в сравнение с централните райони на страната, което се дължи на климатичните условия на Далечния север. В същото време топлоенергийните предприятия трябва да генерират необходимото количество топлина под формата на пара, гореща вода при определени параметри (налягане, температура), за да осигурят функционирането на всички градски инфраструктури.
Намаляването на разходите за генериране на топлинна енергия, доставяна на потребителите, е възможно само чрез икономично изгаряне на гориво, рационално използванеелектричество за собствени нуждипредприятия, минимизиране на топлинните загуби в зоните на транспортиране (градски отоплителни мрежи) и потребление (сгради, градски предприятия), както и намаляване на броя на обслужващ персонална производствени обекти.
Решаването на всички тези проблеми е възможно само чрез въвеждането на нови технологии, оборудване, технически средствауправление за осигуряване икономическа ефективностработата на топлоенергийните предприятия, както и подобряване на качеството на управление и експлоатация на топлоенергийните системи.
Формулиране на проблема
Един от важни задачив областта на градското отопление - създаването на системи за топлоснабдяване с паралелна работа на няколко източника на топлина. Съвременни системиЦентрализираните отоплителни системи за градовете са се развили като много сложни, пространствено разпределени системи със затворена циркулация. Потребителите, като правило, нямат свойството да се саморегулират, охлаждащата течност се разпределя чрез предварително инсталиране на специално проектирани (за един от режимите) постоянни хидравлични съпротивления [1]. В тази връзка случайният характер на избора на топлинна енергия от потребителите на пара и гореща вода води до динамично сложни преходни процеси във всички елементи на топлоенергийната система (ТЕС).
Оперативният мониторинг на състоянието на отдалечените обекти и контролът на оборудването, разположено в контролирани точки (CP), е невъзможен без разработването на автоматизирана система за диспечерски контрол и управление на централни отоплителни точки и помпени станции(АСДК и У ЦТП и НС) на гр. Следователно един от текущи проблемисе взема предвид управлението на потоците топлинна енергия хидравлични характеристикикакто самите отоплителни мрежи, така и потребителите на енергия. Това изисква решаване на проблеми, свързани със създаването на системи за топлоснабдяване, където паралелна работа
Няколко източника на топлина (термични станции - TS)) работят в общата отоплителна мрежа на града и в общия график на топлинното натоварване. Такива системи позволяват да се пести гориво по време на отопление, да се увеличи степента на натоварване на основното оборудване и да се управляват котелни агрегати в режими с оптимални стойности на ефективност.
Разрешаване на проблем оптимален контрол технологични процесипарно котелно помещение
За решаване на проблемите за оптимално управление на технологичните процеси на отоплителна котелна централа "Север" на Държавното регионално предприятие за топлоенергия (ГОТЕП) "ТЕКОС", в рамките на безвъзмездна помощ от Програмата за внос на енергоспестяващи и Оборудване и материали за защита на околната среда (PIEPOM) на Руско-американския комитет, доставено е оборудване (финансирано от правителството на САЩ). Това оборудване и предназначено за него софтуернаправи възможно решаването на широк спектър от проблеми на реконструкцията на базовото предприятие GOTEP "TEKOS", а получените резултати трябваше да бъдат възпроизведени в топлоенергийните предприятия в региона.
Основата за реконструкцията на системите за управление на котелните агрегати на превозното средство беше подмяната на остарялото оборудване за автоматизация на централния контролен панел и локални системиавтоматично управление към съвременна микропроцесорна разпределена система за управление. Внедрената разпределена система за управление на котелни агрегати, базирана на микропроцесорна система (MPS) TDC 3000-S (Supper) от Honeywell, предостави единно цялостно решение за изпълнение на всички системни функции за управление на технологичните процеси на автомобила. Оперативният MPS има ценни качества: простота и яснота на оформлението на функциите за управление и работа; гъвкавост при задоволяване на всички изисквания на процеса, като се вземат предвид показателите за надеждност (работа в "горещ" режим на готовност на втория компютър и контролния блок), наличност и ефективност; лесен достъп до всички системни данни; лекота на промяна и разширяване на сервизните функции, без да се засяга неблагоприятно системата;
подобрено качество на представяне на информацията във форма, удобна за вземане на решения (приятелски интелигентен операторски интерфейс), което спомага за намаляване на грешките на оперативния персонал при управление и наблюдение на процесите на превозното средство; компютърно генериранидокументация на автоматизирана система за управление на процеси; повишена експлоатационна готовност на съоръжението (резултат от самодиагностика на системата за управление); обещаваща система с висока степен на иновации. Системата TDC 3000 - S (фиг. 1) има възможност за свързване на външни PLC контролери от други производители (тази функция се реализира с наличието на PLC gateway модул). Показва се информация от PLC контролерите
се появява в TOS под формата на масив от точки, достъпни за четене и запис от потребителски програми. Това прави възможно използването на разпределени входно/изходни станции, инсталирани в непосредствена близост до управлявани обекти, за събиране на данни и предаване на данни към TOC чрез информационен кабел, използвайки един от стандартните протоколи. Тази опция ви позволява да интегрирате нови контролни обекти, включително автоматизирана системадиспечерски контрол и управление на централи и помпени станции (АСДКиУ ЦТПиНС), в съществуващата автоматизирана система за управление на процесите на предприятието без външни промени за потребителите.
Локална компютърна мрежа
Универсални станции
Компютърно приложен исторически
шлюз модул модул
Локалната мрежауправление
Trunk Gateway
I Reserve (ARMM)
Модул за подобрение. овален мениджър на процеси (ARMM)
Универсална контролна мрежа
I/O контролери
4-20 mA кабел
SIMATIC ET200M входно/изходна станция.
I/O контролери
PLC мрежаустройства (PROFIBUS)
4-20 mA кабел
Сензори за поток
Температурни сензори
Сензори за налягане
Анализатори
Регулатори
Честотни станции
Клапани
Сензори за поток
Температурни сензори
Сензори за налягане
Анализатори
Регулатори
Честотни станции
Клапани
Ориз. 1. Събиране на информация от разпределени PLC станции, прехвърлянето й към TDC3000-S за визуализация и обработка с последващо издаване на управляващи сигнали
Проведените експериментални изследвания показаха, че процесите, протичащи в парния котел в неговите режими на работа, имат случаен характер и са нестационарни, което се потвърждава от резултатите от математическата обработка и статистическия анализ. Като се има предвид случайният характер на процесите, протичащи в парния котел, оценките на изместването на математическото очакване (ME) M(t) и дисперсията 5 (?) по главните контролни координати бяха взети като мярка за оценка на качеството на контрол:
Em, (t) 2 MZN (t) - MrN (t) ^ gMikh (t) ^ min
където Mzn(t), Mmn(t) - зададената и текуща MO на основните регулируеми параметри на парния котел: количеството въздух, количеството гориво, както и производството на пара от котела.
s 2 (t) = 8|v (t) - q2N (t) ^ s^ (t) ^ min, (2)
където 52Tn, 5zn2(t) са текущата и зададената дисперсия на основните контролирани параметри на парния котел.
Тогава критерият за качество на контрола ще има формата
Jn = I [avMy(t) + ßsö;, (t)] ^ min, (3)
където n = 1, ...,j; - ß - тегловни коефициенти.
В зависимост от режима на работа на котела (регулиращ или основен), а оптимална стратегияуправление.
За режима на регулиране на работата на парния котел, стратегията за управление трябва да е насочена към поддържане на постоянно налягане в парния колектор, независимо от потреблението на пара на потребителите на топлинна енергия. За този режим на работа оценката на изместването MO на налягането на парата в главния парен колектор се приема като мярка за качество на управление във формата
er (/) = Рг(1) - Рт () ^Б^ (4)
където HP, Рт(0 - дадени и текущи средни стойности на налягането на парата в главния парен колектор.
Изместването на налягането на парата в главния парен колектор чрез дисперсия, като се вземе предвид (4), има формата
(0 = -4r(0 ^^ (5)
където (UrzOO, art(0 - дадена и текуща дисперсия на налягането.
Използвани са методи на размита логика за регулиране на коефициентите на пренос на регулаторите на веригата на многосвързаната система за управление на котела.
По време на пробната експлоатация на автоматизирани парни котли беше натрупан статистически материал, който позволи да се получат сравнителни (с работата на неавтоматизирани котелни агрегати) характеристики на техническата и икономическата ефективност на въвеждането на нови методи и контрол и да се продължат работите по реконструкцията на други котли. Така за периода на шестмесечна експлоатация на неавтоматизирани парни котли № 9 и 10, както и на автоматизирани парни котли № 13 и 14 бяха получени резултатите, които са представени в таблица 1.
Определяне на параметри за оптимално натоварване на ТЕЦ
За да се определи оптималното натоварване на превозното средство, е необходимо да се знаят енергийните характеристики на техните парогенератори и котелното помещение като цяло, които представляват връзката между количеството подадено гориво и получената топлина.
Алгоритъмът за намиране на тези характеристики включва следните стъпки:
маса 1
Показатели за работа на котела
Наименование на показателя Стойност на показателите за котелно доене
№9-10 № 13-14
Производство на топлинна енергия, Gcal Разход на гориво, t Специфичен разход на гориво за производството на 1 Gcal топлинна енергия, kg еквивалент на стандартно гориво^cal 170,207 20,430 120,03 217,626 24,816 114,03
1. Определяне на топлинните характеристики на котлите за различни режими на натоварване на тяхната работа.
2. Определяне на топлинни загуби A(), като се вземе предвид ефективността на котлите и техния полезен товар.
3. Определяне на характеристиките на натоварване на котелни агрегати в диапазона на тяхното изменение от минимално допустимите до максималните.
4. Въз основа на промяната на общите топлинни загуби в парните котли, определете техните енергийни характеристики, отразяващи почасовото потребление на стандартно гориво, като използвате формулата 5 = 0,0342 (0, + AC?).
5. Получаване на енергийните характеристики на котелни (TS) с помощта на енергийните характеристики на котлите.
6. Формиране, като се вземат предвид енергийните характеристики на превозните средства, контролни решения за последователността и реда на тяхното натоварване през отоплителния период, както и през летния сезон.
Друг важен въпрос за организиране на паралелна работа на източниците (TS) е идентифицирането на факторите, които оказват значително влияние върху натоварването на котелните помещения, и задачите на системата за управление на топлоснабдяването да осигури на потребителите необходимото количество топлинна енергия, когато е възможно . минимални разходиза неговото производство и предаване.
Решението на първия проблем се осъществява чрез свързване на графици за доставка с графици за използване на топлина чрез система от топлообменници, решението на втория е чрез установяване на съответствието на топлинния товар на потребителите с неговото генериране, т.е. чрез планиране на промените в товара и намаляване на загубите при пренос на топлинна енергия. Осигуряването на координация на графиците за доставка и използване на топлина трябва да се извършва чрез използване на локална автоматизация на междинни етапи от източници на топлинна енергия до нейните потребители.
За решаване на втория проблем се предлага да се внедрят функции за оценка на планираното натоварване на потребителите, като се вземат предвид икономически осъществимите възможности на енергийните източници (ES). Този подход е възможен с помощта на методи за ситуационно управление, базирани на прилагането на алгоритми с размита логика. Основният фактор, който оказва значително влияние върху
Топлинният товар на котелните е тази част от него, която се използва за отопление на сгради и за топла вода. Средният топлинен поток (във ватове), използван за отопление на сгради, се определя по формулата
от къде - средна температуравъншен въздух за определен период; g( - средната температура на вътрешния въздух на отопляемото помещение (температурата, която трябва да се поддържа на дадено ниво); /0 - изчислената температура на външния въздух за проектиране на отопление;<70 - укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых и общественных зданий в Ваттах на 1 м площади здания при температуре /0; А - общая площадь здания; Кх - коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий (при отсутствии конкретных данных его можно считать равным 0,25).
От формула (6) става ясно, че топлинният товар за отопление на сгради се определя основно от температурата на външния въздух.
Средният топлинен поток (във ватове) за захранване с гореща вода на сгради се определя от израза
1.2sh(a + ^)(55 - ^) p
Yt „. "_ с"
където t е броят на потребителите; a е разходът на вода за топла вода при температура +55 °C на човек на ден в литри; b - разход на вода за топла вода, консумирана в обществени сгради, при температура +55 ° C (приема се равна на 25 литра на ден на човек); c е топлинният капацитет на водата; /x е температурата на студената (чешмяна) вода по време на отоплителния период (приема се равна на +5 °C).
Анализът на израз (7) показа, че при изчислението средното топлинно натоварване на захранването с топла вода се оказва постоянно. Действителното извличане на топлинна енергия (под формата на топла вода от чешмата), за разлика от изчислената стойност, има случаен характер, което е свързано с увеличаване на събирането на топла вода сутрин и вечер и намаляване на екстракцията през деня и нощта. На фиг. 2, 3 показват графики на промените
Масло 012 013 014 015 016 017 018 019 1 111 112 113 114 115 116 117 118 119 2 211 212 213 214 215 216 217 218 219 3 311 312 3 1 3 314 315 316 317
дни от месеца
Ориз. 2. Графика на промените в температурата на водата в централна отоплителна станция N9 5 (7 - директна котелна вода,
2 - директно тримесечно, 3 - вода за топла вода, 4 - обратно тримесечие, 5 - обратна котелна вода) и температури на външния въздух (6) за периода от 1 февруари до 4 февруари 2009 г.
налягане и температура на гореща вода за централна отоплителна станция № 5, които са получени от архива на SDKi на централната отоплителна и отоплителна станция в Мурманск.
С настъпването на топлите дни, когато температурата на околната среда не пада под +8 ° C в продължение на пет дни, топлинният товар на потребителите се изключва и отоплителната мрежа работи за нуждите на топла вода. Средният топлинен поток към БГВ през периода без отопление се изчислява по формулата
където е температурата на студената (чешмяна) вода през периода без отопление (приема се +15 °C); p е коефициент, който отчита промяната в средното потребление на вода за топла вода през неотоплителния период по отношение на отоплителния период (0,8 - за жилищно-комуналния сектор, 1 - за предприятията).
Като се вземат предвид формули (7), (8), се изчисляват графики на топлинното натоварване на потребителите на енергия, които са основата за конструиране на задачи за централизирано регулиране на подаването на топлинна енергия към превозното средство.
Автоматизирана система за диспечерски контрол и управление на централни отоплителни пунктове и помпени станции на града
Специфична особеност на град Мурманск е, че е разположен на хълмиста местност. Минималната надморска височина е 10 м, максималната е 150 м. Във връзка с това отоплителните мрежи имат тежка пиезометрична графика. Поради повишеното налягане на водата в началните участъци се увеличава честотата на авариите (спукване на тръби).
За оперативен мониторинг на състоянието на отдалечени обекти и контрол на оборудването, разположено в контролирани точки (CP),
Ориз. 3. Графика на промените в налягането на водата в централна отоплителна станция № 5 за периода от 1 февруари до 4 февруари 2009 г.: 1 - вода за горещо водоснабдяване, 2 - директна котелна вода, 3 - директно тримесечно, 4 - обратно тримесечно ,
5 - студена, 6 - връщане на котелна вода
е разработен от ASDKiUTsTPiNS на град Мурманск. Контролираните точки, където е инсталирано оборудване за телемеханика по време на реконструкцията, се намират на разстояние до 20 км от основното предприятие. Комуникацията с телемеханичното оборудване на пункта за управление се осъществява чрез обособена телефонна линия. Централните котелни (CHP) и помпените станции са отделни сгради, в които е инсталирано технологично оборудване. Данните от контролния център пристигат в контролния център (в PCARM на диспечера), разположен на територията на Северна ТС на предприятието TEKOS, и до TS сървъра, след което стават достъпни за потребителите на локалната компютърна мрежа на предприятието за решават производствените си проблеми.
В съответствие със задачите, решавани с помощта на АСДКиУЦТПиНС, комплексът има двустепенна структура (фиг. 4).
Ниво 1 (горно, групово) - диспечерски пулт. На това ниво се изпълняват следните функции: централизирано управление и дистанционно управление на технологичните процеси; показване на данни на дисплея на контролния панел; образуване и издаване на
дори документация; генериране на задачи в индустриалната система за управление на предприятието за управление на паралелните режими на работа на градските топлоцентрали на общата градска отоплителна мрежа; достъп на потребителите на локалната мрежа на предприятието до базата данни за технологичния процес.
Ниво 2 (локално, местно) - оборудване на контролния панел със сензори (аларми, измервания) и крайни изпълнителни механизми, поставени върху тях. На това ниво се изпълняват функциите за събиране и първична обработка на информация и издаване на управляващи действия върху изпълнителните механизми.
Функции, изпълнявани от ASDKiUTsTPiNS на града
Информационни функции: наблюдение на показанията от сензори за налягане, температура, воден поток и наблюдение на състоянието на изпълнителните механизми (включено/изключено, отворено/затворено).
Контролни функции: управление на мрежови помпи, помпи за топла вода и друго технологично оборудване на контролната зала.
Функции за визуализация и регистрация: всички информационни параметри и алармени параметри се показват на трендове и мнемонични диаграми на операторската станция; цялата информация
Компютърна работна станция на диспечера
Преходник ШВ/К8-485
Обособени телефонни линии
Контролери
Ориз. 4. Структурна схема на комплекса
параметри, алармени параметри, команди за управление се регистрират в базата данни периодично, както и при промени в състоянието.
Алармени функции: прекъсване на захранването в контролната точка; задействане на сензора за наводнение в контролната точка и сензора за сигурност в контролната точка; аларма от датчици за гранично (високо/ниско) налягане в тръбопроводи и датчици за аварийни промени в състоянието на изпълнителни механизми (включено/изключено, отворено/затворено).
Концепция за система за подпомагане на вземането на решения
Съвременната автоматизирана система за управление на процесите (APCS) е многостепенна система за управление човек-машина. Диспечерът в многостепенна автоматизирана система за управление на процеси получава информация от компютърен монитор и действа върху обекти, разположени на значително разстояние от него, използвайки телекомуникационни системи, контролери и интелигентни изпълнителни механизми. Така диспечерът става основно действащо лице в управлението на технологичния процес на предприятието. Технологичните процеси в топлоенергетиката са потенциално опасни. Така за тридесет години броят на регистрираните произшествия се удвоява приблизително на всеки десет години. Известно е, че в стационарни условия на сложни енергийни системи грешките поради неточност на изходните данни са 82-84%, поради неточност на модела - 14-15%, и поради неточност на метода - 2-3%. Поради големия дял на грешка в изходните данни, възниква грешка при изчисляването на целевата функция, което води до значителна зона на несигурност при избора на оптимален режим на работа на системата. Тези проблеми могат да бъдат елиминирани, ако разглеждаме автоматизацията не само като начин за замяна на ръчния труд директно в управлението на производството, но и като средство за анализ, прогнозиране и управление. Преходът от диспечиране към система за подпомагане на вземането на решения означава преход към ново качество – интелигентна корпоративна информационна система. В основата на всеки инцидент (с изключение на природните бедствия) е човешка (операторска) грешка. Една от причините за това е старият, традиционен подход за изграждане на сложни системи за управление, фокусиран върху използването на най-новите технологии.
технически и технологичен напредък, като се подценява необходимостта от използване на методи за ситуационен контрол, методи за интегриране на подсистеми за управление, както и изграждане на ефективен интерфейс човек-машина, фокусиран върху човек (диспечер). В същото време се планира да се прехвърлят функциите на диспечера за анализ на данни, прогнозиране на ситуации и вземане на подходящи решения към компонентите на интелигентните системи за подпомагане на вземането на решения (DSDS). Концепцията SPIR включва редица инструменти, обединени от обща цел – да улеснят приемането и прилагането на рационални и ефективни управленски решения. SPIR е интерактивна автоматизирана система, която действа като интелигентен посредник, който поддържа потребителски интерфейс на естествен език със системата SCAOA и използва правила за вземане на решения, съответстващи на модела и базата. Заедно с това SPPIR изпълнява функцията за автоматична поддръжка на диспечера на етапите на анализ на информацията, разпознаване и прогнозиране на ситуации. На фиг. Фигура 5 показва структурата на SPIR, с помощта на която диспечерът на автомобила контролира топлоснабдяването на микрорайона.
Въз основа на горното можем да идентифицираме няколко размити лингвистични променливи, които влияят на натоварването на превозното средство и следователно на работата на отоплителните мрежи. Тези променливи са показани в табл. 2.
В зависимост от сезона, времето от деня, деня от седмицата, както и характеристиките на външната среда, блокът за оценка на ситуацията изчислява техническото състояние и необходимата производителност на източниците на топлинна енергия. Този подход позволява да се решат проблемите с икономията на гориво при централно отопление, да се увеличи степента на натоварване на основното оборудване и да се управляват котлите в режими с оптимални стойности на ефективност.
Изграждането на автоматизирана система за разпределено управление на градското топлоснабдяване е възможно при следните условия:
внедряване на автоматизирани системи за управление на котелни агрегати в отоплителни котелни. (Внедряване на автоматизирана система за управление на процесите в ТС Северная
Ориз. 5. Структура на отоплителна котелна централа SPIR на микрорайона
таблица 2
Езикови променливи, които определят натоварването на отоплителна котелна централа
Обозначение Име Диапазон от стойности (универсален набор) Условия
^месец Месец от януари до декември “Ян”, “Фев”, “Март”, “Апр”, “Май”, “Юни”, “Юли”, “Август”, “Септ”, “Окт”, “Нов” , "dec"
T-седмица Ден от седмицата работен или почивен ден „работен“, „почивен ден“
TSug Време от 00:00 до 24:00 „нощ“, „сутрин“, „ден“, „вечер“
t 1 n.v Температура на външния въздух от -32 до +32 °C "под", "-32", "-28", "-24", "-20", "-16", "-12", "- 8", "^1", "0", "4", "8", "12", "16", "20", "24", "28", "32", "отгоре"
1" в Скорост на вятъра от 0 до 20 m/s "0", "5", "10", "15", "по-високо"
осигури намаляване на специфичния разход на гориво за котли № 13.14 в сравнение с котли № 9.10 с 5,2%. Икономията на електроенергия след инсталиране на честотни векторни преобразуватели на задвижванията на вентилатори и димососи на котел № 13 възлиза на 36% (специфична консумация преди реконструкция - 3,91 kWh/Gcal, след реконструкция - 2,94 kWh/Gcal, и за котела
№ 14 - 47% (специфичен разход на електроенергия преди реконструкция - 7,87 kWh/Gcal, след реконструкция - 4,79 kWh/Gcal));
разработване и внедряване на АСДКиУЦТПиНС на града;
внедряване на методи за информационна поддръжка за TS оператори и ASDKiUTsTPiNS на града, използвайки концепцията SPIR.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Шубин Е.П. Основни въпроси при проектирането на градски топлоснабдителни системи. М.: Енергия, 1979. 360 с.
2. Прохоренков А.М. Реконструкция на отоплителни котелни въз основа на информационни и управляващи комплекси // Наука за производството. 2000. № 2. С. 51-54.
3. Прохоренков А.М., Совлуков А.С. Размити модели в системи за управление на котелни агрегатни технологични процеси // Компютърни стандарти и интерфейси. 2002. том. 24. С. 151-159.
4. Месарович М., Мако Д., Такахара Ю. Теория на йерархичните многостепенни системи. М.: Мир, 1973. 456 с.
5. Прохоренков А.М. Методи за идентифициране на произволни характеристики на процеса в системи за обработка на информация // IEEE Transactions on instrumentation and measurement. 2002. том. 51, № 3. С. 492-496.
6. Прохоренков А.М., Качала Н.М. Обработка на случайни сигнали в цифрови индустриални системи за управление // Цифрова обработка на сигнали. 2008. № 3. С. 32-36.
7. Прохоренков А.М., Качала Н.М. Определяне на класификационните характеристики на случайни процеси // Измервателни техники. 2008. том. 51, № 4. С. 351-356.
8. Прохоренков А.М., Качала Н.М. Влиянието на класификационните характеристики на случайни процеси върху точността на обработката на резултатите от измерването // Измервателна техника. 2008. № 8. С. 3-7.
9. Прохоренков А.М., Качала Н.М., Сабуров И.В., Совлуков А.С. Информационна система за анализ на случайни процеси в нестационарни обекти // Proc. на Третата IEEE Int. Workshop on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS"2005). София, България. 2005. С. 18-21.
10. Методи за стабилно невро-размито и адаптивно управление / Ed. Н.Д. Егупова // М.: Издателство на MSTU im. Н.Е. Бауман, 2002". 658 с.
П. Прохоренков А.М., Качала Н.М. Ефективността на адаптивните алгоритми за настройка на регулаторите в системите за управление зависи от влиянието на случайни смущения // BicrniK: Научно-технически. j-l. Специално издание. Черкаски държавен техн. Унив.-Черкаск. 2009. стр. 83-85.
12. Прохоренков А.М., Сабуров И.В., Совлуков А.С. Поддръжка на данни за процеси на вземане на решения при индустриален контрол // BicrniK: научно-технически. j-l. Специално издание. Черкаски държавен техн. унив. Черкаск. 2009. стр. 89-91.
Характеристиките на топлоснабдяването са строгото взаимно влияние на режимите на топлоснабдяване и потребление на топлина, както и множеството точки на доставка за няколко стоки (топлинна енергия, мощност, охлаждаща течност, топла вода). Целта на топлоснабдяването не е да осигури производство и транспорт, а да поддържа качеството на тези стоки за всеки потребител.
Тази цел беше постигната относително ефективно със стабилни потоци на охлаждащата течност във всички елементи на системата. Регулирането на „качеството“, което използваме, по своята същност предполага промяна само в температурата на охлаждащата течност. Появата на сгради с контролирано потребление осигури непредвидимост на хидравличните режими в мрежите при поддържане на постоянни разходи в самите сгради. Оплакванията в съседните къщи трябваше да бъдат елиминирани чрез повишена циркулация и съответно масивно прегряване.
Хидравличните изчислителни модели, използвани днес, въпреки периодичното им калибриране, не могат да осигурят отчитане на отклоненията в дебита при входовете на сградата поради промени във вътрешното генериране на топлина и потреблението на топла вода, както и влиянието на слънцето, вятъра и дъжда. При реално качествено и количествено регулиране е необходимо системата да се „види“ в реално време и да се гарантира:
- контрол на максимален брой точки за доставка;
- съставяне на текущи баланси на доставка, загуби и потребление;
- контролни действия при недопустимо нарушение на режимите.
Управлението трябва да бъде възможно най-автоматизирано, в противен случай просто е невъзможно да се приложи. Предизвикателството беше да се постигне това, без да се налагат прекомерни разходи за оборудване на контролните точки.
Днес, когато голям брой сгради имат измервателни системи с разходомери, сензори за температура и налягане, не е разумно да ги използвате само за финансови изчисления. ACS “Teplo” е изградена главно върху обобщаването и анализа на информацията “от потребителя”.
При създаването на автоматизираната система за управление бяха преодолени типичните проблеми на остарелите системи:
- зависимост от правилността на изчисленията на измервателните уреди и надеждността на данните в неподлежащи на проверка архиви;
- невъзможност за съставяне на оперативни баланси поради несъответствие във времената на измерване;
- невъзможност за контрол на бързо променящите се процеси;
- неспазване на новите изисквания за информационна сигурност на федералния закон „За сигурността на критичната информационна инфраструктура на Руската федерация“.
Ефекти от внедряването на системата:
Потребителски услуги:
- определяне на реални баланси за всички видове стоки и търговски загуби:
- определяне на възможните задбалансови приходи;
- контрол на действителната консумация на енергия и съответствие с нейните спецификации за свързване;
- въвеждане на ограничения, съответстващи на нивото на плащанията;
- преминаване към двукомпонентна тарифа;
- мониторинг на KPI за всички услуги, работещи с потребители, и оценка на качеството на тяхната работа.
Експлоатация:
- определяне на технологични загуби и баланси в топлофикационни мрежи;
- диспечерски и авариен контрол според реалните условия;
- поддържане на оптимални температурни графици;
- наблюдение на състоянието на мрежите;
- регулиране на режимите на подаване на топлина;
- контрол на спирания и режимни нарушения.
Развитие и инвестиции:
- надеждна оценка на резултатите от изпълнението на проекти за подобряване;
- оценка на ефектите от инвестиционните разходи;
- разработване на схеми за топлоснабдяване в реални електронни модели;
- оптимизиране на диаметрите и конфигурацията на мрежата;
- намаляване на разходите за свързване, като същевременно се вземат предвид реалните резерви от честотна лента и спестяване на енергия сред потребителите;
- планиране на ремонта
- организация на съвместната работа на топлоелектрически централи и котелни.
