Что такое асу тп в энергетике

Что такое асу тп в энергетике

Автоматизированная система управления или АСУ — комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса, производства, предприятия. АСУ применяются в различных отраслях промышленности, энергетике, транспорте и т.п.

С целью повышения эксплуатационной надежности, долговечности и эффективности работы энергетического оборудования, для решения задач диспетчерского, производственно-технологического и организационно-экономического управления энергохозяйством предприятия могут оснащаться автоматизированными системами управления энергохозяйством (АСУЭ) .

Указанные системы являются подсистемами автоматизированной системы управления предприятием (АСУП) и должны иметь необходимые средства передачи информации от диспетчерских пунктов питающей энергосистемы в объеме, согласованном с последней.

Комплексы задач АСУЭ в каждом энергохозяйстве должны выбираться исходя из производственной и экономической целесообразности, с учетом рационального использования имеющихся типовых решений и возможностей эксплуатируемых технических средств.

Автоматизированная система управления электрохозяйством (АСУ СЭС) является составной частью АСУЭ и, как правило, имеет в своем составе системы диспетчерского управления электроснабжением и ремонтом электроустановок, распределением и сбытом электроэнергии, а также системы управления производственно-экономическими процессами в электрохозяйстве.

Для контроля и учета энергоресурсов (электроэнергии, тепла, воды) в состав АСУЭ включается специальная подсистема АСКУЭ (автоматизированная система контроля и учета энергоресурсов) . Отдельно следует выделить подсистему тепло- и водоснабжения предприятия в АСУЭ.

Автоматизированная система управления электрохозяйством обеспечивает следующие функции:

отображение текущего состояния главной схемы электроснабжения в виде мнемосхемы;

измерение, контроль, отображение и регистрация параметров;

обработка и вывод информации о состоянии главной схемы и оборудования в текстовой (табличной) и графической форме;

дистанционное управление переключением выключателей главной схемы с контролем действий дежурного;

обработка данных установившихся режимов для различных эксплуатационных целей;

диагностика защит и автоматики с аварийной сигнализацией;

дистанционное изменение установок цифровых РЗА, управление их вводом в работу;

регистрация и сигнализация возникновения феррорезонансных режимов в сети;

проверка достоверности входной информации;

диагностика и контроль оборудования;

формирование базы данных, хранение и документирование информации (ведение суточной ведомости, ведомости событий, архивов);

технический (коммерческий) учет электроэнергии и контроль энергопотребления;

контроль параметров качества электроэнергии;

автоматическое противоаварийное управление;

регистрация (осциллографирование) параметров аварийных и переходных процессов и анализ осциллограмм;

контроль режима аккумуляторной батареи и изоляции ее цепей;

диагностика состояния аппаратуры и программного обеспечения АСУ СЭС;

передача информации о состоянии системы электроснабжения в технологическую АСУ по ее каналу связи на ЦДП и в другие службы предприятия.

На рис. 1 показана примерная структура схема АСУ СЭС компрессорной станции. Структура АСУ СЭС зависит от типа КС (электроприводная или газотурбинная), наличия на КС электростанция собственных нужд (ЭСН) и от режимов ее работы. Также имеет значение степень интеграции ЭСН в систему электроснабжения (СЭС).

Рис. 1. Структурная схема АСУ СЭС КС

Ниже перечислены объекты СЭ, входящие в АСУ СЭС:

открытое распределительное устройство 110 кВ (ОРУ-110 кВ);

комплектное распределительное устройство 6-10 кВ (КРУ 6-10 кВ);

электростанция собственных нужд;

комплектная трансформаторная подстанция (КТП) собственных нужд (СН);

КТП производственно-эксплуатационного блока (КТП ПЭБа);

КТП агрегатов воздушного охлаждения газа (КТП АВО газа);

КТП вспомогательных сооружений;

КТП водозаборных сооружений;

автоматическая дизельная электростанция (АДЭС);

общестанционный щит станции управления (ОЩСУ);

щит постоянного тока (ЩТП);

системы кондиционирования и вентиляции и др.

Основные отличия АСУ СЭС от технологических АСУ заключается в:

высоком быстродействии на всех уровнях процесса управления, адекватной скорости процессов, протекающих в электрических сетях;

высокой защищенности от электромагнитных влияний;

структуре программного обеспечения.

Поэтому, как правило, АСУ СЭС при проектировании выделяется в отдельную подсистему, связанную с остальными АСУ через мост. Хотя в настоящее время имеются принципы и возможности построения глубоко интегрированных систем.

Читайте также:  Устройство газового котла данко

Режим работы технологического оборудования определяет режим работы энергетического оборудования. Поэтому подсистема АСУЭ в целом полностью зависит от технологических процессов. Подсистема АСУЭ как и АСУ ТП фактически определяют возможность построения информационно управляющих систем производством.

Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии обеспечивает общеизвестные преимущества организации учета при помощи автоматизированных систем контроля, учета и управления электропотреблением. Такие системы долгие годы применяются как за рубежом, так и в России на средних и крупных промышленных предприятиях. Кроме функций учета, они обычно также осуществляют контроль и управление электропотреблением на этих предприятиях.

Основной экономический эффект для потребителя от применения этих систем состоит в уменьшении платежей за используемую энергию и мощность, а для энергокомпаний в снижении пиков потребления и уменьшении капиталовложений на наращивание пиковых генерирующих мощностей.

Основные цели АСКУЭ:

применение современных методов учета расхода электроэнергии;

экономия средств из-за снижения платежей за потребляемую электроэнергию;

оптимизация режимов распределения электроэнергии и мощности;

переход на многотарифный учет электроэнергии; — оперативный контроль полной, активной, реактивной мощностей и др.;

контроль качества электроэнергии. АСКУЭ обеспечивает решение следующих задач:

сбор данных на объекте для использования при коммерческом учете;

сбор информации на верхнем уровне управления и формирование на этой основе данных для проведения коммерческих расчетов между субъектами рынка (в том числе и по сложным тарифам);

формирование баланса потребления по подразделениям и предприятию в целом и по АО-энергозонам;

оперативный контроль и анализ режимов потребления электроэнергии и мощности основными потребителями;

контроль достоверности показаний приборов учета электроэнергии и мощности;

формирование статистической отчетности;

оптимальное управление нагрузкой потребителей;

проведение финансово-банковских операций и расчетов между потребителями и продавцами.

Структурная схема АСКУЭ представлена на рис. 2.

Рис. 2. Структурная схема АСКУЭ: 1 — счетчик электрической энергии, 2 — контроллер сбора, обработки и передачи показаний электрической энергии, 3 — концентратор, 4 — центральный сервер АСКУЭ, 5 — модем для связи с электросбытом, 6 — автоматизированное место (АРМ) АСКУЭ

АСУ ТП электростанций — это интегрированная автоматизированная система, состоящая из двух основных подсистем: АСУ электрической части и АСУ тепломеханической части, к которым предъявляются совершенно разные требования.

Основные задачи интегрированной АСУ ТП электростанции заключаются в обеспечении:

устойчивой работы электростанции в нормальных, аварийных и послеаварийных режимах;

возможности включения АСУ ТП электростанции в АСУ диспетчерского управления высшего уровня.

АСУ теплоснабжения или АСУ тепло — это интегрированная, многокомпонентная, организационно-технологическая автоматизированная система управления тепловым хозяйством.

АСУ теплоснабжения позволяет:

повысить качество теплоснабжения;

оптимизировать работу теплового хозяйства путем осуществления заданных технологических режимов;

снизить потери тепла благодаря раннему обнаружению аварийных ситуаций, локализации и устранению аварий;

обеспечить связь с верхними уровнями управления, что существенно повышает качество управленческих решений, принимаемых на этих уровнях.

Автоматизированными системами управления технологическими процессами — АСУ ТП — называют разнообразные компьютерные устройства, которые управляют различными действиями на производстве. Современные АСУ ТП начинали производиться и применяться на производстве, однако с развитием таких систем стало возможным их использование и в других сферах деятельности – в управлении транспортом, инженерными системами зданий, оборонными сооружениями, и так далее. Принцип действиями программно-аппаратных комплексов всегда един: они собирают данные о происходящих процессах и своевременно управляют деятельностью объекта. Существует трехуровневая система, типичная для всех АСУ ТП. Согласно этой структуре, программно-аппаратный комплекс состоит из нижнего, среднего и верхнего уровней.

На нижнем уровне, который еще называют полевым, расположены разнообразные датчики и сенсоры, а также исполнительные механизмы. Первые фиксируют данные, чтобы потом передать их в центр управления, вторые же, наоборот, осуществляют команды информационной системы.

Читайте также:  Вкусные блюда из моркови рецепты с фото

Средний уровень — это уровень контроллеров. Он состоит из программируемых логических контроллеров, которые принимают данные, собранные сенсорами, а также выдают указания исполнительным механизмам. Обработка информации на этом уровне происходит по единому алгоритму: прием сведений, их анализ и обработка и выдача команд на нижний уровень.

Верхний уровень — это тот, на котором к работе подключается человек. Пользователь работает с системой с помощью визуализации информации и отображение ее на мониторе — здесь задействован специально созданный человеко-машинный интерфейс. Верхний уровень АСУ ТП обеспечивает сбор и хранение данных, а также архивацию информации, полученной от контроллеров, и представление ее в виде визуальных средств. Таким образом оператор системы может ознакомиться с параметрами процесса, протекающего на объекте.

При проектировании АСУ ТП разработчики всегда уделяют особое внимание способам передачи информации. Обычно вместе с тремя уровнями системы создается сеть, по которой данные поступают от одних устройств к другим. Компьютеры на нижнем и среднем уровнях связаны между собой в единую распределенную систему управления, работающую в режиме реального времени, а приложения на верхнем уровне работают через сетевой кабель.

С помощью связанных между собой трех уровней автоматизированных систем управления технологическими процессами можно контролировать работу объекта и избегать аварийных ситуаций, которые могут возникнуть при отсутствии необходимого надзора. Таким образом, АСУ ТП обеспечивают наибольшую производительность и безопасность.

Эта аббревиатура применяется и сейчас. АСУ — это компьютерная система управления. Управляющие машины, микропроцессоры, вычислительные системы широко применяются в энергетике. На объектах, на отдельных агрегатах, для выполнения отдельных функций, в том числе и для управления режимами, стоят компьютерные системы управления [3, 10]. Будем понимать под автоматизированной системой управления человеко-машинную систему автоматизированного сбора и обработки информации, необходимой для управления.

Традиционно различают два вида АСУ, в которых решается различный комплекс задач. В АСУП (автоматизированных системах управления производством) решаются производственно-хозяйственные задачи. Сейчас повсеместно АСУП базируются на персональных ЭВМ (ПЭВМ) и вычислительных сетях ПЭВМ. В АСУ ТП (автоматизированных системах управления технологическим процессом) решаются задачи управления технологическим процессом станций, подстанций, блоков ТЭС, агрегатов, систем, машин, механизмов. Схематично остановимся на АСУ ТП, так как в них решаются режимные задачи.

АСУ имеет определенную содержательную структуру — составные части [5]: техническое обеспечение; информационное обеспечение; математическое обеспечение; кадровое обеспечение.

Техническое обеспечение — это весь комплекс технических средств. В АСУ ТП входят несколько видов технических средств.

  • 1. Различные ЭВМ, связанные вычислительной сетью. Чаще всего это распределенная сеть, в которой ЭВМ устанавливаются на отдельных объектах управления (на блоках, турбинах, подстанциях и т. д.). ЭВМ обеспечивает обработку информации.
  • 2. Технические средства сбора информации. Информация поступает с измерительных датчиков, которые установлены на машинах, механизмах, в схемах. Передается информация по каналам телемеханики. Измеряются аналоговые параметры (токи, напряжения, мощности, температура), дискретные (состояние элементов, например, «включен» или «отключен»), числоимпульсная информация, которая поступает со счетчиков электрической энергии. Информация может поступать и от человека. Если объект удален от ЭВМ, то используется аппаратура передачи данных.
  • 3. Технические средства отображения информации. Они включают все формы отображения для персонала, которые традиционно сложились в энергетике. Информация может выдаваться на дисплеи, цифровые приборы, световые табло, на большие текстовые табло, в виде звуковых сигналов, на печать.
  • 4. Технические средства воздействия на органы управления состоянием объекта. Можно включить или отключить оборудование (выключатели, агрегаты), загрузить или разгрузить его.
  • 5. Технические средства общения человека с ЭВМ. Используется также специализированная клавиатура диспетчера.
Читайте также:  С чем приготовить колбаски

Информщионное обеспечение АСУ — это состав информации, которая необходима для управления, ее сбор и обработка. В энергетике технологический процесс протекает очень быстро и информация быстро стареет. В АСУ ТП имеются соответствующие возможности по быстрому сбору информации. Существуют системы, позволяющие в течение нескольких секунд собирать до 5000 данных, поступающих с датчиков, и за одну-две секунды подавать импульс на регулирующие органы. Обрабатывается информация специальным программным комплексом.

Математическое обеспечение АСУ. Сама вычислительная система имеет внутреннее математическое обеспечение, которое осуществляет сбор и обработку информации, мультипрограммный режим работы системы, упорядоченное решение различных задач в соответствии с их приоритетом, параллельную обработку информации, формирование отчетных документов, общение человека с системой и многое другое. АСУ в энергетике — это очень совершенные компьютерные системы управления. Отметим, что при создании АСУ на математическое обеспечение тратится денег в два-три раза больше, чем на технику. Интересно высказывание Билла Гейтса, владельца компании Майкрософт. В одном из интервью он сказал, что если от него уйдут 20 ведущих работников, занятых математическим обеспечением, то корпорация потерпит крах.

Внешнее математическое обеспечение включает программы расчета различных задач управления (режима сетей, оптимальных балансов мощности, покупной или проданной энергии и пр.).

Кадровое обеспечение. АСУ будет полноценной системой только при наличии высококвалифицированных кадров, обладающих широкими знаниями в областях вычислительной техники, математики и энергетики.

Основные задачи АСУ ТП. Дадим лишь некоторые примеры для основных задач, поскольку в полном объеме этот вопрос рассмотреть невозможно. Задач много, и они очень разнообразны [3, 10].

Сбор и обработка информации. Это типовые задачи, и они существуют в АСУ ТП всех объектов ГЭС, ТЭС, ПС. Существует первичная и вторичная обработка информации. Первичная обработка информации выполняется в каждом цикле опроса и обеспечивает ее достоверность. Датчики могут быть неисправными, возможны какие-то случайные кратковременные изменения контролируемых параметров, и необходимо это выявить и устранить. При первичной обработке исключаются неверные данные, осуществляются сглаживание, усреднение, проверка достоверности, проверка пределов изменения данных.

При вторичной обработке информация усредняется на заданных интервалах дискретности (час, сутки, месяц), создаются массивы статистической информации, производится ее отображение и печать.

Особыми становятся задачи регистрации информации при авариях. Непрерывно с дискретностью в несколько микросекунд регистрируются важнейшие параметры, очередность действий средств РЗ и А, действия оперативнодиспетчерского персонала. Это позволяет получить полноценную картину аварии и действий средств и систем управления и персонала.

Управление режимами. Приведем некоторые примеры. В АСУ ТП ТЭС имеются задачи оптимизации режима энергоблока, управления режимом напряжения и реактивной мощностью, формирования теплового баланса станции, расчета КПД, расчета технико-экономических показателей, расчета движения топлива.

В АСУ ТП ГЭС оптимизируется режим использования водных ресурсов водохранилища, определяется оптимальный состав и режим агрегатов, регулируется напряжение, рассчитываются технико-экономические показатели.

В АСУ ТП подстанций решаются задачи управления трансформаторами, управления коммутациями, учета отпуска электроэнергии.

В АСДУ (автоматизированная система диспетчерского управления) энергосистем прогнозируются нагрузка и электропотребление, планируются балансы мощности и энергии с различным упреждением, планируются и осуществляются оперативные переключения, выполняются расчет установившегося режима системы и расчет устойчивости. Большой комплекс задач связан с контролем (состояния станций, сетей, перетоков, потерь, стоимости энергии, ПАА).

К сожалению, необходимо отметить, что в современных компьютерных системах число решаемых задач существенно уменьшилось по сравнению с тем, как это было в АСУ. Основная причина — необходимость их перепрограммирования для современных ЭВМ.

Ссылка на основную публикацию
Что можно сделать со старыми шторами
Никого не удивляет, что еще вчера модные и современные шторы сегодня становятся пережитком. Но не выбрасывать же крепкую ткань только...
Чем резать композитную арматуру
Для разрезания стеклопластиковой арматуры можно использовать: топор; болторез; ножовку по металлу; углошлифовальную машину (болгарку). Использование топора или болтореза влечёт за...
Чем растворяется монтажная пена
Обратной стороной медали при применении монтажной пены являются загрязнения, которые она оставляет. Наиболее страдает пистолет, который с ней непосредственно контактирует....
Что надо для строительства дома
Какие документы нужны для строительства частного дома — важный вопрос, который волнует многих. Ведь, иметь собственный дом — это мечта...
Adblock detector