Автоматизация систем управления энергоснабжением

Внедрение системы

Внедрение системы обеспечивает
решение задач энергосбережения и энергоэффективности электросетевой компании за
счет:

  • повышения точности и достоверности
    технологической информации
  • эффективного учета и анализа
    энергопотребления
  • дистанционного диспетчерского
    управления распределенными объектами (ячейками, реклоузерами и другими)
  • уменьшения объема передаваемого
    трафика и передачи данных по медленным и неустойчивым каналам связи с
    гарантированной приоритетной доставкой управляющих команд за счет обмена с
    контроллером DevLink-С1000 по телемеханическому каналу связи
  • своевременного предоставления
    оперативному персоналу полной оперативной (рис.4) и архивной информации о ходе
    технологического процесса, состоянии оборудования и технических средств
    управления (в том числе и через Web-интерфейс)
  • резервирования каналов связи уровня
    подстанции (Ethernet,
    GPRS)
  • технологической сигнализации,
    обеспечивающей извещение о возникновении нарушений
  • создания типовых проектов подстанций и
    реклоузеров
  • легкого масштабирования системы силами
    Заказчика при увеличении числа подключаемых объектов
  • улучшения условий труда и
    технологической дисциплины, что существенно снижает вероятность ошибочных
    действий оперативного персонала (действия персонала регистрируются).

Рисунок 4 – Однолинейная схема ЦРП-2

Отличительные особенности

  • Комплексность. Все уровни системы от узла учёта до АРМ энергоучёта объединены в единое информационное пространство, что обеспечивает как горизонтальную интеграцию между отдельными локальными подсистемами (интеграция подсистем учёта теплоресурсов, газов, электроэнергии), так и вертикальную интеграцию с вышестоящими системами сбора и обработки информации, например, с ЕRP- и МЕS-системами предприятия.
  • Модульность. Система строится в виде набора взаимосвязанных, но относительно независимых компонентов, устанавливаемых поэтапно. Проектирование осуществляется таким образом, чтобы внедрение системы позволяло реализовывать её по частям (поэтапно) без останова уже действующей части системы.
  • Масштабируемость (тиражируемость). Система предусматривает масштабирование (расширение) применительно к уже реализованной её части и тиражирование отдельных её сегментов (подсистем), что обуславливает возможность поэтапного подключения к системе объектов 1-й, 2-й, 3-й и последующих очередей.
  • Открытость. Использование открытых технологий обеспечивает возможность интеграции и управляемой согласованной работы в системе с широкой номенклатурой контрольно-измерительных приборов ведущих отечественных и зарубежных производителей.

ОПРОСНЫЙ ЛИСТ

Новости

Экономическую эффективность ТЭЦ ВАЗа повышает современная система учета энергоресурсов

DevLink-С1000 поддержит вычислитель количества энергоносителей Ирга-2 в системах учета энергоресурсов

Создание распределенных систем учета энергоресурсов – это просто

Учет газа на Пензенской ТЭЦ-1 и котельной «Арбеково» станет более прозрачным

показать все

Система учета Чебоксарской ТЭЦ-2 помогает экономить энергоресурсы

Система учета энергоресурсов ГТУ Казанской ТЭЦ-3 внесена в Госреестр средств измерений

Выполнен второй этап внедрения АИИС КУТЭ Печорской ГРЭС

Внедрение системы учета энергоресурсов новой газотурбинной установки Казанской ТЭЦ-3

Выполнен первый этап внедрения АИИС КУТЭ Печорской ГРЭС

Проведены работы по расширению автоматизированной системы коммерческого и технического учета энергоносителей Чебоксарской ТЭЦ-2

Системы коммерческого учета энергоресурсов Саранской ТЭЦ-2 приведены в соответствие новым ГОСТам

Автоматизированная подсистема централизованного сбора и архивирования данных ОАО «Саратовский НПЗ»

Видео

Энергохозяйства предприятий
Решения по организации единой системы энергохозяйства предприятия: учет, автоматизация и диспетчеризация.

Генерация
Решения по автоматизации ответственных производств: АСУ ТП котлов, турбин, ГТУ, ГТЭС.

Система комплексного учёта энергоресурсов промышленного предприятия
Решение для контроля и управления энергоэффективностью промышленного предприятия.

Промышленные контроллеры DevLink-С1000
Аппаратные характеристики процессорного модуля и модулей ввода-вывода, программное обеспечение, преимущества, решения, пример внедрения.

показать все

SCADA КРУГ-2000
Архитектура, преимущества, решения, новый функционал версии 4.3.

Комплектные шкафы бесперебойного питания (ШБП)
Готовые решения для информационных систем.

Информационные листы

Автоматизированная система оперативного контроля и учета энергоресурсов ТЭЦ Волжского автозавода

Узлы учета природного газа на ГРП-2 котельной «Арбеково»

Узел учета природного газа на ГРП Пензенской ТЭЦ-1

Автоматизированная измерительная система комплексного учёта энергоресурсов газотурбинной установки Казанской ТЭЦ-3 введена в промышленную эксплуатацию

показать все

Автоматизированная информационно-измерительная система комплексного учета топлива и энергоресурсов (АИИС КУТЭ) Печорской ГРЭС

Цели: обеспечение эффективного оперативного контроля за рациональным использованием всех видов энергоресурсов, минимизация производственных и непроизводственных затрат . . .

Публикации

Опыт внедрения технологий управления производством, транспортом и распределением тепловой энергии в СаранскТеплоТранс (журнал «Новости теплоснабжения»)

Автоматизированная система диспетчерского управления как инструмент повышения эффективности котельных (журнал «Автоматизация и IT в энергетике»)

Автоматизированная система диспетчерского контроля и учета энергопотребления электросетевой компании (журнал «Автоматизация в промышленности»)

Разработка ПО для систем управления энергоресурсами с целью повышения энергоэффективности предприятий (журнал «Автоматизация и IT в энергетике»)

показать все

Интегрированная система учёта энергоресурсов нефтеперерабатывающего завода (журнал «НЕФТЕГАЗ»)

Функции

  • сбор и первичная обработка измерительной информации (фильтрация, линеаризация, масштабирование и т.д.)
  • прием дискретной информации (с метками времени) о состоянии коммуникационного оборудования, устройств релейной защиты и т.д.
  • диагностика достоверности принимаемой информации (по пределам, по скорости нарастания и т.д.)
  • телеуправление распределенными объектами
  • передача информации (с метками времени) на вышестоящие уровни диспетчерской иерархии
  • визуализация на экранах мониторов операторских станций общих мнемосхем с динамической индикацией выведенных на них измеряемых и вычисляемых
    технологических параметров в цифровом, табличном виде или в виде графиков изменения во времени (трендов)
  • отслеживание соблюдения заданного диспетчерского графика с фиксацией отклонений от него
  • формирование световой и звуковой сигнализации при выходе текущих значений технологических параметров за регламентируемые границы, а
    также при других нештатных ситуациях
  • ведение протокола событий системы
  • ввод в режиме реального времени исходных данных (договорные значения, коэффициенты и т.п.)
  • документирование и вывод на печать данных информации отчетного характера
  • архивирование информации (в виде трендов, отчётных ведомостей, протоколов событий)
  • контроль за состоянием каналов связи с выводом диагностической информации.
  • синхронизация времени всех абонентов, входящих в состав системы.
  • Автоматическая подстройка хода системных часов по первичному источнику времени (GPS-приёмник).
Популярные статьи  Электрический конвектор

Архитектура

В состав АСУ ТП насосной станции входят:

  • исполнительные механизмы, дискретные датчики, контрольно-измерительные преобразователи, располагаемые на технологических участках насосной станции
  • микропроцессорный контроллер DevLink-C1000 с модулями ввода/вывода аналоговых и дискретных сигналов, который (в зависимости от задачи) может быть выполнен по схеме 100% «горячего» резервирования контроллеров или 100% «горячего» резервирования процессорной (вычислительной) части контроллера.

Для небольших насосных станций с малым числом измеряемых параметров модули ввода/вывода контроллера размещаются непосредственно рядом с процессорной частью в шкафных конструктивах. Для крупных насосных станций модули ввода/вывода располагают в конструктивах рядом с объектами контроля и управления по территориальному или функциональному признаку.

В обоих случаях контроллер обеспечивает:

  • аналого-цифровое преобразование сигналов с аналоговых и дискретных датчиков в цифровой код
  • заданную алгоритмическую обработку информации с датчиков нижнего уровня системы
  • формирование выходных управляющих сигналов на исполнительные механизмы по задаваемым технологическим программам или по командам оперативно-диспетчерского персонала с вышестоящего уровня системы
  • передачу данных на вышестоящий уровень системы (по событию, периодически, по расписанию, по запросу) – в районный и центральный диспетчерские пункты по проводным и беспроводным каналам связи
  • формирование архивов технологических параметров с целью обеспечения сохранности передаваемой информации в диспетчерский пункт по медленным и ненадежным каналам связи
  • прием команд управления с вышестоящего уровня системы
  • индикацию и сигнализацию по основным технологическим параметрам котельной, а также управление исполнительными механизмами с панели оператора контроллера (местный пункт управления). Дублирование функций контроля и управления технологическими параметрами котельной дополнительно (опционально) возможно со шкафов (щитов) местного управления.

Отличительными особенностями контроллера DevLink-C1000 являются:

  • наличие встроенного GSM/GPRS-модема с двумя SIM-картами с поддержкой как статических, так и динамических IP-адресов
  • возможность резервирования проводных, беспроводных каналов связи и их комбинаций
  • шифрование данных при их передаче по каналам связи
  • использование специализированного протокола передачи данных для работы с медленными и ненадежными каналами связи.

Электрические аппараты, применяемые для защиты электродвигателей

Аппараты электрической защиты (АЭЗ) могут обеспечивать один или несколько видов защит.

Например, некоторые АЭЗ одновременно обеспечивают защиту от КЗ и от перегрузки. АЭЗ бывают однократного действия и требуют замены или перезарядки после каждого срабатывания (плавкие предохранители) и многократного действия (АВ, электромагнитные и тепловые реле).

АЭЗ многократного действия различаются по способу возврата в состояние готовности: аппараты с самовозвратом и аппараты с ручным возвратом. Выбор вида защиты производится в каждом конкретном случае с учетом степени ответственности привода, его мощности, условий работы и порядка обслуживания (наличия или отсутствия постоянного обслуживающего персонала).

Для выбора системы защиты следует анализировать данные об аварийности ЭО, выявлять наиболее часто повторяющиеся нарушения работы ЭД и технологического оборудования. При этом также следует стремиться к тому, чтобы защита была по возможности простой и надежной. Для каждого двигателя, независимо от его мощности и напряжения, должна быть предусмотрена защита от КЗ.

Нужно иметь в виду следующие обстоятельства:

  1. защиту каждого ЭД нужно отстраивать от пусковых токов и токов в режиме торможения, которые могут в 5÷10 раз превышать его номинальный ток;
  2. при некоторых КЗ, например, при витковых замыканиях, замыканиях между фазами статорной обмотки, замыканиях на корпус и т.п., защита должна срабатывать при токах, меньших пусковых. Обеспечить одновременное выполнение этих требований с использованием простых средств защиты достаточно сложно. Поэтому система защиты низковольтных АД выполняется так, чтобы двигатель отключался защитой не сразу, а только при развитии этих повреждений, т.е. после того как ток, потребляемый из сети, значительно возрастет.

Просмотров:
645

Что понимают под энергоресурсами

Под энергоресурсами принято понимать физическую среду, содержащую в тот или иной степени необходимые качества и свойства, используемые для обеспечения протекания энергогенерирующих процессов необходимых для выполнения различных видов работ и других полезных функций.

Энергоресурсы принято разделять:

  • на первичные, которые имеют непосредственно природное происхождение;
  • на вторичные, которые получают путем переработки и преобразования первичных видов.

К первичным энергоресурсам относятся все виды добываемого и ископаемого топлива, солнечная радиация, энергия ветра и воды. Причем последние относятся к экологическим, так называемым возобновляемым видам энергии.

К вторичным видам энергоресурсов относят в основном электрическую и тепловую энергию.

Популярные статьи  Условия резонанса

Пример внедрения АСДКУЭ

При
решении задач модернизации системы диспетчерского контроля и учета
энергопотребления в сетях «Кузбасской энергосетевой компании» («КЭнК», г.
Кемерово) из представленных руководству «КЭнК» 17-ти технико-коммерческих
предложений фирм-производителей программно-технических комплексов выбор был
остановлен на ПТК КРУГ-2000
по следующим критериям:

  • предлагаемый
    функционал оборудования
  • стоимость
    и сроки поставки оборудования
  • перечень
    и стоимость наладочных работ по внедрению пилотного проекта в одном из филиалов
  • создание
    полигона предполагаемой системы на стадии разработки
  • возможность
    сопряжения с оборудованием, уже используемым в «КЭнК»
  • обучение
    персонала.

Одной
из важных задач модернизации системы была реализация функций диспетчерского
контроля и управления распределительными подстанциями 6/10 кВ и реклоузерами,
установленными на ЛЭП. При этом существовала проблема, связанная с отсутствием
информации по обмену данными в момент «зависания» роутеров.

Использование
контроллеров DevLink-С1000 совместно со SCADA
КРУГ-2000 обеспечило эффективное решение задач сбора, обработки и
передачи данных в диспетчерские пункты головных офисов и филиалов «КЭнК».

Внедрение
первой очереди системы охватило 17 объектов автоматизации в 11 филиалах компании,
внедрение второй – подключение 22-х объектов автоматизации в 15 филиалах
компании. В настоящее время продолжаются работы по внедрению третьей очереди
системы, а также выполнены работы по интеграции с новым типом микропроцессорных
терминалов релейной защиты.

Работы по созданию и
вводу в эксплуатацию первой очереди АСДКУЭ выполнены специалистами НПФ «КРУГ» в
тесном сотрудничестве с «Кузбасской энергосетевой компанией». Работы по
созданию и вводу в эксплуатацию второй и третьей очередей АСДКУЭ выполнены и
выполняются в настоящее время специалистами ООО «КЭнК» при технической
поддержке специалистов фирмы «КРУГ». Поставку программно-технических комплексов
и программного обеспечения верхнего уровня осуществляет НПФ «КРУГ».

Категории электроустановок и обязательные требования по автоматизации

В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории (ПУЭ 7):

Электроприемники первой категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения. В нормальных режимах работы они должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания, переключение вводного источника электроснабжения должно происходить в автоматическом режиме (АВР).

Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров. Для них должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.

Электроприемники второй категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. В нормальных режимах работы они должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания.

Электроприемники третьей категории – все остальные электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий. Их электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.

Обязательным элементом системы электроснабжения для I категории приемников является щит автоматического ввода резерва (АВР). Щит АВР распределяет электроэнергию, а также переключает нагрузки на резервный ввод автоматического резерва, если в сети произошло отключение. Щиты АВР являются неотъемлемой частью объектов в жилищном строительстве (лифты, противопожарные системы) и в различных отраслях промышленности.

Он представляет собой металлический или пластиковый щит с размещенными в нём оборудованием. В зависимости от реализуемой схемы питания потребителей, в шкафу АВР размещаются контакторы или автоматические выключатели с мотор-приводами.

При пропадании одной или нескольких фаз, а также в случае других нарушениях происходит автоматическое отключение основного ввода и переключение на резервный. На передней панели щита АВР и на диспетчерском пульте отображается, от какого ввода осуществляется электроснабжение. Оборудование в щите АВР обычно имеет характерное симметричное расположение.

По схеме работы шкафы АВР бывают:

Основные функции

АСУЭ предприятия представляет собой функционально законченную систему, предназначенную для выполнения широкого комплекса информационно-управляющих функций:

  • определение потребности в ресурсах и планирование их расхода
  • управление производством, распределением и потреблением энергоресурсов
  • управление вспомогательным оборудованием
  • анализ расхода энергетических ресурсов и затрат на их производство
  • контроль состояния оборудования
  • организация и управление техобслуживанием и ремонтом энергетического оборудования
  • диагностика энергооборудования
  • передача информации в смежные системы автоматизации
  • технический учет электроэнергии на вводах и присоединениях
  • технический учет воды, тепла, газа и других ресурсов
  • расчет времени наработки оборудования и планирование ремонтных работ.

Автоматизация системы освещения. Назначение и преимущества

Основное назначение систем управления освещением – снижение расхода электроэнергии на цели освещения и повышения ресурса электроосветительных приборов.

Экономия достигается на счет наиболее полного использования дневного света, и за счет учета присутствия людей в помещении.

Управление системой освещения может быть автономным (управление непосредственно системой) и автоматизированной – в составе системы автоматизации и диспетчеризации здания.

Популярные статьи  Про тиристоры в картинках

Автоматизированные системы управления освещением позволяют выполняют следующие типичные функции:

  • Точное поддержание искусственной освещенности в помещении на заданном уровне, осуществляется с помощью фотодатчиков, установленных в помещениях или на улице;
  • Использование естественной освещенности в помещении. Приглушение света в солнечный день, позволит сэкономить до 20-40% электроэнергии;
  • Учёт времени суток и дня недели, а также присутствия людей в помещении. Отключение «ненужного» света экономит 30%;
  • Дистанционное управление приборами освещения.

Управление приборами электроосвещения может осуществляться двумя способами – включением/выключением всех или части светильников (дискретное управление) и плавным изменением мощности светильников — диммированием.

К преимуществам использования автоматизированных систем управления освещением относятся значительная экономия энергоресурсов, безопасность (в случае аварии система подаст соответствующий сигнал, и сама предпримет меры по её локализации) и удобства в использовании.

Особенности проектирования системы автоматического управления электроснабжением и электроосвещением

Частично, автоматизация ЭО, ЭС или ЭОМ частично уже присутствует в самих проектах этих систем, в частности, щит АВР является автоматической системой. Отдельный проект автоматизации предполагает, что указанные системы будут являться частью системы интеллектуального здания, т.к. использовать новые функции системы будет возможно только при получении внешней информации от системы охранной сигнализации, контроля и управления доступом, отопления, вентиляции и кондиционирования и т.д.

Особенностью проектирования системы автоматизации электроснабжения и, особенно, электроосвещения является «обратная связь» с проектами указанных систем, которая появляется из-за особенности управления автоматизированной системой. В качестве примера, можно рассмотреть систему освещения. При классической схеме управление осветительными происходит на контактах выключателя, это означает, что фазный провод подводится сначала к выключателю, а от него – к лампе. При интеллектуальном управлении, клавиша выключателя передает сигнал управления в щит автоматизации, где реле подает напряжение на лампу, т.е. фазный провод идет сразу из щита к осветительному прибору.

Схемы соединений систем электроснабжения будут различаться для автоматизированной и классической схем управления. Одна из основных задач внедрения АСУЭ – оптимизация и уменьшение энергопотребления здания, поэтому приборы система контроля и учета энергоресурсов (АСКУЭ) устанавливаются на щитах инженерных систем и на мощных потребителях. Увеличение расхода электроэнергии оборудования – повод провести проверку его технического состояния. Кроме того, при работе на объекте системы САУиД, диспетчер имеет возможность сравнить графики энергопотребления оборудования с процессами, происходящими внутри системы, что так же облегчает дальнейшую диагностику.

Автоматизация систем управления энергоснабжением

Типовой состав проекта АСУЭ:

  • Общие данные;
  • Структурные схемы, при необходимости;
  • Задание на программирование системы;
  • Функциональные схемы автоматизации для каждой из подсистем;
  • Схемы связи контроллеров системы автоматизации;
  • Схемы внешних соединений для щитов автоматизации;
  • Схемы связи со смежными системами автоматизации;
  • Принципиальные электрические схемы щитов автоматизации, двигателей насосов или вентиляторов;
  • Принципиальные схемы питания щитов автоматизации;
  • План расположения оборудования и проводок систем автоматизации;
  • Кабельные журналы;
  • Монтажные схемы;
  • Спецификация оборудования и проводок.

Автоматизация систем управления энергоснабжением

Щиты управления электроснабжением

В общем случае могут содержать приборы изменения тока и напряжения, контроллеры управления и связи между оборудованием различных протоколов, магнитные пускатели, управляемы реле, автоматические выключатели (управляемые и не управляемые), защитные устройства, приборы технического учета и контроля параметров сети.

Щиты управления системами электроснабжения не являются универсальными, их адаптируют к различным видам потребителей или объектов: подстанциям, электростанциям малой и средней мощности, компаудным системам, трансформаторам, системам электроосвещения, электродвигателям постоянного и переменного тока, конденсаторам, генераторам, системам резервного электроснабжения, системам измерения, контроля и управления, в т.ч. автоматизированным.

Важной функцией, влияющей на безопасную работу здания, является возможность автоматического ввода резерва для потребителей I категории. Автоматизированное управление автоматическим вводом резерва обеспечивает:

  • Возможность длительного питания нагрузок
  • контроль параметров напряжения на основном и резервном вводах электропитания;
  • подключение нагрузки к не стационарному источнику электропитания (типа дизель-генератор) при отсутствии напряжения на стационарных источниках электропитания;
  • автоматическое возобновление питания нагрузки от стационарных источников электропитания после возврата напряжения в допустимые границы;
  • защиту линии питания после щита автоматического ввода резерва от действия тока короткого замыкания и перегрузки при помощи автоматического выключателя;
  • световую сигнализацию подключения нагрузки к первому и второму вводам электропитания;
  • при наличии системы автоматического запуска подачу сигнала на включения дизель генератора.

Итоги эксплуатации АСДКУЭ

Руководство «КЭнК» достойно
оценило работу фирмы «КРУГ» и сделало следующие выводы по внедрению АСДКУЭ: 

  • программно-технический
    комплекс КРУГ-2000 на базе контроллера DevLink-С1000 и SCADA КРУГ-2000 полностью
    соответствует всем требованиям технического задания на систему
  • система
    в полной мере удовлетворяет критерию соотношения цена/качество
  • НПФ
    «КРУГ» постоянно оказывает оперативную и эффективную помощь в развитии системы.

Список литературы

1. Ю.Д.Цветков. Эволюция автоматизированных систем оперативно-диспетчерского управления подстанциями //Автоматизация в промышленности. 2013. №11.

Оцените статью
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: