Utrustning och system för automatisk styrning av värmetillförsel. Automatiska styrsystem för värmetillförsel

Artikel 18. Fördelning av värmebelastning och hantering av värmeförsörjningssystem

1. Fördelningen av värmebelastningen för konsumenter av värmeenergi i värmeförsörjningssystemet mellan de som levererar värmeenergi i detta värmeförsörjningssystem utförs av det organ som är auktoriserat i enlighet med denna Federal lag för godkännande av värmeförsörjningsschemat, genom att göra årliga ändringar i värmeförsörjningsschemat.

2. För att fördela värmebelastningen för konsumenter av värmeenergi måste alla värmeförsörjningsorganisationer som äger värmeenergikällor i detta värmeförsörjningssystem lämna in till det organ som är auktoriserat i enlighet med denna federala lag för att godkänna värmeförsörjningssystemet, en ansökan som innehåller information:

1) på mängden värmeenergi som värmeförsörjningsorganisationen åtar sig att leverera till konsumenter och värmeförsörjningsorganisationer i detta värmeförsörjningssystem;

2) om volymen av kapacitet för termiska energikällor, som värmeförsörjningsorganisationen åtar sig att stödja;

3) på nuvarande tariffer inom värmeförsörjningsområdet och förutspådda specifika rörliga kostnader för produktion av termisk energi, värmebärare och kraftunderhåll.

3. I värmeförsörjningsschemat måste villkor bestämmas under vilka det är möjligt att leverera värmeenergi till konsumenter från olika värmeenergikällor samtidigt som värmeförsörjningens tillförlitlighet bibehålls. I närvaro av sådana förhållanden utförs fördelningen av värmebelastning mellan värmeenergikällor på konkurrenskraftig basis i enlighet med kriteriet om minsta specifika rörliga kostnader för produktion av termisk energi genom källor för termisk energi, fastställd i enlighet med det förfarande som fastställts av prissättningsbaserna på värmeförsörjningsområdet, godkända av regeringen Ryska Federationen, på grundval av ansökningar från organisationer som äger källor för termisk energi, och standarder som beaktas vid reglering av tariffer inom värmeförsörjningsområdet för motsvarande regleringsperiod.

4. Om värmeförsörjningsorganisationen inte samtycker till fördelningen av värmebelastningen som utförs i värmeförsörjningssystemet, har den rätt att överklaga beslutet om sådan distribution, fattat av det organ som är auktoriserat i enlighet med denna federala lag för att godkänna värmeförsörjningssystemet, till det federala verkställande organet auktoriserat av Ryska federationens regering.

5. Värmeförsörjningsorganisationer och värmenätsorganisationer som verkar i samma värmeförsörjningssystem, årligen före uppvärmningsperiodens början, är skyldiga att sinsemellan ingå ett avtal om förvaltning av värmeförsörjningssystemet i enlighet med reglerna för att organisera värmen. leverans, godkänd av Ryska federationens regering.

6. Ämnet för avtalet som anges i del 5 i denna artikel är förfarandet för ömsesidiga åtgärder för att säkerställa att värmeförsörjningssystemet fungerar i enlighet med kraven i denna federala lag. Obligatoriska villkor nämnda avtal är:

1) fastställande av underordnandet av sändningstjänster för värmeförsörjningsorganisationer och värmenätsorganisationer, förfarandet för deras interaktion;

3) förfarandet för att säkerställa tillträde för parterna till avtalet eller, efter ömsesidig överenskommelse mellan parterna i avtalet, till en annan organisation till värmenät för justering av värmenät och reglering av driften av värmeförsörjningssystemet;

4) förfarandet för samverkan mellan värmeförsörjningsorganisationer och värmenätsorganisationer i nödsituationer och nödsituationer.

7. Om värmeförsörjningsorganisationerna och värmenätsorganisationerna inte har slutit det avtal som anges i denna artikel, bestäms förfarandet för förvaltning av värmeförsörjningssystemet av det avtal som ingåtts för föregående uppvärmningsperiod, och om ett sådant avtal inte har slutits tidigare fastställs det specificerade förfarandet av det organ som är auktoriserat i enlighet med denna federala lag för godkännande av värmeförsörjningsschemat.

Modernisering och automatisering av värmeförsörjningssystem Minsk erfarenhet

V.A. Sednin, Vetenskaplig konsult, doktor i teknik, professor,
A.A. Gutkovskiy, Chefsingenjör, Vitrysslands nationella tekniska universitet, Scientific Research and Innovations Center of Automated Control Systems i värmekraftindustrin

nyckelord: värmeförsörjningssystem, automatiserade styrsystem, tillförlitlighet och kvalitetsförbättring, värmeleveransreglering, dataarkivering

Värmeförsörjning av stora städer i Vitryssland, som i Ryssland, tillhandahålls av kraftvärme- och fjärrvärmeförsörjningssystem (nedan - DHSS), där anläggningar kombineras till ett enda system. Men ofta uppfyller inte de beslut som fattas om enskilda delar av komplexa värmeförsörjningssystem de systematiska kriterierna, tillförlitligheten, kontrollerbarheten och miljöskyddskraven. Därför är modernisering av värmeförsörjningssystemen och skapandet av automatiserade processtyrningssystem den mest relevanta uppgiften.

Beskrivning:

V.A. Sednin, A.A. Gutkovsky

Värmeförsörjningen till stora städer i Vitryssland, som i Ryssland, tillhandahålls av värme- och fjärrvärmesystem (nedan kallade DH), vars anläggningar är kopplade till ett enda system. Beslut som fattas om enskilda delar av komplexa värmeförsörjningssystem uppfyller dock ofta inte systemkriterier, krav på tillförlitlighet, hanterbarhet och miljövänlighet. Därför moderniseringen av värmeförsörjningssystem och skapandet av automatiserade styrsystem tekniska processerär den mest angelägna frågan.

V. A. Sednin, vetenskaplig konsult, doktor of tech. vetenskaper, professor

A. A. Gutkovsky, Överingenjör, Vitrysslands nationella tekniska universitet, forsknings- och innovationscentrum för automatiserade styrsystem inom värmekraft och industri

Värmeförsörjningen till stora städer i Vitryssland, som i Ryssland, tillhandahålls av fjärrvärme- och fjärrvärmesystem (DH) vars anläggningar är kopplade till ett enda system. Beslut som fattas om enskilda delar av komplexa värmeförsörjningssystem uppfyller dock ofta inte systemkriterier, krav på tillförlitlighet, hanterbarhet och miljövänlighet. Därför är moderniseringen av värmeförsörjningssystem och skapandet av automatiserade processkontrollsystem den mest brådskande uppgiften.

Funktioner hos fjärrvärmesystem

Med tanke på huvuddragen i SDT i Vitryssland kan det noteras att de kännetecknas av:

• kontinuitet och tröghet i dess utveckling;
• territoriell fördelning, hierarki, olika tekniska medel som används;
• dynamiska produktionsprocesser och stokastisk energiförbrukning;
• ofullständighet och låg grad av tillförlitlighet för information om parametrarna och sätten för deras funktion.

Det är viktigt att notera att i fjärrvärmenätverket, till skillnad från andra rörledningssystem, tjänar de till att transportera inte produkten utan kylvätskans energi, vars parametrar måste uppfylla kraven i olika konsumentsystem.

Dessa funktioner betonar det väsentliga behovet av att skapa automatiserade processtyrningssystem (nedan kallade APCS), vars implementering gör det möjligt att öka energi- och miljöeffektiviteten, tillförlitligheten och kvaliteten på värmeförsörjningssystemens funktion. Införandet av automatiserade processtyrningssystem idag är inte en hyllning till modet, utan följer av de grundläggande lagarna för teknikutvecklingen och är ekonomiskt motiverat i det nuvarande utvecklingsstadiet av teknosfären.

Utveckling av ett automatiserat processtyrningssystem för värmeförsörjningssystemet i Minsk

I exemplet Minsk presenterar vi de viktigaste tillvägagångssätten som har implementerats i ett antal städer i Vitryssland och Ryssland i design och utveckling av processtyrningssystem för värmeförsörjningssystem.

Med hänsyn till mängden frågor som täcker ämnesområdet värmeförsörjning och den ackumulerade erfarenheten inom området för automatisering av värmeförsörjningssystem i förprojektstadiet för att skapa ett automatiserat styrsystem för Minsk värmenätverk, var ett koncept tagit fram. Konceptet definierar de grundläggande grunderna för organisationen av automatiserade processkontrollsystem för värmeförsörjning i Minsk (se referens) som en process för att skapa ett datornätverk (system) fokuserat på att automatisera tekniska processer i ett topologiskt distribuerat fjärrvärmeföretag.

Tekniska informationsuppgifter av processkontrollsystem

Det implementerade automatiserade styrsystemet sörjer i första hand för att öka tillförlitligheten och kvaliteten på driftkontrollen av driftsätten för enskilda element och värmeförsörjningssystemet som helhet. Därför är detta processkontrollsystem utformat för att lösa följande tekniska informationsproblem:

• tillhandahållande av centraliserad funktionsgruppstyrning av hydrauliska lägen för värmekällor, huvudvärmenät och pumpstationer, med hänsyn tagen till dagliga och säsongsmässiga förändringar i cirkulationskostnader med justering ( respons) enligt de faktiska hydrauliska systemen i stadens distributionsvärmenät;
• implementering av metoden för dynamisk central styrning av värmeförsörjning med optimering av kylvätsketemperaturer i tillförsel- och returledningar för värmeledningar;
• säkerställa insamling och arkivering av data om de termiska och hydrauliska driftsätten för värmekällor, huvudvärmenät, en pumpstation och distributionsvärmenät i staden för övervakning, driftledning och analys av funktionen hos centralvärmesystemet i Minsk uppvärmningsnät;
• skapande av ett effektivt system för att skydda utrustning för värmekällor och värmenät i nödsituationer;

skapande informationsbas för att lösa optimeringsproblem som uppstår under drift och modernisering av objekt i Minsks värmeförsörjningssystem.

Strukturen för det automatiserade processtyrningssystemet för Minsks värmenätverk

I enlighet med produktions- och organisationsstrukturen för Minsk Heat Networks (se referens 1), valdes en fyranivåstruktur för APCS för Minsk Heat Networks:

• den första (övre) nivån är företagets centrala kontrollrum;
• den andra nivån - operatörsstationer i distrikt med termiska nätverk;
• tredje nivån - operatörsstationer för värmekällor (operatörsstationer för verkstadssektioner av värmenätverk);
• fjärde (lägre) nivå - stationer för automatisk styrning av installationer (pannenheter) och processer för transport och distribution av termisk energi (tekniskt schema för en värmekälla, värmepunkter, värmenät etc.).

Utvecklingen (skapandet av ett automatiserat processkontrollsystem för värmeförsörjning av hela Minsk) involverar införandet i systemet på den andra strukturella nivån av operatörsstationer för värmekomplex i Minsk CHPP-2, CHPP-3, CHPP-4 och en operatörsstation (central utsändningsrum) för UE "Minskkommunteploset". Alla ledningsnivåer är planerade att kombineras till ett enda datornätverk.

Arkitekturen för processtyrningssystemet för värmeförsörjningssystemet i Minsk

Analysen av kontrollobjektet som helhet och tillståndet för dess individuella element, såväl som utsikterna för utvecklingen av styrsystemet, gjorde det möjligt att föreslå arkitekturen för ett distribuerat automatiserat processkontrollsystem för Minsks värmeförsörjningssystem inom RUE "Minskenergos faciliteter". Företagsnätverket integrerar datorresurserna för centralkontoret och avlägsna strukturella underavdelningar, inklusive automatiska kontrollstationer (ACS) för objekt i nätverksområden. Alla ACS (TsTP, ITP, PNS) och skanningsstationer är anslutna direkt till operatörsstationerna i respektive nätverksområde, förmodligen installerade på masterplatser.

På fjärrkontrollen strukturell enhet(till exempel RTS-6) följande stationer är installerade (Fig. 1): operatörsstation "RTS-6" (OPS RTS-6) - det är kontrollcentret för nätverksområdet och är installerat på huvuddelen av RTS-6. För operativ personal ger RTS-6 tillgång till all information och kontrollresurser för ACS av alla slag utan undantag, samt tillgång till auktoriserade informationsresurser för centralkontoret. OpS RTS-6 ger regelbunden skanning av alla slavkontrollstationer.

Den operativa och kommersiella informationen som samlas in från alla centralvärmecentraler skickas för lagring till en dedikerad databasserver (installerad i närheten av RTS-6 OpS).

Med hänsyn till kontrollobjektets skala och topologi och företagets befintliga organisations- och produktionsstruktur, byggs APCS för Minsk Heat Networks enligt ett flerlänksschema med hjälp av en hierarkisk struktur av mjukvara och hårdvara och dator. nätverk som löser olika kontrolluppgifter på varje nivå.

Ledningssystemnivåer

På den lägre nivån utför styrsystemet:

• preliminär bearbetning och överföring av information;
• reglering av de viktigaste tekniska parametrarna, funktioner för kontrolloptimering, skydd av teknisk utrustning.

Högre krav på tillförlitlighet ställs på hårdvara på lägre nivå, inklusive möjligheten till autonom drift vid förlust av anslutningen till datornätverket på den övre nivån.

De efterföljande nivåerna av styrsystemet byggs enligt hierarkin för värmeförsörjningssystemet och löser uppgifterna för motsvarande nivå, samt tillhandahåller ett operatörsgränssnitt.

Styranordningar som installeras vid anläggningar bör, utöver sina direkta uppgifter, även ge möjlighet att aggregera dem i distribuerade styrsystem. Kontrollanordningen måste säkerställa funktionsduglighet och säkerhet för informationen för objektiv primär redovisning under långa avbrott i kommunikationen.

Huvudelementen i ett sådant system är tekniska stationer och operatörsstationer sammankopplade med kommunikationskanaler. Kärnan i den tekniska stationen bör vara en industridator utrustad med kommunikationsmedel med styrobjektet och kanaladaptrar för att organisera interprocessorkommunikation. Huvudsyftet med den tekniska stationen är implementeringen av direkta digitala styralgoritmer. I tekniskt motiverade fall kan vissa funktioner utföras i övervakningsläge: processstationens processor kan styra fjärrstyrda intelligenta styrenheter eller mjukvarulogikmoduler med hjälp av moderna fältgränssnittsprotokoll.

Informationsaspekt för att bygga ett automatiserat processtyrningssystem för värmeförsörjning

Särskild uppmärksamhet under utvecklingen ägnades åt den informationsmässiga aspekten av att bygga ett automatiserat processtyrningssystem för värmeförsörjning. Fullständigheten i beskrivningen av produktionstekniken och perfektionen av infär den viktigaste delen av informationsstödet för APCS, byggt på tekniken för direkt digital styrning. Informationskapaciteten hos det automatiserade processtyrningssystemet för värmeförsörjning ger möjligheten att lösa en uppsättning tekniska problem som klassificerar:

• efter stadier av huvudtekniken (produktion, transport och konsumtion av termisk energi);
• efter syfte (identifiering, prognoser och diagnostik, optimering och förvaltning).

När du skapar ett automatiserat processtyrningssystem för Minsk värmenätverk är det planerat att bilda ett informationsfält som gör att du snabbt kan lösa hela komplexet av ovanstående uppgifter för identifiering, prognos, diagnostik, optimering och hantering. Samtidigt ger information möjlighet att lösa systemproblem hos den övre ledningsnivån med vidareutveckling och utbyggnad av det automatiserade processtyrningssystemet eftersom relevanta tekniska tjänster för den tekniska huvudprocessen ingår.

I synnerhet gäller detta optimeringsproblem, d.v.s. optimering av produktionen av värme och elektrisk energi, försörjningssätt för termisk energi, flödesfördelning i termiska nätverk, driftsätt för den huvudsakliga tekniska utrustningen för värmekällor, såväl som beräkningen av ransoneringen av bränsle- och energiresurser, energiredovisning och drift, planering och prognostisering av utvecklingen av värmeförsörjningssystemet. I praktiken utförs lösningen av vissa problem av denna typ inom ramen för företagets automatiserade kontrollsystem. I vilket fall som helst måste de ta hänsyn till den information som erhålls i samband med att lösa problemen med att direkt styra den tekniska processen, och informationssystemet som skapas av processkontrollsystemet måste integreras med andra informationssystem företag.

Metodik för programmering av mjukvaruobjekt

Konstruktionen av programvaran för styrsystemet, som är en originalutveckling av centrets team, är baserad på metodiken för program-objektprogrammering: mjukvaruobjekt skapas i minnet av styr- och operatörsstationer som visar verkliga processer, enheter och mätkanaler av ett automatiserat tekniskt objekt. Interaktionen mellan dessa programvaruobjekt (processer, aggregat och kanaler) med varandra, såväl som med operativ personal och teknisk utrustning, i själva verket säkerställer att elementen i värmenätverk fungerar enligt fördefinierade regler eller algoritmer. Således reduceras beskrivningen av algoritmer till beskrivningen av de viktigaste egenskaperna hos dessa programobjekt och sätten för deras interaktion.

Syntes av strukturen för kontrollsystemet för tekniska objekt är baserad på analysen tekniskt system kontrollobjekt och detaljerad beskrivning teknologier för huvudprocesserna och funktion som är inneboende i detta objekt som helhet.

Ett praktiskt verktyg för att sammanställa denna typ av beskrivning för värmeförsörjningsanläggningar är metodiken matematisk modellering på makronivå. I samband med sammanställningen av en beskrivning av tekniska processer sammanställs en matematisk modell, en parametrisk analys utförs och en lista över justerbara och kontrollerade parametrar och reglerande organ fastställs.

Regimkraven för tekniska processer specificeras, på grundval av vilka gränserna för de tillåtna förändringsintervallen för reglerade och kontrollerade parametrar och kraven för val av ställdon och tillsynsorgan bestäms. Baserat på den generaliserade informationen utförs syntesen av ett automatiserat objektkontrollsystem, som vid användning av den direkta digitala styrmetoden är uppbyggt enligt en hierarkisk princip i enlighet med styrobjektets hierarki.

ACS för distriktspannhuset

Så, för ett distriktspannhus (Fig. 2), byggs ett automatiserat styrsystem på grundval av två klasser.

Den övre nivån är operatörsstationen "Boiler" (OPS "Boiler") - huvudstationen som koordinerar och styr de underordnade stationerna. Brandstation "Boiler reserve" är en varm beredskapsstation, som ständigt är i läge att lyssna och registrera trafiken från huvudbrandstationen och dess underordnade ACS. Dess databas innehåller uppdaterade parametrar och fullständiga historiska data om hur det fungerande styrsystemet fungerar. När som helst kan en reservstation tilldelas som huvudstation med full trafiköverföring till den och tillstånd för övervakande kontrollfunktioner.

Den lägre nivån är ett komplex av automatiska kontrollstationer förenade tillsammans med operatörsstationen i ett datornätverk:

• ACS "Boiler unit" ger styrning av pannenheten. Som regel är det inte reserverat, eftersom reservationen av värmekraften i pannhuset utförs på nivån av pannenheter.
• ACS "Grid Group" ansvarar för det termiska-hydrauliska driftsättet för pannhuset (styrning av en grupp nätverkspumpar, bypassledning vid utloppet av pannrummet, bypassledning, inlopps- och utloppsventiler för pannor, individuell panna recirkulationspumpar etc.).
• SAU "Vodopodgotovka" ger kontroll över all extrautrustning i pannhuset, nödvändig för att mata nätverket.

För enklare objekt i värmeförsörjningssystemet, till exempel värmepunkter och blockhus, är styrsystemet byggt som ett enplan baserat på en automatisk styrstation (SAU TsTP, SAU BMK). I enlighet med värmenätverkens struktur kombineras värmepunkternas styrstationer till ett lokalt nätverk av värmenätsområdet och är kopplade till värmenätsområdets operatörsstation, som i sin tur har en informationsförbindelse med operatörsstationen för en högre integrationsnivå.

Operatörsstationer

Mjukvaran för operatörsstationen tillhandahåller ett vänligt gränssnitt för driftpersonalen som kontrollerar driften av det automatiserade tekniska komplexet. Operatörsstationer har avancerade sätt för operativ sändningskontroll, såväl som massminnesenheter för att organisera kortsiktiga och långsiktiga arkiv över tillståndet för parametrarna för det tekniska kontrollobjektet och operationspersonalens åtgärder.

Vid stora informationsflöden som är stängda för operativ personal är det lämpligt att organisera flera operatörsstationer med tilldelning av en separat databasserver och eventuellt en kommunikationsserver.

Operatörsstationen påverkar som regel inte direkt själva kontrollobjektet - den tar emot information från tekniska stationer och sänder också direktiv till driftpersonalen eller uppgifter (inställningar) för övervakningskontroll, genererade automatiskt eller halvautomatiskt. Det bildas arbetsplats operatör av ett komplext föremål, såsom ett pannrum.

Skapat system automatiserad kontroll föreskriver konstruktion av ett intelligent tillägg, som inte bara ska övervaka de störningar som uppstår i systemet och reagera på dem, utan också förutsäga förekomsten av nödsituationer och blockera deras förekomst. När du ändrar topologin för värmeförsörjningsnätverket och dynamiken i dess processer, är det möjligt att adekvat ändra strukturen för det distribuerade styrsystemet genom att lägga till nya kontrollstationer och (eller) ändra mjukvaruobjekt utan att ändra utrustningskonfigurationen för befintliga stationer.

Effektiviteten av APCS i värmeförsörjningssystemet

En analys av driftserfarenheterna för APCS av värmeförsörjningsföretag 1 i ett antal städer i Vitryssland och Ryssland, genomförd under de senaste tjugo åren, har visat deras ekonomiska effektivitet och bekräftat lönsamheten fattade beslut arkitektur, mjukvara och hårdvara.

Enligt deras egenskaper och egenskaper uppfyller dessa system kraven i ideologin för smarta nät. Ändå pågår ett ständigt arbete med att förbättra och utveckla de utvecklade automatiserade styrsystemen. Införandet av automatiserade processkontrollsystem för värmeförsörjning ökar tillförlitligheten och effektiviteten i DH-driften. De huvudsakliga besparingarna av bränsle- och energiresurser bestäms av optimeringen av termiska och hydrauliska lägen för värmenätverk, driftslägen för huvud- och hjälputrustning värmekällor, pumpstationer och värmepunkter.

Litteratur

1. Gromov N.K. Stadsvärmesystem. M. : Energi, 1974. 256 sid.
2. Popyrin L. S. Forskning om värmeförsörjningssystem. M. : Nauka, 1989. 215 sid.
3. Ionin A. A. Tillförlitligheten hos system för termiska nätverk. Moskva: Stroyizdat, 1989. 302 sid.
4. Monakhov G. V. Modellering av reglerlägen för värmenätverk M.: Energoatomizdat, 1995. 224 sid.
5. Sednin VA Teori och praktik för att skapa automatiserade värmeförsörjningsstyrsystem. Minsk: BNTU, 2005. 192 sid.
6. Sednin V. A. Implementering av automatiserade processtyrningssystem som en grundläggande faktor för att förbättra tillförlitligheten och effektiviteten hos värmeförsörjningssystem // Teknik, utrustning, kvalitet. lö. mater. Belarusian Industrial Forum 2007, Minsk, 15–18 maj 2007 / Expoforum – Minsk, 2007, s. 121–122.
7. Sednin V. A. Optimering av parametrarna för temperaturgrafen för värmetillförsel i värmesystem // Energetika. Nyheter om högre läroinstitut och energiföreningar i OSS. 2009. Nr 4. S. 55–61.
8. Sednin V. A. Konceptet att skapa ett automatiserat processkontrollsystem för Minsks värmenätverk / V. A. Sednin , A. V. Sednin, E. O. Voronov // Förbättring av effektiviteten hos kraftutrustning: Proceedings of the scientific and practice conference, in 2 v. T. 2. 2012. S. 481–500.

1 Skapad av teamet från forsknings- och innovationscentret för automatiserade styrsystem inom värmekraft och industri vid det vitryska nationella tekniska universitetet.

Siemens är en erkänd världsledare inom utveckling av system för energisektorn, inklusive värme- och vattenförsörjningssystem. Det är vad en av avdelningarna gör. Siemens - Byggteknik – "Automatisering och säkerhet för byggnader". Företaget erbjuder ett komplett utbud av utrustning och algoritmer för automatisering av pannhus, värmepunkter och pumpstationer.

1. Uppbyggnad av värmesystemet

Siemens erbjuder en komplett lösning för att skapa enhetligt system förvaltning av urbana system för värme- och vattenförsörjning. Komplexiteten i tillvägagångssättet ligger i det faktum att allt erbjuds kunderna, från och med hydrauliska beräkningar av värme- och vattenförsörjningssystem och slutar med kommunikations- och utskickssystem. Genomförandet av detta tillvägagångssätt säkerställs av den samlade erfarenheten från företagets specialister, förvärvade i olika länder runt om i världen under genomförandet av olika projekt inom området värmesystem för stora städer i Central- och Östeuropa. Den här artikeln diskuterar strukturerna för värmeförsörjningssystem, principerna och styralgoritmerna som implementerades i genomförandet av dessa projekt.

Värmeförsörjningssystem byggs huvudsakligen enligt ett 3-stegs schema, vars delar är:

1. Värmekällor av olika typer, sammankopplade till ett enda slingasystem

2. Centralvärmepunkter (CHP) anslutna till huvudvärmenäten med hög värmebärartemperatur (130 ... 150 ° C). I centralvärmecentralen sjunker temperaturen gradvis till en maximal temperatur på 110 ° C, baserat på behoven hos ITP. För små system kan nivån på centrala värmepunkter saknas.

3. Enskilda värmepunkter som tar emot värmeenergi från centralvärmecentralen och ger värmetillförsel till anläggningen.

Den huvudsakliga egenskapen hos Siemens lösningar är att hela systemet är baserat på principen om 2-rörsfördelning, vilket är den bästa tekniska och ekonomiska kompromissen. Denna lösning gör det möjligt att minska värmeförluster och elförbrukning i jämförelse med 4-rörs- eller 1-rörssystem med öppet vattenintag, som används i stor utsträckning i Ryssland, vars investeringar i modernisering utan att ändra deras struktur inte är effektiva. Underhållskostnaderna för sådana system ökar hela tiden. Under tiden, exakt ekonomisk effektär huvudkriteriet för ändamålsenligheten med utveckling och teknisk förbättring av systemet. Uppenbarligen bör optimala lösningar som har testats i praktiken användas vid konstruktion av nya system. Om vi ​​talar om en större översyn av ett värmeförsörjningssystem med en icke-optimal struktur, är det ekonomiskt lönsamt att byta till ett 2-rörssystem med individuella värmepunkter i varje hus.

När man förser konsumenterna med värme och varmvatten bär förvaltningsbolaget fasta kostnader, vars struktur är följande:

Värmeproduktionskostnader för konsumtion;

förluster i värmekällor på grund av ofullständiga metoder för värmealstring;

värmeförluster i elnätet;

R elkostnader.

Var och en av dessa komponenter kan reduceras med optimal hantering och användning av moderna automationsverktyg på varje nivå.

2. Värmekällor

Det är känt att stora kombinerade värme- och kraftkällor, eller de där värme är en sekundär produkt, såsom industriella processer, föredras för uppvärmningssystem. Det var på grundval av sådana principer som idén om fjärrvärme föddes. Pannor som drivs med olika typer av bränsle används som reservvärmekällor. gasturbiner Och så vidare. Om gaseldade pannor fungerar som den huvudsakliga värmekällan måste de fungera med automatisk optimering av förbränningsprocessen. Detta är det enda sättet att uppnå besparingar och minska utsläppen jämfört med distribuerad värmeproduktion i varje hus.

3. Pumpstationer

Värme från värmekällor överförs till huvudvärmenäten. Värmebäraren pumpas över av nätverkspumpar som arbetar kontinuerligt. Därför bör valet och arbetssättet för pumpar anges Särskild uppmärksamhet. Pumpens driftläge beror på värmepunkternas lägen. En minskning av flödeshastigheten vid CHP innebär en oönskad ökning av pumpens/pumparnas tryckhöjd. En ökning av trycket påverkar alla komponenter i systemet negativt. I bästa fall ökar bara hydraulljudet. I båda fallen går elektrisk energi till spillo. Under dessa förhållanden ges en ovillkorlig ekonomisk effekt med frekvensstyrning av pumpar. Olika kontrollalgoritmer används. I grundschemat upprätthåller regulatorn ett konstant differenstryck över pumpen genom att ändra hastigheten. På grund av det faktum att med en minskning av kylvätskans flödeshastighet minskar tryckförlusterna i ledningarna (kvadratiskt beroende), är det också möjligt att minska börvärdet (börvärdet) för tryckfallet. Denna styrning av pumpar kallas proportionell och gör att du kan minska kostnaderna för att driva pumpen ytterligare. Effektivare styrning av pumpar med korrigering av uppgiften med "fjärrpunkten". I detta fall mäts tryckfallet vid huvudnätens ändpunkter. De aktuella differenstryckvärdena kompenserar för trycken vid pumpstationen.

4. Centralvärmepunkter (CHP)

Centralvärmesystem spelar en mycket viktig roll i moderna värmesystem. Ett energibesparande värmeförsörjningssystem bör fungera med användning av individuella värmepunkter. Detta betyder dock inte att centralvärmestationer kommer att stängas: de fungerar som en hydraulisk stabilisator och delar samtidigt upp värmeförsörjningssystemet i separata delsystem. Vid användning av ITP är system för central varmvattenförsörjning uteslutna från centralvärmestationen. Samtidigt passerar endast 2 rör genom centralvärmestationen, åtskilda av en värmeväxlare, som separerar systemet med huvudvägar från ITP-systemet. Således kan ITP-systemet arbeta med andra kylvätsketemperaturer, såväl som med lägre dynamiska tryck. Detta garanterar en stabil drift av ITP och innebär samtidigt minskade investeringar i ITP. Framledningstemperaturen från kraftvärmen korrigeras i enlighet med temperaturschemat enligt utomhustemperaturen, med hänsyn tagen till sommarbegränsningen, som beror på behovet av varmvattensystemet i kraftvärmen. Det handlar om på den preliminära justeringen av kylvätskeparametrarna, vilket gör det möjligt att minska värmeförlusterna i de sekundära vägarna, samt att öka livslängden för de termiska automationskomponenterna i ITP.

5. Individuella värmepunkter (ITP)

Driften av ITP påverkar effektiviteten i hela värmeförsörjningssystemet. ITP är en strategiskt viktig del av värmeförsörjningssystemet. Övergången från ett 4-rörssystem till ett modernt 2-rörssystem är förenat med vissa svårigheter. Dels medför detta investeringsbehov, dels kan införandet av ITP utan ett visst ”kunnande” tvärtom öka de löpande kostnaderna. förvaltningsbolag. Funktionsprincipen för ITP är att värmepunkten är placerad direkt i byggnaden, som värms upp och för vilken varmvatten förbereds. Samtidigt är endast 3 rör anslutna till byggnaden: 2 för kylvätskan och 1 för kallvattenförsörjningen. Således förenklas strukturen av systemets rörledningar, och under den planerade reparationen av vägarna sker besparingar på att lägga rör omedelbart.

5.1. Styrning av värmekrets

ITP-kontroller styr värmesystemets värmeeffekt genom att ändra temperaturen på kylvätskan. Värmetemperaturbörvärdet bestäms utifrån utetemperaturen och värmekurvan (väderkompenserad reglering). Värmekurvan bestäms med hänsyn till byggnadens tröghet.

5.2. Bygger tröghet

Byggnadernas tröghet har en betydande inverkan på resultatet av väderkompenserad värmestyrning. Modern ITP-kontroller denna påverkande faktor måste beaktas. Byggnadens tröghet bestäms av värdet på byggnadens tidskonstant, som sträcker sig från 10 timmar för panelhus till 35 timmar för tegelhus. ITP-kontroller bestämmer den så kallade "kombinerade" utetemperaturen utifrån byggnadens tidskonstant, som används som korrigeringssignal i det automatiska värmevattentemperaturstyrsystemet.

5.3. vindstyrka

Vinden påverkar rumstemperaturen avsevärt, särskilt i höghus som ligger i öppna ytor. Algoritmen för att korrigera vattentemperaturen för uppvärmning, med hänsyn till vindens inverkan, ger upp till 10% besparingar i termisk energi.

5.4 Returtemperaturbegränsning

Alla typer av reglering som beskrivs ovan påverkar indirekt returvattentemperatursänkningen. Denna temperatur är huvudindikatorn för den ekonomiska driften av värmesystemet. På olika lägen drift av IHS, kan returvattentemperaturen sänkas med hjälp av begränsningsfunktionerna. Alla tvångsfunktioner medför dock avvikelser från bekväma förhållanden, och deras ansökan måste ha en förstudie. I oberoende system för anslutning av värmekretsen, med ekonomisk drift av värmeväxlaren, bör temperaturskillnaden mellan returvattnet i primärkretsen och värmekretsen inte överstiga 5 ° C. Ekonomi säkerställs genom funktionen av dynamisk begränsning av returvattentemperaturen ( DRT – differential av returtemperatur ): när det inställda värdet för temperaturskillnaden mellan returvattnet i primärkretsen och värmekretsen överskrids, minskar regulatorn flödet av värmemediet i primärkretsen. Samtidigt minskar även toppbelastningen (Fig. 1).

Ris. 6. Tvåtrådsledning med två koronatrådar på olika avstånd mellan dem

16 m; 3 - bp = 8 m; 4 - b,

BIBLIOGRAFI

1. Efimov B.V. Stormvågor i luftledningar. Apatity: Publishing House of the KSC RAS, 2000. 134 sid.

2. Kostenko M.V., Kadomskaya K.P., Levinshgein M.L., Efremov I.A. Överspänning och skydd mot dem i

högspänningsledningar och kabelkraftledningar. L.: Nauka, 1988. 301 sid.

A.M. Prokhorenkov

METODER FÖR ATT BYGGA ETT AUTOMATISKT SYSTEM FÖR DISTRIBUERAD VÄRMEFÖRSÖRJNING STYRNING AV STADEN

Frågorna med att introducera resursbesparande teknologier i moderna Rysslandägnas stor uppmärksamhet. Dessa frågor är särskilt akuta i regionerna i Fjärran Norden. Bränsleolja används som bränsle till stadspannhus, som levereras via räls från de centrala regionerna i Ryssland, vilket avsevärt ökar kostnaderna för genererad termisk energi. Varaktighet

Uppvärmningssäsongen under förhållandena i Arktis är 2-2,5 månader längre än i de centrala delarna av landet, vilket är förknippat med klimatförhållandena i Fjärran Norden. Samtidigt måste värme- och kraftföretag generera den nödvändiga mängden värme i form av ånga, varmvatten under vissa parametrar (tryck, temperatur) för att säkerställa den vitala aktiviteten hos all urban infrastruktur.

Att minska kostnaderna för att generera värme som levereras till konsumenterna är endast möjligt genom ekonomisk förbränning av bränsle, rationell användning el för företagens egna behov, minimera värmeförlusterna inom transportområdena (stadens värmenät) och konsumtion (byggnader, stadens företag), samt minska antalet service-personal i produktionsområden.

Lösningen av alla dessa problem är endast möjlig genom införandet av ny teknik, utrustning, tekniska kontroller, som gör det möjligt att säkerställa den ekonomiska effektiviteten i driften av värmekraftföretag, samt att förbättra kvaliteten på förvaltningen och driften av termiska kraftsystem.

Formulering av problemet

En av de viktiga uppgifterna inom stadsuppvärmning är skapandet av värmeförsörjningssystem med parallell drift av flera värmekällor. Moderna system fjärrvärmesystem i städer har utvecklats som mycket komplexa, rumsligt fördelade system med sluten cirkulation. Som regel har konsumenterna inte egenskapen att självreglera, fördelningen av kylvätskan utförs genom preliminär installation av speciellt utformade (för ett av lägena) konstanta hydrauliska motstånd [1]. I detta avseende leder den slumpmässiga karaktären av valet av termisk energi av konsumenter av ånga och varmvatten till dynamiskt komplexa transienta processer i alla delar av ett termiskt kraftsystem (TPP).

Driftskontroll av tillståndet för fjärranläggningar och kontroll av utrustning som är placerad vid kontrollerade punkter (CP) är omöjliga utan utvecklingen av ett automatiserat system för sändningskontroll och hantering av centralvärmepunkter och pumpstationer(ASDK och U TsTP och NS) i staden. Därför är ett av de akuta problemen hanteringen av termiska energiflöden, med hänsyn till de hydrauliska egenskaperna hos både värmenäten själva och energikonsumenterna. Det kräver att lösa problem relaterade till skapandet av värmeförsörjningssystem, där parallellt

det finns flera värmekällor (termiska stationer - TS)) totalt värmenät stad och på den totala värmebelastningskurvan. Sådana system gör det möjligt att spara bränsle under uppvärmning, öka graden av belastning av huvudutrustningen och driva pannenheter i lägen med optimala effektivitetsvärden.

Lösa problemen med optimal kontroll av tekniska processer i ett värmepannahus

För att lösa problemen med optimal kontroll av tekniska processer i värmepannhuset "Severnaya" i det statliga regionala värme- och kraftföretaget (GOTEP) "TEKOS", inom ramen för ett bidrag från programmet för import av energibesparing och miljöskydd Utrustning och material (PIEPOM) från den rysk-amerikanska kommittén, utrustning levererades (finansierad av den amerikanska regeringen). Denna utrustning och designad för den programvara gjorde det möjligt att lösa ett brett utbud av återuppbyggnadsuppgifter vid basföretaget GOTEP "TEKOS", och de erhållna resultaten - att replikera till värme- och kraftföretagen i regionen.

Grunden för rekonstruktionen av styrsystem för TS-pannenheter var ersättningen av föråldrade automationsverktyg för den centrala kontrollpanelen och lokala automatiska styrsystem med ett modernt mikroprocessorbaserat distribuerat styrsystem. Det implementerade distribuerade styrsystemet för pannenheter baserat på mikroprocessorsystemet (MPS) TDC 3000-S (Supper) från Honeywell gav en enda integrerad lösning för implementering av alla systemfunktioner för att styra tekniska processer i TS. Den manövrerade MPS har värdefulla egenskaper: enkelhet och synlighet i layouten av styr- och driftfunktioner; flexibilitet för att uppfylla alla krav i processen, med hänsyn till tillförlitlighetsindikatorer (att arbeta i "hett" standbyläge för den andra datorn och USO), tillgänglighet och effektivitet; enkel åtkomst till alla systemdata; enkel förändring och expansion av servicefunktioner utan återkoppling på systemet;

förbättrad kvalitet på presentationen av information i en form som är bekväm för beslutsfattande (vänligt intelligent operatörsgränssnitt), vilket hjälper till att minska fel hos operativ personal vid drift och kontroll av TS-processer; Datorskapande av dokumentation för processkontrollsystem; ökad operativ beredskap för objektet (resultatet av självdiagnostik av kontrollsystemet); lovande system med hög innovationsgrad. I TDC 3000 - S-systemet (Fig. 1) är det möjligt att ansluta externa PLC-regulatorer från andra tillverkare (denna möjlighet är implementerad om det finns en PLC-gateway-modul). Information från PLC-styrenheter visas

Den visas i innehållsförteckningen som en rad punkter tillgängliga för läsning och skrivning från användarprogram. Detta gör det möjligt att använda distribuerade I/O-stationer installerade i nära anslutning till hanterade objekt för datainsamling och överföring av data till TOC via en informationskabel med ett av standardprotokollen. Detta alternativ låter dig integrera nya kontrollobjekt, inklusive automatiserat system skicka kontroll och hantering av centralvärmepunkter och pumpstationer (ASDKiU TsTPiNS), till företagets befintliga automatiserade processkontrollsystem utan externa ändringar för användarna.

Lokal datornätverk

Universella stationer

Datortillämpad historisk

gatewaymodulmodul

Det lokala nätverket förvaltning

Backbone gateway

I Reserve (ARMM)

Förbättringsmodul. Advanced Process Manager (ARMM)

Universellt kontrollnätverk

I/O-kontroller

Kabelvägar 4-20 mA

I/O-station SIMATIC ET200M.

I/O-kontroller

Nätverk av PLC-enheter (PROFIBUS)

Kabelvägar 4-20 mA

Flödessensorer

Temperatursensorer

Trycksensorer

Analysatorer

Regulatorer

Frekvensstationer

grindventiler

Flödessensorer

Temperatursensorer

Trycksensorer

Analysatorer

Regulatorer

Frekvensstationer

grindventiler

Ris. 1. Samla information från distribuerade PLC-stationer, överföra den till TDC3000-S för visualisering och bearbetning, följt av utfärdande av styrsignaler

De utförda experimentella studierna har visat att de processer som sker i ångpannan i driftlägena för dess drift är av slumpmässig karaktär och är icke-stationära, vilket bekräftas av resultaten av matematisk bearbetning och statistisk analys. Med hänsyn till den slumpmässiga karaktären hos de processer som sker i ångpannan, tas uppskattningar av förskjutningen av matematisk förväntan (MO) M(t) och spridning 5 (?) längs huvudkontrollkoordinaterna som ett mått på kontrollkvalitetsbedömning:

Em, (t) 2 MZN (t) - MrN (t) ^ gMix (t) ^ min

där Mzn(t), Mmn(t) är den inställda och aktuella MO för ångpannans huvudsakliga justerbara parametrar: mängden luft, mängden bränsle och pannans ångeffekt.

s 2 (t) = 8|v (t) - q2N (t) ^ s^ (t) ^ min, (2)

där 52Tn, 5zn2(t) är ström- och inställda varianser för ångpannans huvudkontrollerade parametrar.

Då kommer kontrollkvalitetskriteriet att ha formen

Jn = I [avMy(t) + ßsö;, (t)] ^ min, (3)

där n = 1,...,j; - ß - viktkoefficienter.

Beroende på pannans driftläge (reglerande eller grundläggande) bör en optimal styrstrategi utformas.

För styrsättet för driften av ångpannan bör styrstrategin syfta till att hålla trycket i ånguppsamlaren konstant, oavsett ångförbrukningen hos värmeförbrukarna. För detta driftsätt, uppskattningen av förskjutningen av ångtrycket i huvudånghuvudet i formuläret

ep (/) = Pz(1) - Pm () ^B^ (4)

där VD, Pt(0 - inställda och aktuella medelvärden för ångtrycket i huvudånghuvudet.

Förskjutningen av ångtrycket i huvudånguppsamlaren genom dispersion, med hänsyn till (4), har formen

(0 = -4r(0 ^^ (5)

där (UrzOO, art(0 - givna och aktuella tryckdispersioner.

Fuzzy logikmetoder användes för att justera överföringskoefficienterna för regulatorerna för kretsarna i det fleranslutna pannkontrollsystemet.

Under pilotdriften av automatiserade ångpannor ackumulerades statistiskt material, vilket gjorde det möjligt att erhålla jämförande (med driften av icke-automatiserade pannenheter) egenskaper för den tekniska och ekonomiska effektiviteten av att introducera nya metoder och kontroller och att fortsätta rekonstruktionsarbetet på andra pannor. Så, för perioden med halvårsdrift av icke-automatiserade ångpannor nr 9 och 10, såväl som automatiserade ångpannor nr 13 och 14, erhölls resultaten, som presenteras i tabell 1.

Bestämning av parametrar för optimal belastning av en termisk anläggning

För att bestämma den optimala lasten på fordonet är det nödvändigt att känna till energiegenskaperna hos deras ånggeneratorer och pannhuset som helhet, vilket är förhållandet mellan mängden bränsle som tillförs och värmen som tas emot.

Algoritmen för att hitta dessa egenskaper inkluderar följande steg:

bord 1

Pannans prestandaindikatorer

Namn på indikator Värde på indikatorer för mjölkpannor

№9-10 № 13-14

Värmegenerering, Gcal Bränsleförbrukning, t Specifik bränsleförbrukningshastighet för generering av 1 Gcal termisk energi, kg referensbränsle cal 170 207 20 430 120,03 217 626 24 816 114,03

1. Bestämning av pannornas termiska prestanda för olika belastningslägen för deras drift.

2. Bestämning av värmeförluster A () med hänsyn till pannornas effektivitet och deras nyttolast.

3. Bestämning av belastningsegenskaperna för pannenheter i intervallet för deras förändring från det minsta tillåtna till det maximala.

4. Baserat på förändringen i den totala värmeförlusten i ångpannor, bestämningen av deras energiegenskaper, vilket återspeglar timförbrukningen av standardbränsle, enligt formeln 5 = 0,0342 (0, + AC?).

5. Erhålla energiegenskaperna för pannhus (TS) med hjälp av pannornas energiegenskaper.

6. Formning, med hänsyn till energiegenskaperna hos TS, styrbeslut om sekvensen och ordningen för deras lastning under uppvärmningsperioden, såväl som under sommarsäsongen.

Annan viktig fråga organisation av parallelldrift av källor (TS) - bestämning av faktorer som har en betydande inverkan på belastningen av pannhus, och uppgifterna för värmeförsörjningsledningssystemet för att förse konsumenterna med den nödvändiga mängden termisk energi när det är möjligt minimal kostnad för dess produktion och överföring.

Lösningen av det första problemet utförs genom att koppla samman leveransscheman med scheman för användning av värme genom ett system av värmeväxlare, lösningen av det andra - genom att fastställa överensstämmelsen mellan konsumenternas värmebelastning och dess produktion, dvs. , genom att planera förändringen i lasten och minska förlusterna i överföringen av värmeenergi. Att säkerställa sammankopplingen av tidtabeller för tillförsel och användning av värme bör utföras genom användning av lokal automatisering i mellanstadier från värmeenergikällor till konsumenterna.

För att lösa det andra problemet föreslås det att implementera funktionerna för att uppskatta den planerade belastningen av konsumenter, med hänsyn till de ekonomiskt motiverade möjligheterna för energikällor (ES). Ett sådant tillvägagångssätt är möjligt med hjälp av situationsbetonade styrmetoder baserade på implementeringen av fuzzy logikalgoritmer. Den viktigaste faktorn som har en betydande inverkan på

värmebelastningen för pannhus är den del av den som används för uppvärmning av byggnader och för varmvattenförsörjning. Det genomsnittliga värmeflödet (i watt) som används för uppvärmning av byggnader bestäms av formeln

där /från - den genomsnittliga utomhustemperaturen för en viss period; r( - medeltemperaturen för inomhusluften i det uppvärmda rummet (temperaturen som måste bibehållas på en given nivå); / 0 - den beräknade utomhuslufttemperaturen för värmedesign;<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).

Av formel (6) framgår att värmebelastningen vid uppvärmning av byggnader huvudsakligen bestäms av uteluftens temperatur.

Det genomsnittliga värmeflödet (i watt) för varmvattenförsörjning av byggnader bestäms av uttrycket

1,2w(a + ^)(55 - ^) sid

Yt „. " _ från"

där m är antalet konsumenter; a - hastigheten på vattenförbrukningen för varmvattenförsörjning vid en temperatur på +55 ° C per person och dag i liter; b - hastigheten på vattenförbrukningen för varmvattenförsörjning som förbrukas i offentliga byggnader vid en temperatur på +55 ° C (antas vara 25 liter per dag per person); c är vattnets värmekapacitet; /x - temperatur på kallt (tapp)vatten under uppvärmningsperioden (antas vara +5 °C).

Analys av uttryck (7) visade att vid beräkning av den genomsnittliga värmebelastningen på varmvattenförsörjningen visar sig den vara konstant. Den verkliga utvinningen av termisk energi (i form av varmvatten från kranen), i motsats till det beräknade värdet, är slumpmässigt, vilket är förknippat med en ökning av analysen av varmvatten på morgonen och kvällen, och en minskning av urvalet under dagen och natten. På fig. 2, 3 visar diagram över förändring

Olja 012 013 014 015 016 017 018 019 1 111 112 113 114 115 116 117 118 119 2 211 212 213 214 215 2 1 1 3 2 1 1 3 1 3

dagar i månaden

Ris. 2. Diagram över förändringar i vattentemperaturen i CHP N9 5 (7 - direkt pannvatten,

2 - direkt kvartalsvis, 3 - vatten för varmvattenförsörjning, 4 - omvänd kvartalsvis, 5 - retur pannvatten) och utomhuslufttemperaturer (6) för perioden 1 februari till 4 februari 2009

tryck och temperatur på varmvatten för TsTP nr 5, som erhölls från arkivet för SDKi U TsTP och NS i Murmansk.

Med början av varma dagar, när omgivningstemperaturen inte sjunker under +8 °C i fem dagar, stängs uppvärmningsbelastningen av konsumenterna av och värmenätet fungerar för behoven av varmvattenförsörjning. Det genomsnittliga värmeflödet till varmvattenförsörjningen under den icke-uppvärmningsperioden beräknas med formeln

var är temperaturen för kallt (kran)vatten under perioden utan uppvärmning (antas vara +15 °С); p - koefficient med hänsyn till förändringen i den genomsnittliga vattenförbrukningen för varmvattenförsörjning under icke-uppvärmningsperioden i förhållande till uppvärmningsperioden (0,8 - för bostads- och kommunalsektorn, 1 - för företag).

Med hänsyn till formlerna (7), (8), beräknas värmebelastningsdiagrammen för energikonsumenter, vilka är grunden för att konstruera uppgifter för den centraliserade regleringen av leveransen av termisk energi för TS.

Automatiserat system för sändning av kontroll och hantering av centralvärmepunkter och pumpstationer i staden

En specifik egenskap hos staden Murmansk är att den ligger i ett kuperat område. Den minsta höjden är 10 m, den maximala är 150 m. I detta avseende har värmenäten en tung piezometrisk graf. På grund av det ökade vattentrycket i de inledande sektionerna ökar olycksfrekvensen (rörbrott).

För operativ kontroll av tillståndet för avlägsna objekt och kontroll av utrustning placerad vid kontrollerade punkter (CP),

Ris. Fig. 3. Diagram över vattentrycksförändring i centralvärmestation N° 5 för perioden 1 februari till 4 februari 2009: 1 - varmvattenförsörjning, 2 - direkt pannvatten, 3 - direkt kvartalsvis, 4 - omvänd kvartalsvis,

5 - kallt, 6 - retur pannvatten

utvecklades av ASDKiUCTPiNS i staden Murmansk. Kontrollerade punkter, där telemekanisk utrustning installerades under återuppbyggnadsarbetena, ligger på ett avstånd av upp till 20 km från huvudföretaget. Kommunikation med telemekanikutrustningen vid CP sker via en dedikerad telefonlinje. Centrala pannrum (CTP) och pumpstationer är separata byggnader där teknisk utrustning är installerad. Data från kontrollpanelen skickas till kontrollrummet (i avsändarens PCARM) som ligger på territoriet för Severnaya TS i TEKOS-företaget och till TS-servern, varefter de blir tillgängliga för användare av företagets lokala nätverk att lösa sina produktionsproblem.

I enlighet med de uppgifter som lösts med hjälp av ASDKiUTSTPiNS har komplexet en tvånivåstruktur (Fig. 4).

Nivå 1 (övre, grupp) - avsändarkonsol. Följande funktioner implementeras på denna nivå: centraliserad kontroll och fjärrkontroll av tekniska processer; visning av data på displayen på kontrollpanelen; bildande och utfärdande av

även dokumentation; bildande av uppgifter i företagets automatiserade processkontrollsystem för att hantera lägena för parallell drift av stadens termiska stationer för det allmänna stadsvärmenätet; tillgång för användare av företagets lokala nätverk till databasen för den tekniska processen.

Nivå 2 (lokal, lokal) - CP-utrustning med sensorer placerade på dem (larm, mätningar) och slutliga manöveranordningar. På denna nivå implementeras funktionerna för insamling och primär behandling av information, utfärdande av kontrollåtgärder på ställdon.

Funktioner som utförs av ASDKiUCTPiNS i staden

Informationsfunktioner: styrning av avläsningar av tryckgivare, temperatur, vattenflöde och styrning av ställdonets tillstånd (på/av, öppna/stäng).

Styrfunktioner: styrning av nätverkspumpar, varmvattenpumpar, annan teknisk utrustning för växellådan.

Visualiserings- och registreringsfunktioner: alla informationsparametrar och signaleringsparametrar visas på operatörsstationens trender och mnemoniska diagram; all information

avsändarens PC-arbetsstation

Adapter SHV/K8-485

Dedikerade telefonlinjer

KP-styrenheter

Ris. 4. Blockschema över komplexet

parametrar, signaleringsparametrar, kontrollkommandon registreras i databasen med jämna mellanrum, såväl som vid tillståndsändringar.

Larmfunktioner: strömavbrott vid växellådan; aktivering av översvämningssensorn vid kontrollpunkten och säkerhet vid kontrollpunkten; signalering från sensorer för begränsande (högt/lågt) tryck i rörledningar och sändare av nödförändringar i ställdonets tillstånd (på/av, öppna/stäng).

Konceptet med ett beslutsstödssystem

Ett modernt automatiserat processtyrningssystem (APCS) är ett kontrollsystem på flera nivåer mellan människa och maskin. Avsändaren i ett automatiserat processkontrollsystem på flera nivåer tar emot information från en datorskärm och agerar på objekt som är belägna på ett avsevärt avstånd från den, med hjälp av telekommunikationssystem, styrenheter och intelligenta ställdon. Således blir avsändaren huvudpersonen i ledningen av företagets tekniska process. Tekniska processer inom termisk kraftteknik är potentiellt farliga. Så under trettio år har antalet registrerade olyckor fördubblats ungefär vart tionde år. Det är känt att i steady state-lägen för komplexa energisystem är fel på grund av felaktigheter i de initiala uppgifterna 82-84%, på grund av modellens felaktighet - 14-15%, på grund av felaktigheten i metoden - 2 -3 %. På grund av den stora andelen fel i initialdata finns det också ett fel i beräkningen av objektivfunktionen, vilket leder till en betydande osäkerhetszon vid val av det optimala driftsättet för systemet. Dessa problem kan elimineras om vi betraktar automatisering inte bara som ett sätt att ersätta manuellt arbete direkt i produktionsstyrningen, utan som ett medel för analys, prognoser och kontroll. Övergången från utsändning till ett beslutsstödssystem innebär en övergång till en ny kvalitet - ett intelligent informationssystem för ett företag. Alla olyckor (förutom naturkatastrofer) är baserade på mänskliga (operatörens) fel. En av anledningarna till detta är det gamla, traditionella tillvägagångssättet att bygga komplexa styrsystem, fokuserat på användningen av den senaste tekniken.

vetenskapliga och tekniska landvinningar samtidigt som man underskattar behovet av att använda situationsanpassade hanteringsmetoder, metoder för att integrera kontrolldelsystem, samt bygga ett effektivt gränssnitt mellan människa och maskin fokuserat på en person (avsändare). Samtidigt planeras överföringen av avsändarens funktioner för dataanalys, prognostisering av situationer och fatta lämpliga beslut till komponenterna i intelligenta system för att stödja beslutsfattande och verkställande (SSPIR). SPID-konceptet innehåller ett antal verktyg förenade av ett gemensamt mål - att främja antagandet och genomförandet av rationella och effektiva förvaltningsbeslut. SPPIR är ett interaktivt automatiserat system som fungerar som en intelligent mellanhand som stöder ett naturligt språkanvändargränssnitt med ett ZAOA-system och använder beslutsregler som motsvarar modellen och basen. Tillsammans med detta utför SPPIR funktionen för automatisk spårning av avsändaren i stadierna av informationsanalys, igenkänning och prognoser av situationer. På fig. Figur 5 visar strukturen för SPPIR, med hjälp av vilken TS-avsändaren hanterar värmeförsörjningen av mikrodistriktet.

Baserat på ovanstående kan flera luddiga språkliga variabler identifieras som påverkar belastningen på TS och följaktligen driften av värmenätverk. Dessa variabler ges i tabell. 2.

Beroende på säsong, tid på dygnet, veckodag, samt egenskaperna hos den yttre miljön, beräknar situationsbedömningsenheten det tekniska tillståndet och den erforderliga prestandan för termiska energikällor. Detta tillvägagångssätt gör det möjligt att lösa problemen med bränsleekonomi vid fjärrvärme, öka belastningsgraden för huvudutrustningen och driva pannor i lägen med optimala verkningsgradsvärden.

Byggandet av ett automatiserat system för distribuerad kontroll av stadens värmeförsörjning är möjlig under följande förhållanden:

införande av automatiserade styrsystem för pannenheter i värmepannhus. (Implementering av automatiserade processkontrollsystem vid TS "Severnaya"

Ris. 5. Strukturen för SPPIR för värmepannhuset i mikrodistriktet

Tabell 2

Språkliga variabler som bestämmer belastningen av ett värmepannahus

Notation Namn Värdeintervall (universell uppsättning) Termer

^månad Månad Januari till December Jan, Feb, Mar, Apr, Maj, Jun, Jul, Aug, Sep, Okt, Nov , "dec"

T-vecka Veckodag arbete eller helg "jobba", "semester"

TSug Tid på dygnet från 00:00 till 24:00 "natt", "morgon", "dag", "kväll"

t 1 n.v Utetemperatur från -32 till +32 ° С "lägre", "-32", "-28", "-24", "-20", "-16", "-12", "- 8", "^1", "0", "4", "8", "12", "16", "20", "24", "28", "32", "ovan"

1" i Vindhastighet från 0 till 20 m/s "0", "5", "10", "15", "högre"

gav en minskning av den specifika bränsleförbrukningsgraden för pannor nr 13.14 jämfört med pannor nr 9.10 med 5,2 %. Energibesparingar efter installationen av frekvensvektoromvandlare på drivningarna av fläktar och rökavgaser i panna nr 13 uppgick till 36% (specifik förbrukning före rekonstruktion - 3,91 kWh/Gcal, efter rekonstruktion - 2,94 kWh/Gcal, och

Nr 14 - 47% (specifik elförbrukning före ombyggnad - 7,87 kWh/Gcal., efter ombyggnad - 4,79 kWh/Gcal));

utveckling och implementering av stadens ASDKiUCTPiNS;

införande av informationsstödsmetoder för TS-operatörer och ASDKiUCTPiNS i staden med hjälp av konceptet SPPIR.

BIBLIOGRAFI

1. Shubin E.P. De viktigaste frågorna för att designa urbana värmeförsörjningssystem. M.: Energi, 1979. 360 sid.

2. Prokhorenkov A.M. Rekonstruktion av värmepannhus på grundval av informations- och kontrollkomplex // Nauka proizvodstvo. 2000. Nr 2. S. 51-54.

3. Prokhorenkov A.M., Sovlukov A.S. Luddiga modeller i styrsystem för pannaggregats tekniska processer // Datorstandarder och gränssnitt. 2002 vol. 24. S. 151-159.

4. Mesarovich M., Mako D., Takahara Y. Teori om hierarkiska flernivåsystem. M.: Mir, 1973. 456 sid.

5. Prokhorenkov A.M. Metoder för identifiering av slumpmässiga processegenskaper i informationsbehandlingssystem // IEEE Transaktioner på instrumentering och mätning. 2002 vol. 51, nr 3. s. 492-496.

6. Prokhorenkov A.M., Kachala H.M. Slumpmässig signalbehandling i digitala industriella styrsystem // Digital signalbehandling. 2008. Nr 3. S. 32-36.

7. Prokhorenkov A.M., Kachala N.M. Bestämning av klassificeringsegenskaperna för slumpmässiga processer // Mättekniker. 2008 vol. 51, nr 4. s. 351-356.

8. Prokhorenkov A.M., Kachala H.M. Inverkan av klassificeringsegenskaper för slumpmässiga processer på noggrannheten av bearbetning av mätresultat // Izmeritelnaya tekhnika. 2008. N° 8. S. 3-7.

9. Prokhorenkov A.M., Kachala N.M., Saburov I.V., Sovlukov A.S. Informationssystem för analys av slumpmässiga processer i icke-stationära objekt // Proc. av den tredje IEEE Int. Workshop om intelligent datainsamling och avancerade datorsystem: Teknik och tillämpningar (IDAACS "2005). Sofia, Bulgarien. 2005. S. 18-21.

10. Methods of Robust Neuro-Fuzzy and Adaptive Control, Ed. N.D. Yegupova // M.: Förlag av MSTU im. N.E. Bauman, 2002". 658 sid.

P. Prokhorenkov A.M., Kachala N.M. Effektiviteten hos adaptiva algoritmer för inställning av regulatorer i styrsystem som utsätts för påverkan av slumpmässiga störningar // BicrniK: Scientific and Technical. väl. Specialnummer. Cherkasy State Technol. un-t.-Cherkask. 2009. S. 83-85.

12. Prokhorenkov A.M., Saburov I.V., Sovlukov A.S. Dataunderhåll för beslutsprocesser under industriell kontroll // BicrniK: vetenskapligt och tekniskt. väl. Specialnummer. Cherkasy State Technol. un-t. Cherkask. 2009. S. 89-91.