1. Rozdelenie tepelného zaťaženia odberateľov tepelnej energie v sústave zásobovania teplom medzi zdroje zásobovania tepelnou energiou termálna energia v tomto systéme zásobovania teplom vykonáva orgán podľa tohto poverený federálny zákon na schválenie schémy dodávky tepla každoročnými zmenami schémy dodávky tepla.
2. Za účelom rozloženia tepelnej záťaže odberateľov tepelnej energie sú všetky organizácie zásobujúce teplo, ktoré vlastnia zdroje tepelnej energie v tomto systéme zásobovania teplom povinné predložiť orgánu oprávnenému podľa tohto spolkového zákona na schválenie schémy zásobovania teplom. , aplikácia obsahujúca informácie:
1) o množstve tepelnej energie, ktorú sa organizácia zásobovania teplom zaväzuje dodávať spotrebiteľom a organizáciám zásobovania teplom v tomto systéme zásobovania teplom;
2) o výške kapacity zdrojov tepelnej energie, ktorú sa organizácia zásobovania teplom zaväzuje udržiavať;
3) o aktuálnych tarifách v oblasti dodávky tepla a predpokladaných špecifických variabilných nákladoch na výrobu tepelnej energie, nosiča tepla a údržbu energie.
3. Schéma dodávky tepla by mala definovať podmienky, za ktorých je možné dodávať tepelnú energiu odberateľom z rôznych zdrojov tepelnej energie pri zachovaní spoľahlivosti dodávky tepla. Za takýchto podmienok sa rozloženie tepelnej záťaže medzi zdroje tepelnej energie uskutočňuje na konkurenčnom základe v súlade s kritériom minimálnej mernej variabilné náklady na výrobu tepelnej energie zdrojmi tepelnej energie určenej v súlade s postupom ustanoveným cenovými základmi v oblasti dodávky tepla schválenými vládou Ruská federácia, na základe žiadostí organizácií, ktoré vlastnia zdroje tepelnej energie, a noriem zohľadnených pri regulácii taríf v oblasti dodávky tepla za zodpovedajúce obdobie regulácie.
4. Ak organizácia zásobovania teplom nesúhlasí s rozložením tepelnej záťaže vykonaným v schéme zásobovania teplom, má právo odvolať sa proti rozhodnutiu o takomto rozložení, ktoré vydal orgán oprávnený podľa tohto spolkového zákona na schvaľuje schému dodávky tepla federálnemu výkonnému orgánu poverenému vládou Ruskej federácie.
5. Organizácie zásobujúce teplo a organizácie tepelnej siete, ktoré pôsobia v tej istej sústave zásobovania teplom, sú povinné každoročne pred začiatkom vykurovacieho obdobia medzi sebou uzavrieť dohodu o riadení sústavy zásobovania teplom v súlade s pravidlami organizácie tepla. dodávka schválená vládou Ruskej federácie.
6. Predmetom dohody uvedenej v časti 5 tohto článku je postup pri vzájomných úkonoch na zabezpečenie fungovania sústavy zásobovania teplom v súlade s požiadavkami tohto spolkového zákona. Povinné podmienky uvedené dohody sú:
1) určenie podriadenosti dispečerských služieb organizácií zásobovania teplom a organizácií tepelnej siete, postup ich interakcie;
2) postup organizácie úpravy tepelných sietí a regulácie prevádzky systému zásobovania teplom;
3) postup pri zabezpečovaní prístupu zmluvných strán dohody alebo po vzájomnej dohode zmluvných strán inej organizácii k tepelným sieťam na úpravu tepelných sietí a reguláciu prevádzky sústavy zásobovania teplom;
4) postup interakcie medzi organizáciami zásobovania teplom a organizáciami tepelnej siete v núdzových situáciách a núdzových situáciách.
7. Ak organizácie zásobovania teplom a organizácie tepelnej siete neuzavreli dohodu uvedenú v tomto článku, postup pri správe sústavy zásobovania teplom sa riadi dohodou uzavretou na predchádzajúce vykurovacie obdobie, a ak takáto dohoda nebola uzavretá skôr, špecifikovaný postup stanoví orgán oprávnený podľa tohto spolkového zákona na schválenie schémy zásobovania teplom.
V rámci dodávky zariadení rozvádzačov boli dodané silové skrine a riadiace skrine pre dva objekty (ITP). Pre príjem a distribúciu elektriny vo vykurovacích bodoch slúžia vstupno-rozvodné zariadenia pozostávajúce z piatich panelov (spolu 10 panelov). Vo vstupných paneloch sú inštalované spínacie spínače, zvodiče prepätia, ampérmetre a voltmetre. Panely ATS v ITP1 a ITP2 sú realizované na báze automatických prenosových jednotiek. Ochranné a spínacie zariadenia (stykače, softštartéry, tlačidlá a svietidlá) sú inštalované v rozvodných paneloch ASU technologické vybavenie tepelné body. Všetky ističe sú vybavené stavovými kontaktmi signalizujúcimi núdzové vypnutie. Tieto informácie sa prenášajú do ovládačov inštalovaných v automatizačných skriniach.
Na ovládanie a riadenie zariadenia sa používajú ovládače OWEN PLC110. Pripájajú sa k vstupno/výstupným modulom ARIES MV110-224.16DN, MV110-224.8A, MU110-224.6U, ako aj k operátorským dotykovým panelom.
Chladivo sa zavádza priamo do miestnosti ITP. Zásobovanie teplou vodou, vykurovanie a zásobovanie teplom ohrievačov vzduchu vzduchotechnických systémov sa vykonáva s korekciou podľa vonkajšej teploty vzduchu.
Zobrazovanie technologických parametrov, havárií, stavu zariadení a dispečerské riadenie ITP je realizované z pracoviska dispečerov v integrovanom centrálnom dispečingu budovy. Na dispečerskom serveri je uložený archív technologických parametrov, havárií a stavu ITP zariadení.
Automatizácia vykurovacích bodov zabezpečuje:
- udržiavanie teploty chladiacej kvapaliny dodávanej do vykurovacích a ventilačných systémov v súlade s teplotným harmonogramom;
- udržiavanie teploty vody v systéme TÚV pri dodávke spotrebiteľom;
- programovanie rôznych teplotných režimov podľa hodín dňa, dní v týždni a štátne sviatky;
- kontrola dodržiavania hodnôt parametrov určených technologickým algoritmom, podpora limitov technologických a havarijných parametrov;
- regulácia teploty nosiča tepla vráteného do vykurovacej siete systému zásobovania teplom podľa daného teplotného harmonogramu;
- meranie vonkajšej teploty vzduchu;
- udržiavanie daného poklesu tlaku medzi prívodným a spätným potrubím ventilačných a vykurovacích systémov;
- riadenie obehových čerpadiel podľa daného algoritmu:
- zapnutie/vypnutie;
- riadenie čerpacích zariadení s frekvenčnými pohonmi podľa signálov z PLC inštalovaných v automatizačných skriniach;
- periodické prepínanie hlavného / rezervného na zabezpečenie rovnakého prevádzkového času;
- automatický núdzový prenos do pohotovostného čerpadla podľa ovládania snímača diferenčného tlaku;
- automatické udržiavanie daného diferenčného tlaku v systémoch spotreby tepla.
- ovládanie regulačných ventilov nosiča tepla v okruhoch primárnych spotrebiteľov;
- ovládanie čerpadiel a ventilov pre napájacie okruhy vykurovania a ventilácie;
- nastavenie hodnôt technologických a havarijných parametrov prostredníctvom dispečerského systému;
- ovládanie drenážnych čerpadiel;
- kontrola stavu elektrických vstupov podľa fáz;
- synchronizácia času kontrolóra so spoločným časom dispečerského systému (SOEV);
- spustenie zariadenia po obnovení napájania v súlade s daným algoritmom;
- zasielanie núdzových správ na dispečerský systém.
Výmena informácií medzi automatizačnými kontrolérmi a vyššou úrovňou (pracovná stanica so špecializovaným dispečerským softvérom MasterSCADA) prebieha pomocou protokolu Modbus/TCP.
Ryža. 6. Dvojvodičové vedenie s dvoma korónovými vodičmi v rôznych vzdialenostiach medzi nimi
16 m; 3 - bp = 8 m; 4 - b,
BIBLIOGRAFIA
1. Efimov B.V. Búrkové vlny vo vzduchu. Apatity: Vydavateľstvo KSČ RAS, 2000. 134 s.
2. Kostenko M.V., Kadomskaja K.P., Levinshgein M.L., Efremov I.A. Prepätie a ochrana proti nim v
vysokonapäťové nadzemné a káblové elektrické vedenia. L.: Nauka, 1988. 301 s.
A.M. Prochorenkov
METÓDY VYBUDOVANIA AUTOMATIZOVANÉHO SYSTÉMU RIADENIA ROZDELENÉHO TEPLA MESTA
Problémy zavádzania technológií šetriacich zdroje v moderné Rusko venovaná značná pozornosť. Tieto problémy sú obzvlášť akútne v regiónoch Ďalekého severu. Vykurovací olej pre mestské kotolne je vykurovací olej, ktorý sa dodáva po železnici z centrálnych oblastí Ruska, čo výrazne zvyšuje náklady na vyrobenú tepelnú energiu. Trvanie
Vykurovacia sezóna v podmienkach Arktídy je o 2-2,5 mesiaca dlhšia ako v centrálnych oblastiach krajiny, čo súvisí s klimatickými podmienkami Ďalekého severu. Teplárenské a energetické podniky musia zároveň vyrábať potrebné množstvo tepla vo forme pary, horúcej vody za určitých parametrov (tlak, teplota), aby sa zabezpečila životne dôležitá činnosť všetkých mestských infraštruktúr.
Znižovanie nákladov na výrobu tepla dodávaného spotrebiteľom je možné len hospodárnym spaľovaním paliva, racionálne využitie elektrina pre vlastné potreby podniky, minimalizácia tepelných strát v oblasti dopravy (mestské vykurovacie siete) a spotreby (budovy, mestské podniky), ako aj zníženie počtu servisný personál vo výrobných priestoroch.
Riešenie všetkých týchto problémov je možné len zavedením nových technológií, zariadení, technické prostriedky manažment zabezpečiť ekonomická efektívnosť práce tepelných energetických podnikov, ako aj na zlepšenie kvality riadenia a prevádzky tepelných energetických systémov.
Formulácia problému
Jeden z dôležité úlohy v oblasti vykurovania miest - vytváranie systémov zásobovania teplom s paralelnou prevádzkou viacerých zdrojov tepla. Moderné systémy systémy diaľkového vykurovania miest sa vyvinuli ako veľmi zložité, priestorovo rozdelené systémy s uzavretým obehom. Spotrebitelia spravidla nemajú vlastnosť samoregulácie, distribúcia chladiacej kvapaliny sa vykonáva predbežnou inštaláciou špeciálne navrhnutých (pre jeden z režimov) konštantných hydraulických odporov [1]. V tomto ohľade náhodný charakter výberu tepelnej energie spotrebiteľmi pary a horúcej vody vedie k dynamicky zložitým prechodným procesom vo všetkých prvkoch tepelného energetického systému (TPP).
Operatívne riadenie stavu diaľkových zariadení a ovládanie zariadení umiestnených na kontrolovaných bodoch (CP) nie je možné bez vyvinutia automatizovaného systému dispečerského riadenia a riadenia ústredných kúrení resp. čerpacie stanice(ASDK a U TsTP a NS) mesta. Preto jeden z skutočné problémy je riadenie tokov tepelnej energie s prihliadnutím hydraulické charakteristiky ako samotné vykurovacie siete, tak aj spotrebitelia energie. Vyžaduje riešenie problémov súvisiacich s vytváraním sústav zásobovania teplom, kde súbežne
Viaceré zdroje tepla (tepelné stanice - TS) pracujú na generelu tepelnej siete mesta a generelu tepelnej záťaže. Takéto systémy umožňujú šetriť palivo počas vykurovania, zvyšovať stupeň zaťaženia hlavného zariadenia a prevádzkovať kotlové jednotky v režimoch s optimálnymi hodnotami účinnosti.
Riešenie problémov optimálne ovládanie technologických procesov vykurovacia kotolňa
Riešiť problémy optimálneho riadenia technologických procesov vykurovacej kotolne "Severnaya" Štátneho regionálneho podniku tepelnej energetiky (GOTEP) "TEKOS", v rámci grantu z Programu dovozu zariadení na úsporu energie a ochranu životného prostredia a materiálov (PIEPOM) Rusko-amerického výboru, bolo dodané vybavenie (financované vládou USA). Toto zariadenie a na to určené softvér umožnilo riešiť širokú škálu rekonštrukčných úloh v základnom podniku GOTEP "TEKOS" a získané výsledky replikovať do teplárenských a energetických podnikov regiónu.
Základom rekonštrukcie riadiacich systémov kotlových jednotiek TS bola výmena zastaraných automatizačných nástrojov centrálnej ústredne resp. lokálnych systémov automatické riadenie na moderný mikroprocesorový distribuovaný riadiaci systém. Implementovaný distribuovaný riadiaci systém pre kotly na báze mikroprocesorového systému (MPS) TDC 3000-S (Supper) od Honeywell poskytol jednotné integrované riešenie pre implementáciu všetkých funkcií systému pre riadenie technologických procesov PS. Ovládaný MPS má cenné vlastnosti: jednoduchosť a prehľadnosť rozloženia ovládacích a prevádzkových funkcií; flexibilita pri plnení všetkých požiadaviek procesu, berúc do úvahy ukazovatele spoľahlivosti (práca v „horúcom“ pohotovostnom režime druhého počítača a USO), dostupnosť a efektívnosť; jednoduchý prístup ku všetkým údajom systému; jednoduchosť zmeny a rozšírenia servisných funkcií bez spätnej väzby na systém;
zlepšenie kvality prezentácie informácií vo forme vhodnej na rozhodovanie (priateľské inteligentné operátorské rozhranie), ktoré pomáha znižovať chybovosť prevádzkového personálu pri prevádzke a riadení procesov PS; tvorba počítača dokumentácia APCS; zvýšená prevádzková pripravenosť objektu (výsledok autodiagnostiky riadiaceho systému); perspektívny systém s vysokým stupňom inovácie. V systéme TDC 3000 - S (obr. 1) je možné pripojiť externé PLC ovládače iných výrobcov (táto možnosť je implementovaná v prípade, že je tam modul PLC brány). Zobrazia sa informácie z ovládačov PLC
Zobrazuje sa v TOC ako pole bodov dostupných na čítanie a zápis z užívateľských programov. To umožňuje využiť distribuované I/O stanice inštalované v tesnej blízkosti riadených objektov na zber dát a prenos dát do TOC cez informačný kábel pomocou niektorého zo štandardných protokolov. Táto možnosť vám umožňuje integrovať nové riadiace objekty, vrátane automatizovaný systém dispečerské riadenie a riadenie ústredných kúrení a čerpacích staníc (ASDKiU TsTPiNS), na existujúci automatizovaný systém riadenia procesov podniku bez vonkajších zmien pre užívateľov.
lokálna počítačová sieť
Univerzálne stanice
Počítačovo aplikované historické
modul modulu brány
Lokálna sieť zvládanie
Chrbtová brána
I Reserve (ARMM)
Modul vylepšenia. Advanced Process Manager (ARMM)
Univerzálna riadiaca sieť
I/O radiče
Káblové trasy 4-20 mA
I/O stanica SIMATIC ET200M.
I/O radiče
PLC sieť zariadenia (PROFIBUS)
Káblové trasy 4-20 mA
Prietokové senzory
Snímače teploty
Senzory tlaku
Analyzátory
regulátorov
Frekvenčné stanice
posúvače
Prietokové senzory
Snímače teploty
Senzory tlaku
Analyzátory
regulátorov
Frekvenčné stanice
posúvače
Ryža. 1. Zhromažďovanie informácií distribuovanými PLC stanicami, ich prenos do TDC3000-S na vizualizáciu a spracovanie, po ktorom nasleduje vydávanie riadiacich signálov
Vykonané experimentálne štúdie ukázali, že procesy prebiehajúce v parnom kotli v prevádzkových režimoch jeho prevádzky sú náhodného charakteru a sú nestacionárne, čo potvrdzujú aj výsledky matematického spracovania a štatistickej analýzy. Berúc do úvahy náhodný charakter procesov vyskytujúcich sa v parnom kotli, odhady posunu matematického očakávania (MO) M(t) a rozptylu 5 (?) pozdĺž hlavných súradníc riadenia sa berú ako miera hodnotenia kvalita ovládania:
Em, (t) 2 MZN (t) - MrN (t) ^ gMix (t) ^ min
kde Mzn(t), Mmn(t) sú nastavené a aktuálne MO hlavných nastaviteľných parametrov parného kotla: množstvo vzduchu, množstvo paliva a parný výkon kotla.
s2 (t) = 8|v (t) - q2N (t) ^ s^ (t) ^ min, (2)
kde 52Tn, 5zn2(t) sú aktuálne a špecifikované rozptyly hlavných regulovaných parametrov parného kotla.
Potom bude mať kritérium kvality kontroly formu
Jn = I [avMy(t) + ßsö;, (t)] ^ min, (3)
kde n = 1,...,j; - ß - hmotnostné koeficienty.
V závislosti od prevádzkového režimu kotla (regulačný alebo základný) a optimálna stratégia zvládanie.
Pre riadiaci režim prevádzky parného kotla by mala byť stratégia riadenia zameraná na udržiavanie konštantného tlaku v parnom kolektore bez ohľadu na spotrebu pary spotrebiteľmi tepla. Pre tento režim prevádzky je odhad posunu tlaku pary v hlavnom zberači pary vo forme
ep (/) = Pz(1) - Pm () ^B^ (4)
kde VD, Pt(0 - nastavené a aktuálne priemerné hodnoty tlaku pary v hlavnom zberači pary.
Posun tlaku pary v hlavnom parnom kolektore disperziou, berúc do úvahy (4), má tvar
(0 = -4r(0 ^^ (5)
kde (UrzOO, art(0 - dané a aktuálne tlakové disperzie.
Na úpravu koeficientov prestupu regulátorov obvodov riadiaceho systému viacnásobne zapojeného kotla boli použité metódy fuzzy logiky.
Počas pilotnej prevádzky automatizovaných parných kotlov sa nahromadil štatistický materiál, ktorý umožnil získať porovnávacie (s prevádzkou neautomatizovaných kotlov) charakteristiky technickej a ekonomickej efektívnosti zavádzania nových metód a kontrol a pokračovať v rekonštrukčných prácach. na iných kotloch. Takže za obdobie polročnej prevádzky neautomatizovaných parných kotlov č.9 a 10, ako aj automatizovaných parných kotlov č.13 a 14 boli získané výsledky, ktoré sú uvedené v tabuľke 1.
Stanovenie parametrov pre optimálne zaťaženie tepelného zariadenia
Na určenie optimálneho zaťaženia vozidla je potrebné poznať energetické charakteristiky ich parogenerátorov a kotolne ako celku, čo je vzťah medzi množstvom dodaného paliva a prijatým teplom.
Algoritmus na nájdenie týchto charakteristík zahŕňa nasledujúce kroky:
stôl 1
Ukazovatele výkonu kotla
Názov ukazovateľa Hodnota ukazovateľov pre dojacie kotly
№9-10 № 13-14
Výroba tepla, Gcal Spotreba paliva, t Špecifická miera spotreby paliva na výrobu 1 Gcal tepelnej energie, kg referenčného paliva cal 170,207 20,430 120,03 217,626 24,816 114,03
1. Stanovenie tepelného výkonu kotlov pre rôzne režimy zaťaženia ich prevádzky.
2. Stanovenie tepelných strát A () s prihliadnutím na účinnosť kotlov a ich užitočné zaťaženie.
3. Stanovenie zaťažovacích charakteristík kotlových jednotiek v rozsahu ich zmeny od minima prípustného po maximum.
4. Na základe zmeny celkových tepelných strát v parných kotloch stanovenie ich energetických charakteristík zohľadňujúcich hodinovú spotrebu štandardného paliva podľa vzorca 5 = 0,0342 (0, + AC?).
5. Získanie energetických charakteristík kotolní (TS) pomocou energetických charakteristík kotlov.
6. Formovanie s prihliadnutím na energetické charakteristiky PS, kontrolné rozhodnutia o postupnosti a poradí ich zaťaženia počas vykurovacieho obdobia, ako aj v letnej sezóne.
Ďalšou dôležitou otázkou organizácie paralelnej prevádzky zdrojov (TS) je určenie faktorov, ktoré majú významný vplyv na zaťaženie kotolní, a úlohy systému riadenia zásobovania teplom zabezpečiť spotrebiteľom potrebné množstvo tepelnej energie pri možné. minimálne náklady na jeho výrobu a prenos.
Riešenie prvého problému sa uskutočňuje prepojením harmonogramov dodávok s harmonogramami využitia tepla pomocou sústavy výmenníkov tepla, riešením druhého problému je stanovenie súladu medzi tepelným zaťažením spotrebiteľov a jeho výrobou, plánovaním zmeny zaťaženia a znižovaním strát pri prenose tepelnej energie. Zabezpečenie prepojenia harmonogramov dodávky a využívania tepla by sa malo vykonávať pomocou miestnej automatizácie v medzistupňoch od zdrojov tepelnej energie k jej spotrebiteľom.
Na vyriešenie druhého problému sa navrhuje implementovať funkcie odhadu plánovaného zaťaženia odberateľov s prihliadnutím na ekonomicky opodstatnené možnosti zdrojov energie (ES). Takýto prístup je možný pomocou metód situačného riadenia založených na implementácii fuzzy logických algoritmov. Hlavným faktorom, ktorý má významný vplyv na
tepelná záťaž kotolní je tá časť, ktorá sa využíva na vykurovanie budov a na zásobovanie teplou vodou. Priemerný tepelný tok (vo wattoch) použitý na vykurovanie budov je určený vzorcom
odkiaľ - priemerná teplota vonkajší vzduch pre určité obdobie; r( - priemerná teplota vnútorného vzduchu vykurovanej miestnosti (teplota, ktorá sa musí udržiavať na danej úrovni); / 0 - odhadovaná teplota vonkajšieho vzduchu pre návrh vykurovania;<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).
Zo vzorca (6) je zrejmé, že tepelnú záťaž na vykurovanie budov určuje najmä vonkajšia teplota vzduchu.
Priemerný tepelný tok (vo wattoch) pre zásobovanie teplou vodou budov je určený výrazom
1,2 w(a + ^)(55 - ^) str
Yt „. " _ S"
kde m je počet spotrebiteľov; a - miera spotreby vody na dodávku teplej vody pri teplote +55 ° C na osobu a deň v litroch; b - miera spotreby vody na dodávku teplej vody spotrebovanej vo verejných budovách pri teplote +55 ° C (predpokladá sa 25 litrov za deň na osobu); c je tepelná kapacita vody; /x - teplota studenej (kohútikovej) vody počas vykurovacieho obdobia (predpokladá sa +5 °C).
Analýza výrazu (7) ukázala, že pri výpočte priemerného tepelného zaťaženia na dodávku teplej vody sa ukazuje ako konštantné. Reálny odber tepelnej energie (vo forme teplej vody z vodovodného kohútika) je na rozdiel od vypočítanej hodnoty náhodný, čo súvisí s nárastom rozboru teplej vody ráno a večer a poklesom výber počas dňa a noci. Na obr. 2, 3 sú znázornené grafy zmien
Olej 012 013 014 015 016 017 018 019 1 111 112 113 114 115 116 117 118 119 2 211 212 213 214 2213 21 3 3 9 1 3 314 315 316 317
dní v mesiaci
Ryža. 2. Graf zmien teploty vody v KVET N9 5 (7 - priama kotlová voda,
2 - priamy štvrťročný, 3 - voda na dodávku teplej vody, 4 - spätný štvrťročný, 5 - vratná kotlová voda) a teploty vonkajšieho vzduchu (6) za obdobie od 1. 2. do 4. 2. 2009
tlaku a teploty teplej vody pre TsTP č. 5, ktoré boli získané z archívu SDKi U TsTP a NS Murmansk.
S nástupom teplých dní, keď teplota okolia neklesne pod +8 °C po dobu piatich dní, je vykurovacia záťaž spotrebiteľov vypnutá a tepelná sieť funguje pre potreby dodávky teplej vody. Priemerný tepelný tok do prívodu teplej vody počas nevykurovacieho obdobia sa vypočíta podľa vzorca
kde je teplota studenej (kohútikovej) vody počas obdobia bez vykurovania (predpokladá sa +15 °С); p - koeficient zohľadňujúci zmenu priemernej spotreby vody na dodávku teplej vody v mimovykurovacom období vo vzťahu k vykurovaciemu obdobiu (0,8 - pre bytový a komunálny sektor, 1 - pre podniky).
S prihliadnutím na vzorce (7), (8) sú vypočítané grafy tepelného zaťaženia spotrebiteľov energie, ktoré sú základom pre zostavenie úloh pre centralizovanú reguláciu dodávky tepelnej energie PS.
Automatizovaný systém dispečerského riadenia a riadenia ústredných kúrení a čerpacích staníc mesta
Špecifikom mesta Murmansk je, že sa nachádza na kopcovitom území. Minimálne prevýšenie je 10 m, maximálne 150 m. V tomto smere majú vykurovacie siete ťažký piezometrický graf. V dôsledku zvýšeného tlaku vody v počiatočných úsekoch sa zvyšuje nehodovosť (prasknutia potrubia).
Pre operatívnu kontrolu stavu vzdialených objektov a ovládanie zariadení umiestnených v kontrolovaných bodoch (CP),
Ryža. 3. Graf zmeny tlaku vody v centrále ústredného kúrenia č. 5 za obdobie od 1. 2. do 4. 2. 2009: 1 - dodávka teplej vody, 2 - priama kotlová voda, 3 - priama štvrťročná, 4 - spätná štvrťročná, Obr.
5 - studená, 6 - vratná kotlová voda
bol vyvinutý spoločnosťou ASDKiUCTPiNS mesta Murmansk. Kontrolované body, kde boli počas rekonštrukčných prác inštalované telemechanické zariadenia, sa nachádzajú vo vzdialenosti do 20 km od hlavného podniku. Komunikácia s telemechanickým zariadením v CP prebieha prostredníctvom vyhradenej telefónnej linky. Centrálne kotolne (CTP) a čerpacie stanice sú samostatné objekty, v ktorých sú inštalované technologické zariadenia. Údaje z ústredne sa odosielajú do dispečingu (v dispečerskom PCARM), ktorý sa nachádza na území Severnej TS podniku TEKOS, a na server TS, po ktorom sú dostupné používateľom podnikovej lokálnej siete. vyriešiť ich výrobné problémy.
V súlade s úlohami riešenými pomocou ASDKiUTSTPiNS má komplex dvojúrovňovú štruktúru (obr. 4).
Úroveň 1 (horná, skupina) - konzola dispečera. Na tejto úrovni sú implementované nasledovné funkcie: centralizované riadenie a diaľkové riadenie technologických procesov; zobrazenie údajov na displeji ovládacieho panela; tvorba a vydávanie
rovnomerná dokumentácia; tvorba úloh v automatizovanom systéme riadenia procesov podniku na riadenie režimov paralelnej prevádzky mestských tepelných staníc pre všeobecnú mestskú tepelnú sieť; prístup používateľov lokálnej siete podniku do databázy technologického procesu.
Úroveň 2 (lokálne, lokálne) - CP zariadenie s na nich umiestnenými snímačmi (alarmy, merania) a koncovými akčnými zariadeniami. Na tejto úrovni sú implementované funkcie zberu a primárneho spracovania informácií, vydávanie kontrolných akcií na pohony.
Funkcie vykonávané ASDKiUCTPiNS mesta
Informačné funkcie: kontrola údajov snímačov tlaku, teploty, prietoku vody a kontrola stavu akčných členov (zap/vyp, otvor/zatvor).
Riadiace funkcie: ovládanie čerpadiel siete, čerpadiel teplej vody, iných technologických zariadení prevodovky.
Funkcie vizualizácie a registrácie: všetky informačné parametre a parametre signalizácie sú zobrazené na trendoch a mnemotechnických diagramoch operátorskej stanice; všetky informácie
PC pracovisko dispečera
Adaptér SHV/K8-485
Vyhradené telefónne linky
ovládače KP
Ryža. 4. Bloková schéma komplexu
parametre, signalizačné parametre, riadiace príkazy sú v databáze evidované periodicky, ako aj v prípade zmeny stavu.
Funkcie alarmu: výpadok prúdu na prevodovke; aktivácia zaplavovacieho senzora na kontrolnom bode a zabezpečenie na kontrolnom bode; signalizácia zo snímačov limitného (vysokého/nízkeho) tlaku v potrubiach a vysielačov havarijných zmien stavu servomotorov (zap/vyp, otvor/zatvor).
Koncept systému na podporu rozhodovania
Moderný automatizovaný systém riadenia procesov (APCS) je viacúrovňový riadiaci systém človek-stroj. Dispečer vo viacúrovňovom automatizovanom systéme riadenia procesov prijíma informácie z monitora počítača a pôsobí na objekty nachádzajúce sa v značnej vzdialenosti od neho pomocou telekomunikačných systémov, ovládačov a inteligentných akčných členov. Dispečer sa tak stáva hlavnou postavou v riadení technologického procesu podniku. Technologické procesy v tepelnej energetike sú potenciálne nebezpečné. Takže za tridsať rokov sa počet zaznamenaných nehôd približne každých desať rokov zdvojnásobí. Je známe, že v ustálených režimoch komplexných energetických systémov sú chyby spôsobené nepresnosťou počiatočných údajov 82-84%, kvôli nepresnosti modelu - 14-15%, kvôli nepresnosti metódy - 2 -3 %. Vzhľadom na veľký podiel chyby v počiatočných údajoch je chyba aj vo výpočte cieľovej funkcie, čo vedie k značnej oblasti neistoty pri výbere optimálneho režimu prevádzky systému. Tieto problémy možno eliminovať, ak automatizáciu nepovažujeme len za spôsob, ako nahradiť manuálnu prácu priamo v riadení výroby, ale aj za prostriedok analýzy, prognózovania a kontroly. Prechod z dispečingu na systém podpory rozhodovania znamená prechod na novú kvalitu - inteligentný informačný systém podniku. Každá nehoda (okrem prírodných katastrof) je založená na chybe človeka (operátora). Jedným z dôvodov je starý, tradičný prístup k budovaniu komplexných riadiacich systémov, zameraný na využitie najnovších technológií.
vedecko-technické výdobytky pri podceňovaní potreby využívania metód situačného riadenia, metód integrácie riadiacich subsystémov, ako aj budovania efektívneho rozhrania človek-stroj zameraného na človeka (dispečera). Zároveň sa počíta s presunom funkcií dispečera pre analýzu dát, predpovedanie situácií a prijímanie vhodných rozhodnutí na komponenty inteligentných systémov na podporu rozhodovania (ISDS). Koncept SPID zahŕňa množstvo nástrojov, ktoré spája spoločný cieľ – podporovať prijímanie a implementáciu racionálnych a efektívnych manažérskych rozhodnutí. SPPIR je interaktívny automatizovaný systém, ktorý funguje ako inteligentný sprostredkovateľ, ktorý udržiava používateľské rozhranie prirodzeného jazyka so systémom 3CAOA a používa rozhodovacie pravidlá, ktoré zodpovedajú modelu a základni. Spolu s tým SPPIR vykonáva funkciu automatického sledovania dispečera vo fázach analýzy informácií, rozpoznávania a predpovedania situácií. Na obr. Na obrázku 5 je znázornená štruktúra SPPIR, pomocou ktorej dispečer TS riadi zásobovanie teplom mikrodistriktu.
Na základe uvedeného možno identifikovať niekoľko fuzzy lingvistických premenných, ktoré ovplyvňujú zaťaženie PS, a tým aj prevádzku tepelných sietí. Tieto premenné sú uvedené v tabuľke. 2.
V závislosti od ročného obdobia, dennej doby, dňa v týždni, ako aj charakteristík vonkajšieho prostredia jednotka na posudzovanie situácie vypočítava technický stav a požadovaný výkon zdrojov tepelnej energie. Tento prístup umožňuje riešiť problémy spotreby paliva v diaľkovom vykurovaní, zvyšovať stupeň zaťaženia hlavného zariadenia a prevádzkovať kotly v režimoch s optimálnymi hodnotami účinnosti.
Konštrukcia automatizovaného systému pre distribuovanú reguláciu zásobovania teplom mesta je možná za nasledujúcich podmienok:
zavedenie automatizovaných riadiacich systémov kotlových jednotiek vykurovacích kotolní. (Implementácia automatizovaných systémov riadenia procesov v TS Severnaya
Ryža. 5. Štruktúra SPPIR vykurovacej kotolne mikrodistriktu
tabuľka 2
Jazykové premenné určujúce zaťaženie vykurovacej kotolne
Zápis Názov Rozsah hodnôt (univerzálna množina) Termíny
^mesiac mesiac január až december január, február, mar, apríl, máj, jún, júl, august, september, október, november, "dec"
T-týždeň Deň v týždni pracovný alebo víkendový „pracovný“, „dovolenka“
TSug Denný čas od 00:00 do 24:00 „noc“, „ráno“, „deň“, „večer“
t 1 n.v Vonkajšia teplota vzduchu od -32 do +32 ° С "nižšia", "-32", "-28", "-24", "-20", "-16", "-12", "- 8", "^1", "0", "4", "8", "12", "16", "20", "24", "28", "32", "vyššie"
1" pri rýchlosti vetra od 0 do 20 m/s "0", "5", "10", "15", "vyššia"
zabezpečilo zníženie miery mernej spotreby paliva pre kotly č. 13.14 oproti kotlom č. 9.10 o 5,2 %. Úspora energie po inštalácii frekvenčných vektorových meničov na pohony ventilátorov a odsávačov dymu kotla č.13 bola 36% (merná spotreba pred rekonštrukciou - 3,91 kWh/Gcal, po rekonštrukcii - 2,94 kWh/Gcal, resp.
č.14 - 47% (merná spotreba elektriny pred rekonštrukciou - 7,87 kWh/Gcal., po rekonštrukcii - 4,79 kWh/Gcal));
rozvoj a implementácia ASDKiUCTPiNS mesta;
zavedenie metód informačnej podpory pre prevádzkovateľov TS a ASDKiUCTPiNS mesta s využitím konceptu SPPIR.
BIBLIOGRAFIA
1. Shubin E.P. Hlavné problémy navrhovania mestských systémov zásobovania teplom. M.: Energia, 1979. 360 s.
2. Prochorenkov A.M. Rekonštrukcia vykurovacích kotolní na základe informačných a riadiacich komplexov // Nauka proizvodstvo. 2000. č. 2. S. 51-54.
3. Prochorenkov A.M., Sovlukov A.S. Fuzzy modely v riadiacich systémoch technologických procesov kotlových agregátov // Computer Standards & Interfaces. 2002 Vol. 24. S. 151-159.
4. Mesarovich M., Mako D., Takahara Y. Teória hierarchických viacúrovňových systémov. M.: Mir, 1973. 456 s.
5. Prochorenkov A.M. Metódy identifikácie náhodných charakteristík procesov v systémoch spracovania informácií // IEEE Transactions on instrumentation and measurement. 2002 Vol. 51, č. 3, str. 492-496.
6. Prochorenkov A.M., Kachala H.M. Spracovanie náhodného signálu v digitálnych priemyselných riadiacich systémoch // Digitálne spracovanie signálu. 2008. Číslo 3. S. 32-36.
7. Prochorenkov A.M., Kachala N.M. Stanovenie klasifikačných charakteristík náhodných procesov // Measurement Techniques. 2008 Vol. 51, č. 4. str. 351-356.
8. Prochorenkov A.M., Kachala H.M. Vplyv klasifikačných charakteristík náhodných procesov na presnosť spracovania výsledkov meraní // Izmeritelnaya tekhnika. 2008. Č. 8. S. 3-7.
9. Prochorenkov A.M., Kachala N.M., Saburov I.V., Sovlukov A.S. Informačný systém pre analýzu náhodných procesov v nestacionárnych objektoch // Proc. tretej IEEE Int. Workshop on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS "2005). Sofia, Bulharsko. 2005. S. 18-21.
10. Methods of Robust Neuro-Fuzzy a Adaptive Control, Ed. N.D. Yegupova // M.: Vydavateľstvo MSTU im. N.E. Bauman, 2002". 658 s.
P. Prochorenkov A.M., Kachala N.M. Efektívnosť adaptívnych algoritmov pre ladiace regulátory v riadiacich systémoch vystavených vplyvu náhodných porúch // BicrniK: Scientific and Technical. dobre. Špeciálne vydanie. Cherkasy State Technol. un-t.-Čerkask. 2009. S. 83-85.
12. Prochorenkov A.M., Saburov I.V., Sovlukov A.S. Údržba údajov pre procesy rozhodovania pod priemyselnou kontrolou // BicrniK: vedecké a technické. dobre. Špeciálne vydanie. Cherkasy State Technol. un-t. Čerkask. 2009. S. 89-91.
Vlastnosti zásobovania teplom sú pevné vzájomné ovplyvňovanie režimov dodávky tepla a spotreby tepla, ako aj množstvo odberných miest pre viacero tovarov (tepelná energia, energia, chladivo, teplá voda). Účelom dodávky tepla nie je zabezpečenie výroby a dopravy, ale zachovanie kvality tohto tovaru pre každého spotrebiteľa.
Tento cieľ bol dosiahnutý pomerne efektívne pri stabilných prietokoch chladiva vo všetkých prvkoch systému. Nami používaná „kvalitná“ regulácia zo svojej podstaty zahŕňa iba zmenu teploty chladiacej kvapaliny. Vznik dopytovo riadených budov zabezpečil nepredvídateľnosť hydraulických režimov v sieťach pri zachovaní stálosti nákladov v samotných budovách. Sťažnosti v susedných domoch museli byť odstránené nadmernou cirkuláciou a zodpovedajúcimi hromadnými prepadmi.
Dnes používané hydraulické výpočtové modely, napriek ich periodickej kalibrácii, nedokážu zohľadniť odchýlky nákladov na vstupoch do budovy v dôsledku zmien vnútornej výroby tepla a spotreby teplej vody, ako aj vplyvu slnka, vetra a dažďa. Pri samotnej kvalitatívno-kvantitatívnej regulácii je potrebné „vidieť“ systém v reálnom čase a zabezpečiť:
- kontrola maximálneho počtu odberných miest;
- zosúladenie súčasných bilancií dodávok, strát a spotreby;
- kontrolná akcia v prípade neprijateľného porušenia režimov.
Riadenie by malo byť čo najviac automatizované, inak je jednoducho nemožné ho implementovať. Úlohou bolo dosiahnuť to bez zbytočných nákladov na zriadenie kontrolných bodov.
Dnes, keď sú vo veľkom počte budov meracie systémy s prietokomermi, snímačmi teploty a tlaku, je nerozumné využívať ich len na finančné výpočty. ACS "Teplo" je postavené hlavne na zovšeobecňovaní a analýze informácií "od spotrebiteľa".
Pri vytváraní automatizovaného riadiaceho systému boli prekonané typické problémy zastaraných systémov:
- závislosť od správnosti výpočtov meracích zariadení a spoľahlivosti údajov v neoveriteľných archívoch;
- nemožnosť zostaviť prevádzkové bilancie z dôvodu nezrovnalostí v čase meraní;
- neschopnosť riadiť rýchlo sa meniace procesy;
- nedodržiavanie nových požiadaviek na informačnú bezpečnosť federálneho zákona „O bezpečnosti kritickej informačnej infraštruktúry Ruskej federácie“.
Účinky implementácie systému:
Spotrebiteľské služby:
- stanovenie skutočných zostatkov pre všetky druhy tovaru a obchodné straty:
- určenie možného podsúvahového príjmu;
- kontrola skutočnej spotreby energie a jej súlad s technickými špecifikáciami pre pripojenie;
- zavedenie obmedzení zodpovedajúcich úrovni platieb;
- prechod na dvojzložkovú tarifu;
- monitorovanie KPI pre všetky služby pracujúce so spotrebiteľmi a hodnotenie kvality ich práce.
Využitie:
- stanovenie technologických strát a bilancií v tepelných sieťach;
- dispečing a núdzové riadenie podľa aktuálnych režimov;
- udržiavanie optimálnych teplotných harmonogramov;
- monitorovanie stavu sietí;
- úprava režimov dodávky tepla;
- kontrola odstávok a porušení režimov.
Rozvoj a investície:
- spoľahlivé hodnotenie výsledkov realizácie zlepšovacích projektov;
- posúdenie vplyvov investičných nákladov;
- vývoj schém dodávky tepla v reálnych elektronických modeloch;
- optimalizácia priemerov a konfigurácie siete;
- zníženie nákladov na pripojenie, berúc do úvahy skutočné rezervy šírky pásma a úspory energie pre spotrebiteľov;
- plánovanie obnovy
- organizácia spoločnej práce KVET a kotolní.
