열 공급 기능은 열 공급 및 열 소비 모드의 엄격한 상호 영향뿐만 아니라 여러 제품(열 에너지, 전력, 냉각수, 온수)에 대한 공급 지점의 다양성입니다. 열 공급의 목적은 발전과 운송을 제공하는 것이 아니라 각 소비자를 위해 이러한 상품의 품질을 유지하는 것입니다.
이 목표는 시스템의 모든 요소에서 안정적인 냉각수 유량으로 비교적 효과적으로 달성되었습니다. 우리가 사용하는 "품질" 규정은 본질적으로 냉각수의 온도만 변경하는 것을 의미합니다. 수요 제어 건물의 출현은 건물 자체에서 비용의 불변성을 유지하면서 네트워크에서 유압 체계의 예측 불가능성을 보장했습니다. 과도한 순환과 그에 상응하는 대량 범람으로 이웃 주택의 불만을 제거해야했습니다.
오늘날 사용되는 수리학적 계산 모델은 주기적인 보정에도 불구하고 내부 열 생성 및 소비의 변화로 인한 건물 입력의 비용 편차를 설명할 수 없습니다. 뜨거운 물, 뿐만 아니라 태양, 바람 및 비의 영향. 실제 질적-정량적 규제를 통해 시스템을 실시간으로 "확인"하고 다음을 제공해야 합니다.
- 최대 배달 지점 수 제어;
- 공급, 손실 및 소비의 현재 균형 조정;
- 용납할 수 없는 모드 위반의 경우 제어 조치.
관리는 가능한 한 자동화되어야 합니다. 그렇지 않으면 구현이 불가능합니다. 체크포인트를 설정하는 데 과도한 비용을 들이지 않고 이를 달성하는 것이 과제였습니다.
오늘날 많은 건물에 유량계, 온도 및 압력 센서가 있는 측정 시스템이 있을 때 재무 계산에만 사용하는 것은 부당합니다. ACS "Teplo"는 주로 "소비자로부터" 정보의 일반화 및 분석을 기반으로 합니다.
자동 제어 시스템을 만들 때 구식 시스템의 일반적인 문제를 극복했습니다.
- 측정 장치 계산의 정확성 및 검증할 수 없는 아카이브의 데이터 신뢰성에 대한 의존성;
- 측정 시간의 불일치로 인해 운영 균형을 통합할 수 없음
- 빠르게 변화하는 프로세스를 제어할 수 없음;
- 새로운 요구 사항을 준수하지 않음 정보 보안"중요한 정보 인프라의 보안에 관한 연방법" 러시아 연방».
시스템 구현의 효과:
소비자 서비스:
- 모든 유형의 상품 및 상업적 손실에 대한 실제 잔액 결정:
- 가능한 부외 소득 결정;
- 실제 전력 소비 제어 및 연결 기술 사양 준수
- 지불 수준에 해당하는 제한 도입;
- 두 부분으로 구성된 관세로의 전환;
- 소비자와 함께 일하는 모든 서비스에 대한 KPI를 모니터링하고 작업 품질을 평가합니다.
착취:
- 열 네트워크의 기술적 손실 및 균형 결정;
- 실제 모드에 따른 파견 및 비상 통제;
- 최적의 온도 일정 유지;
- 네트워크 상태 모니터링;
- 열 공급 모드 조정;
- 종료 제어 및 모드 위반.
개발 및 투자:
- 개선 프로젝트 실행 결과에 대한 신뢰할 수 있는 평가;
- 투자 비용의 영향 평가;
- 실제 전자 모델의 열 공급 방식 개발;
- 직경 및 네트워크 구성의 최적화;
- 소비자를 위한 대역폭 및 에너지 절약의 실제 매장량을 고려한 연결 비용 절감
- 리노베이션 계획
- CHP와 보일러 하우스의 공동 작업 조직.
중요한 공공 서비스현대 도시에서는 열 공급입니다. 열 공급 시스템은 주거 및 공공 건물의 난방 서비스, 온수 공급(물 난방) 및 환기에 대한 인구의 요구를 충족시키는 역할을 합니다.
현대 도시 열 공급 시스템에는 열원, 열 전달 네트워크 및 장치, 열 소비 장비 및 장치 (난방, 환기 및 온수 공급 시스템)와 같은 주요 요소가 포함됩니다.
도시 난방 시스템은 다음 기준에 따라 분류됩니다.
- - 집중화 정도;
- - 냉각수 유형;
- - 열 에너지 생성 방법;
- - 온수 공급 및 난방을 위한 물 공급 방법;
- - 난방 네트워크의 파이프라인 수
- - 소비자에게 열에너지 등을 제공하는 방식
에 의해 집중화 정도열 공급 구별 두 가지 주요 유형:
- 1) 중앙 집중식 시스템주로 고층 건물이 있는 도시와 지역에서 개발된 열 공급. 그 중에는 CHPP에서 열과 전기의 결합 발전을 기반으로 한 고도로 조직화 된 중앙 집중식 열 공급-지역 난방 및 산업 난방 보일러의 지역 난방 및 지역 난방;
- 2) 인접한 작은 보일러 설비(부착, 지하실, 지붕), 개별 난방 장치 등에서 분산된 열 공급; 동시에 난방 네트워크 및 관련 열 에너지 손실이 없습니다.
에 의해 냉각수 유형증기와 물 가열 시스템을 구별하십시오. 증기 가열 시스템에서 과열 증기는 열 운반체 역할을 합니다. 이러한 시스템은 주로 산업, 전력 산업에서 기술적 목적으로 사용됩니다. 작동 중 위험이 증가하여 인구의 공동 열 공급이 필요하기 때문에 실제로 사용되지 않습니다.
물 가열 시스템에서 열 운반체는 뜨거운 물입니다. 이러한 시스템은 주로 도시 소비자에게 열 에너지 공급, 온수 공급 및 난방, 경우에 따라 기술 프로세스에 사용됩니다. 우리나라에서는 온수 난방 시스템이 모든 난방 네트워크의 절반 이상을 차지합니다.
에 의해 열 에너지 생성 방식구별하다:
- - 열병합 발전소에서 열병합 발전. 이 경우 터빈에서 증기가 팽창할 때 작동하는 열증기의 열을 이용하여 전기를 생산하고, 배기증기의 나머지 열을 이용하여 열교환기의 가열장치를 구성하는 열교환기에서 물을 가열한다. CHP. 온수는 도시 소비자 난방에 사용됩니다. 따라서 열병합 발전소에서는 전위가 높은 열을 전기를 생산하는 데 사용하고 전위가 낮은 열을 열 공급에 사용합니다. 이것은 열과 전기의 결합 발전의 에너지 의미이며 열 생산에서 특정 연료 소비를 크게 줄입니다. 전기 에너지;
- - 보일러 플랜트(화력 발전소)에서 물을 가열할 때 열 에너지의 별도 생성은 전기 에너지 생성과 분리됩니다.
에 의해 급수 방식온수 공급을 위해 물 가열 시스템은 개방형과 폐쇄형으로 나뉩니다. 개방형 온수 난방 시스템에서 온수는 난방 네트워크에서 직접 로컬 온수 공급 시스템의 탭으로 공급됩니다. 폐쇄형 물 가열 시스템에서 가열 네트워크의 물은 온수기(수돗물의 열교환기(보일러))에서 가열하기 위한 가열 매체로만 사용되며, 이는 로컬 온수 공급 시스템으로 들어갑니다.
에 의해 파이프라인 수단일 파이프, 2 파이프 및 다중 파이프 열 공급 시스템이 있습니다.
에 의해 소비자에게 제공하는 방식열 에너지를 사용하면 가입자 (소비자)를 난방 네트워크에 연결하는 방식에 따라 단일 단계 및 다단계 열 공급 시스템이 구분됩니다. 열 소비자를 난방 네트워크에 연결하기 위한 노드를 가입자 입력이라고 합니다. 각 건물의 가입자 입력부에는 온수 히터, 엘리베이터, 펌프, 피팅, 계측기가 설치되어 지역 난방 및 물 피팅에 따라 냉각수의 매개 변수와 흐름을 조절합니다. 따라서 종종 가입자 입력을 로컬 가열점(MTP)이라고 합니다. 별도의 시설을 위해 가입자 입력을 구성하는 경우 이를 ITP(개별 가열 지점)라고 합니다.
단일 단계 열 공급 시스템을 구성할 때 열 소비자는 열 네트워크에 직접 연결됩니다. 이러한 가열 장치의 직접 연결은 가열 네트워크의 허용 압력 한계를 제한합니다. 고압최종 소비자에게 냉각수를 운반하는 데 필요한 것은 라디에이터 가열에 위험합니다. 이 때문에 난방 네트워크 길이가 짧은 보일러실에서 제한된 수의 소비자에게 열을 공급하기 위해 단일 단계 시스템이 사용됩니다.
다단계 시스템에서는 열원과 소비자 사이에 중앙 난방 센터(CHP) 또는 제어 및 분배 지점(CDP)이 배치되어 현지 소비자의 요청에 따라 냉각수 매개변수를 변경할 수 있습니다. 중앙 난방 및 분배 센터에는 펌핑 및 물 가열 장치, 제어 및 안전 장치, 필요한 매개 변수의 열 에너지를 분기 또는 지역의 소비자 그룹에 제공하도록 설계된 계측기가 장착되어 있습니다. 펌핑 또는 물 가열 설비의 도움으로 주 파이프라인(1단계)은 분배 네트워크(2단계)에서 부분적으로 또는 완전히 수력학적으로 격리됩니다. CHP 또는 KRP에서 수용 가능하거나 설정된 매개 변수를 가진 열 운반체는 두 번째 단계의 공통 또는 개별 파이프라인을 통해 현지 소비자를 위해 각 건물의 MTP에 공급됩니다. 동시에, MTP에서는 지역 난방 시설에서 반환되는 물의 엘리베이터 혼합, 온수 공급을 위한 물 소비에 대한 지역 규제 및 열 소비 계량이 수행됩니다.
첫 번째 및 두 번째 단계의 열 네트워크의 완전한 유압 격리 구성은 열 공급의 신뢰성을 향상시키고 열 전달 범위를 늘리는 가장 중요한 조치입니다. 중앙 난방 및 분배 센터가 있는 다단계 열 공급 시스템을 사용하면 단일 단계 시스템으로 MTP에 설치된 로컬 온수 히터, 순환 펌프 및 온도 컨트롤러의 수를 10분의 1로 줄일 수 있습니다. 중앙 난방 센터에서는 온수 공급 시스템의 부식을 방지하기 위해 지역 수돗물의 처리를 구성할 수 있습니다. 마지막으로, 중앙 난방 및 유통 센터를 건설하는 동안 장치 운영 비용과 MTP의 장비 서비스를 위한 인력 유지 비용이 크게 절감됩니다.
온수 또는 증기 형태의 열 에너지는 화력 발전소 또는 보일러 실에서 특수 파이프 라인-난방 네트워크를 통해 소비자 (주거용 건물, 공공 건물 및 산업 기업)로 운송됩니다. 도시 및 기타 정착지의 열 네트워크 경로는 엔지니어링 네트워크에 할당된 기술 레인에 제공되어야 합니다.
도시 시스템의 현대 난방 네트워크는 복잡한 엔지니어링 구조입니다. 소스에서 소비자까지의 길이는 수십 킬로미터이고 주전원의 직경은 1400mm에 이릅니다. 열 네트워크의 구조에는 열 파이프라인이 포함됩니다. 온도 신장을 감지하는 보정기; 특수 챔버 또는 파빌리온에 설치된 분리, 조절 및 안전 장비; 펌핑 스테이션; 지역난방점(RTP) 및 난방점(TP).
난방 네트워크는 메인으로 나뉘며 정착의 주요 방향, 분배-분기 내, 소구역-및 개별 건물 및 가입자에 대한 지점으로 나뉩니다.
열 네트워크 구성표는 일반적으로 빔으로 사용됩니다. 소비자에게 열 공급이 중단되는 것을 방지하기 위해 개별 주 네트워크가 서로 연결되고 분기 사이에 점퍼가 설치됩니다. 안에 큰 도시여러 개의 큰 열원이 있는 경우 링 방식에 따라 더 복잡한 열 네트워크가 구축됩니다.
이러한 시스템의 안정적인 기능을 보장하려면 계층 구조가 필요합니다. 전체 시스템은 여러 수준으로 나뉘며 각 수준에는 고유한 작업이 있으며 최상위 수준에서 아래쪽으로 가치가 감소합니다. 상위 계층 수준은 열원으로 구성되고, 다음 수준은 RTP가 있는 주요 열 네트워크이며, 하위 계층은 소비자의 가입자 입력이 있는 유통 네트워크입니다. 열원은 주어진 온도와 주어진 압력의 온수를 난방 네트워크에 공급하고 시스템의 물 순환을 보장하며 적절한 유체 역학적 및 정압을 유지합니다. 그들은 화학적 정화 및 물의 탈기가 수행되는 특수 수처리 설비를 가지고 있습니다. 주요 열 운반체 흐름은 주요 열 네트워크를 통해 열 소비 노드로 전달됩니다. RTP에서 냉각수는 구역 간에 분배되고 자율적인 유압 및 열 체계는 구역 네트워크에서 유지됩니다. 열 공급 시스템의 계층 구조 구성은 작동 중 제어 가능성을 보장합니다.
열 공급 시스템의 유압 및 열 모드를 제어하기 위해 자동화되며 공급되는 열의 양은 소비 기준 및 가입자 요구 사항에 따라 조절됩니다. 가장 많은 양의 열이 건물 난방에 사용됩니다. 난방 부하는 외부 온도에 따라 변합니다. 소비자에게 열 공급의 적합성을 유지하기 위해 열원에 대한 중앙 규제를 사용합니다. 성취하다 고품질중앙 조절만을 사용하는 열 공급은 불가능하므로 가열 지점과 소비자에서 추가 자동 조절이 사용됩니다. 온수 공급을 위한 물 소비량은 지속적으로 변화하고 있으며 안정적인 열 공급을 유지하기 위해 열 네트워크의 유압 모드가 자동으로 조절되고 온수 온도는 일정하게 65 ° C로 유지됩니다.
현대 도시에서 열 공급 기능을 위한 효과적인 메커니즘의 조직을 복잡하게 만드는 주요 시스템 문제는 다음과 같습니다.
- - 상당한 신체적 및 노후화열 공급 시스템 장비;
- - 열 네트워크의 높은 수준의 손실;
- - 거주자들 사이에 열 에너지 계량기 및 열 공급 조절기의 막대한 부족;
- - 소비자의 과대 평가된 열 부하;
- - 규범-법률 및 입법 기반의 불완전성.
화력 발전소 및 난방 네트워크 장비는 러시아에서 평균적으로 70%에 이르는 높은 마모도를 보입니다. 안에 총 수난방 보일러 하우스는 작고 비효율적이며 재건 및 청산 과정이 매우 느리게 진행됩니다. 열 용량의 증가는 매년 증가하는 부하보다 2 배 이상 뒤쳐집니다. 많은 도시에서 보일러 연료 공급이 체계적으로 중단됨에 따라 주거 지역 및 주택에 열을 공급하는 데 매년 심각한 어려움이 발생합니다. 가을에 난방 시스템을 시작하는 것은 몇 달 동안 지속되며 겨울에 "저열"주거 건물은 예외가 아니라 표준이되었습니다. 장비 교체 비율이 감소하고 비상 상태의 장비 수가 증가하고 있습니다. 에서 미리 정했다. 지난 몇 년열 공급 시스템의 사고율이 급격히 증가합니다.
열 공급 시스템의 현대화 및 자동화 Minsk 경험
V.A. 세드닌,과학 컨설턴트, 공학 박사, 교수,
A.A. 구트코프스키, Belorussian National Technicl University, 화력 산업의 자동 제어 시스템 과학 연구 및 혁신 센터 수석 엔지니어
키워드: 열 공급 시스템, 자동 제어 시스템, 신뢰성 품질개선, 열 전달 규제, 데이터 아카이빙
러시아와 마찬가지로 벨로루시 대도시의 열 공급은 시설이 단일 시스템으로 결합된 열병합 및 지역 열 공급 시스템(이하 DHSS)에 의해 제공됩니다. 그러나 복잡한 열 공급 시스템의 개별 요소에 대한 결정은 시스템 기준, 신뢰성, 제어 가능성 및 환경 보호 요구 사항을 충족하지 못하는 경우가 많습니다. 따라서 열 공급 시스템의 현대화와 자동화 공정 제어 시스템의 생성이 가장 관련성이 높은 작업입니다.
설명:
V. A. Sednin, A.A. 구트코프스키
러시아와 마찬가지로 벨로루시 대도시의 열 공급은 난방 및 지역 난방 시스템 (이하 DH라고 함)에 의해 제공되며 그 시설은 단일 체계로 연결됩니다. 그러나 복잡한 열 공급 시스템의 개별 요소에 대한 결정은 시스템 기준, 신뢰성, 관리 용이성 및 환경 친화성 요구 사항을 충족하지 못하는 경우가 많습니다. 따라서 열 공급 시스템의 현대화 및 생성 자동화 시스템관리 기술 프로세스가장 시급한 문제다.
V. A. 세드닌, 과학 컨설턴트, 기술 박사. 과학, 교수
A. A. 구트코프스키, 수석 엔지니어, 벨로루시 국민 기술 대학, 열 발전 및 산업 분야의 자동 제어 시스템을 위한 연구 및 혁신 센터
러시아와 마찬가지로 벨로루시의 대도시에 대한 열 공급은 시설이 단일 체계로 연결된 지역 난방 및 지역 난방 시스템(DH)에 의해 제공됩니다. 그러나 복잡한 열 공급 시스템의 개별 요소에 대한 결정은 시스템 기준, 신뢰성, 관리 용이성 및 환경 친화성 요구 사항을 충족하지 못하는 경우가 많습니다. 따라서 열 공급 시스템의 현대화와 자동화 공정 제어 시스템의 생성이 가장 시급한 과제입니다.
지역 난방 시스템의 특징
벨로루시 SDT의 주요 기능을 고려할 때 다음과 같은 특징이 있음을 알 수 있습니다.
- 개발의 연속성과 관성;
- 영토 분포, 계층 구조, 사용되는 다양한 기술적 수단;
- 동적 생산 공정 및 확률적 에너지 소비;
- 기능 매개 변수 및 모드에 대한 정보의 불완전성과 낮은 수준의 신뢰성.
지역 난방 네트워크에서는 다른 파이프라인 시스템과 달리 제품을 운송하는 것이 아니라 다양한 소비자 시스템의 요구 사항을 충족해야 하는 매개변수인 냉각수 에너지를 운송하는 역할을 한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.
이러한 기능은 자동 프로세스 제어 시스템(이하 APCS)의 생성에 대한 필수 필요성을 강조하며, 이를 도입하면 에너지 및 환경 효율성, 신뢰성 및 열 공급 시스템 기능의 품질을 높일 수 있습니다. 오늘날 자동화된 프로세스 제어 시스템의 도입은 패션에 대한 찬사가 아니라 기술 발전의 기본 법칙을 따르며 경제적으로 정당합니다. 현재 단계테크노스피어의 발전.
| 참조 |
민스크의 지역 난방 시스템은 구조적으로 복잡한 단지입니다. 열 에너지의 생산 및 운송 측면에서 Minskenergo RUE(Minsk Heat Networks, CHPP-3 및 CHPP-4 난방 단지) 시설과 Minskkommunteploset Unitary Enterprise(보일러 하우스, 열 네트워크 및 중앙 난방 지점) 시설이 포함됩니다. . APCS UE "Minskkommunteploset"의 생성은 1999년에 시작되었으며 현재 거의 모든 열원(20개 이상)과 여러 열 네트워크 영역을 포함하여 작동하고 있습니다. Minsk Heat Networks를 위한 APCS 프로젝트 개발은 2010년에 시작되었으며 프로젝트 구현은 2012년에 시작되어 현재 진행 중입니다. |
Minsk의 열 공급 시스템을 위한 자동 공정 제어 시스템 개발
민스크의 예에서 우리는 열 공급 시스템을 위한 프로세스 제어 시스템의 설계 및 개발과 관련하여 벨로루시와 러시아의 여러 도시에서 구현된 주요 접근 방식을 제시합니다.
열 공급의 주제 영역을 다루는 문제의 방대함과 민스크 열 네트워크를 위한 자동화 공정 제어 시스템을 만드는 프로젝트 전 단계에서 열 공급 시스템의 자동화 분야에서 축적된 경험을 고려하여 개념 개발되었습니다. 이 개념은 위상적으로 분산된 지역 난방 기업의 기술 프로세스 자동화에 초점을 맞춘 컴퓨터 네트워크(시스템)를 생성하는 프로세스로서 민스크(참조 참조)의 열 공급을 위한 자동화 프로세스 제어 시스템 구성의 기본 기반을 정의합니다.
프로세스 제어 시스템의 기술 정보 작업
구현된 자동 제어 시스템은 주로 개별 요소 및 열 공급 시스템 전체의 작동 모드에 대한 작동 제어의 신뢰성과 품질을 향상시킵니다. 따라서 이 프로세스 제어 시스템은 다음과 같은 기술 정보 문제를 해결하도록 설계되었습니다.
- 조정과 함께 순환 비용의 일일 및 계절적 변화를 고려하여 열원, 주요 열 네트워크 및 펌핑 스테이션의 유압 모드에 대한 중앙 집중식 기능 그룹 제어 제공 ( 피드백) 도시의 열 분배 네트워크의 실제 수력 체제에 따라;
- 가열 본관의 공급 및 회수 파이프라인에서 열 운반체 온도를 최적화하여 열 공급의 동적 중앙 제어 방법 구현;
- 모니터링, 운영 관리 및 민스크 난방 네트워크의 중앙 기능 분석을 위해 도시의 열원, 주요 난방 네트워크, 펌프장 및 분배 난방 네트워크의 열 및 유압 작동 모드에 대한 데이터 수집 및 보관 보장 난방 시스템;
- 긴급 상황에서 열원 장비 및 난방 네트워크를 보호하기 위한 효과적인 시스템 구축;
Minsk 열 공급 시스템 개체의 운영 및 현대화 과정에서 발생하는 최적화 문제를 해결하기 위한 정보 기반 생성.
| 참조 1 |
민스크 열 네트워크의 구조에는 8개의 네트워크 구역(RTS), 1개의 화력 발전소, 수백에서 수천 메가와트 용량의 보일러 하우스 9개가 포함됩니다. 또한 12개의 스텝다운 펌프장과 209개의 중앙 난방 스테이션이 Minsk Heat Networks에서 서비스를 제공합니다. "상향식" 방식에 따른 민스크 열 네트워크의 조직 및 생산 구조:
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Minsk 난방 네트워크의 자동 공정 제어 시스템 구조
Minsk Heat Networks의 생산 및 조직 구조(참조 1 참조)에 따라 Minsk Heat Networks APCS의 4단계 구조가 선택되었습니다.
- 첫 번째(상위) 수준은 기업의 중앙 제어실입니다.
- 두 번째 수준 - 열 네트워크 구역의 운영자 스테이션;
- 세 번째 수준 - 열원의 작동 스테이션(가열 네트워크 작업장 섹션의 작동 스테이션);
- 네 번째(하위) 수준 - 스테이션 자동 제어설치 (보일러 장치) 및 열 에너지의 운송 및 분배 프로세스 (열원, 가열 지점, 가열 네트워크 등의 기술 체계).
개발(민스크 전체 도시의 열 공급을 위한 자동화된 프로세스 제어 시스템 생성)에는 Minsk CHPP-2, CHPP-3, CHPP-4의 난방 단지 운영자 스테이션의 두 번째 구조 수준에 시스템에 포함되는 것이 포함됩니다. 및 UE "Minskkommunteploset"의 오퍼레이터 스테이션(중앙 파견실). 모든 관리 수준은 단일 컴퓨터 네트워크로 결합될 예정입니다.
Minsk의 열 공급 시스템을 위한 공정 제어 시스템의 아키텍처
제어 대상 전체와 개별 요소의 상태, 제어 시스템 개발 전망에 대한 분석을 통해 민스크 열의 기술 프로세스를 위한 분산 자동 제어 시스템의 아키텍처를 제안할 수 있었습니다. RUE "Minskenergo" 시설 내의 공급 시스템. 기업 네트워크컴퓨팅 리소스 통합 중앙 사무실그리드 영역 시설의 자동 제어 스테이션(ACS)을 포함한 원격 구조 구획. 모든 ACS(TsTP, ITP, PNS) 및 스캐닝 스테이션은 아마도 마스터 사이트에 설치된 각 네트워크 영역의 운영자 스테이션에 직접 연결됩니다.
리모콘에서 구조 단위(예: RTS-6) 다음 스테이션이 설치됩니다(그림 1). 운영자 스테이션 "RTS-6"(OPS RTS-6) - 네트워크 영역의 제어 센터이며 마스터 섹션에 설치됩니다. RTS-6. 운영 직원의 경우 RTS-6은 예외 없이 모든 유형의 ACS의 모든 정보 및 제어 리소스에 대한 액세스와 중앙 사무실의 승인된 정보 리소스에 대한 액세스를 제공합니다. OpS RTS-6은 모든 슬레이브 제어 스테이션을 정기적으로 스캔합니다.
모든 중앙 난방 센터에서 수집된 운영 및 상업 정보는 저장을 위해 전용 데이터베이스 서버(RTS-6 OpS 바로 근처에 설치됨)로 전송됩니다.
따라서 제어 대상의 규모와 토폴로지 및 기업의 기존 조직 및 생산 구조를 고려하여 Minsk Heat Networks의 APCS는 소프트웨어 및 하드웨어 및 컴퓨터의 계층 구조를 사용하는 다중 링크 방식에 따라 구축됩니다. 각 레벨에서 다양한 제어 작업을 해결하는 네트워크.
관리 시스템 수준
하위 수준에서 제어 시스템은 다음을 수행합니다.
- 사전 처리 및 정보 전송
- 기본적인 규제 기술적 매개변수, 제어 최적화 기능, 공정 장비 보호.
에게 기술적 수단하위 레벨은 상위 레벨 컴퓨터 네트워크와의 통신이 끊긴 경우 자율 작동 가능성을 포함하여 신뢰성 요구 사항이 높아집니다.
제어 시스템의 후속 레벨은 열 공급 시스템의 계층 구조에 따라 구축되며 해당 레벨의 작업을 해결하고 작업자 인터페이스를 제공합니다.
시설에 설치된 제어 장치는 직접적인 임무 외에도 분산 제어 시스템으로 통합할 수 있는 가능성도 제공해야 합니다. 제어 장치는 통신이 장기간 중단되는 동안 객관적인 기본 회계 정보의 운용성과 안전성을 보장해야 합니다.
이러한 계획의 주요 요소는 통신 채널로 상호 연결된 기술 및 운영자 스테이션입니다. 기술 스테이션의 핵심은 프로세서 간 통신을 구성하기 위한 제어 개체 및 채널 어댑터와의 통신 수단이 장착된 산업용 컴퓨터여야 합니다. 기술 스테이션의 주요 목적은 직접 디지털 제어 알고리즘을 구현하는 것입니다. 기술적으로 정당한 경우 일부 기능은 감독 모드에서 수행할 수 있습니다. 프로세스 스테이션 프로세서는 최신 필드 인터페이스 프로토콜을 사용하여 원격 지능형 컨트롤러 또는 소프트웨어 로직 모듈을 제어할 수 있습니다.
열 공급을 위한 자동 공정 제어 시스템 구축의 정보 측면
개발에 특별한 관심을 기울였습니다. 정보 측면열 공급을 위한 자동화 공정 제어 시스템 구축. 생산 기술에 대한 설명의 완전성과 정보 변환 알고리즘의 완성도는 직접 디지털 제어 기술을 기반으로 구축된 APCS의 정보 지원에서 가장 중요한 부분입니다. 열 공급을 위한 자동 공정 제어 시스템의 정보 기능은 다음을 분류하는 일련의 엔지니어링 문제를 해결할 수 있는 기능을 제공합니다.
- 주요 기술의 단계별(열 에너지의 생산, 운송 및 소비);
- 목적별(식별, 예측 및 진단, 최적화 및 관리).
민스크 열 네트워크를 위한 자동 프로세스 제어 시스템을 만들 때 식별, 예측, 진단, 최적화 및 관리와 같은 위 작업의 전체 복잡성을 신속하게 해결할 수 있는 정보 필드를 형성할 계획입니다. 동시에 정보는 주요 기술 프로세스에 대한 관련 기술 서비스가 포함되어 자동화 프로세스 제어 시스템의 추가 개발 및 확장으로 상위 관리의 시스템 문제를 해결할 수 있는 가능성을 제공합니다.
특히 이것은 최적화 작업, 즉 열 및 전기 에너지 생산 최적화, 열 에너지 공급 모드, 열 네트워크의 흐름 분포, 열원의 주요 기술 장비 작동 모드 및 배급 계산에 적용됩니다. 연료 및 에너지 자원, 에너지 회계 및 운영, 열 공급 시스템의 개발 계획 및 예측. 실제로 이러한 유형의 일부 문제에 대한 솔루션은 엔터프라이즈 자동 제어 시스템의 프레임워크 내에서 수행됩니다. 어쨌든 기술 프로세스를 직접 제어하는 문제를 해결하는 과정에서 얻은 정보를 고려해야 하며 프로세스 제어 시스템에서 생성한 정보 시스템은 다른 시스템과 통합되어야 합니다. 정보 시스템기업.
소프트웨어 객체 프로그래밍 방법론
건물 소프트웨어센터 팀의 독창적인 개발인 제어 시스템은 프로그램 개체 프로그래밍 방법론을 기반으로 합니다. 제어 및 작업자 스테이션의 메모리에서 자동화된 기술의 실제 프로세스, 단위 및 측정 채널을 표시하는 프로그램 개체가 생성됩니다. 물체. 이러한 소프트웨어 개체(프로세스, 집계 및 채널) 간의 상호 작용은 물론 운영 인력 및 기술 장비와의 상호 작용은 실제로 사전 정의된 규칙 또는 알고리즘에 따라 열 네트워크 요소의 기능을 보장합니다. 따라서 알고리즘에 대한 설명은 이러한 프로그램 개체의 가장 중요한 속성과 상호 작용 방식에 대한 설명으로 축소됩니다.
기술 개체의 제어 시스템 구조의 합성은 분석을 기반으로 합니다. 기술 계획제어 개체 및 이 개체 전체에 내재된 주요 프로세스 및 기능의 기술에 대한 자세한 설명.
열 공급 시설에 대한 이러한 유형의 설명을 편집하기 위한 편리한 도구는 거시적 수준에서 수학적 모델링 방법론입니다. 기술 프로세스에 대한 설명을 작성하는 과정에서 수학적 모델이 작성되고 매개변수 분석이 수행되며 조정 가능하고 제어되는 매개변수 및 규제 기관 목록이 결정됩니다.
기술 프로세스의 체제 요구 사항은 규제 및 제어 매개 변수를 변경하기 위한 허용 범위의 경계와 액추에이터 및 규제 기관의 선택 요구 사항을 기반으로 지정됩니다. 일반화 된 정보를 기반으로 자동화 된 개체 제어 시스템의 합성이 수행되며 직접 디지털 제어 방법을 사용할 때 제어 개체의 계층 구조에 따라 계층 적 원칙에 따라 구축됩니다.
지역 보일러 하우스의 ACS
따라서 지역 보일러 하우스(그림 2)의 경우 두 가지 클래스를 기반으로 자동 제어 시스템이 구축됩니다.
상위 레벨은 운영자 스테이션 "보일러"(OPS "보일러") - 하위 스테이션을 조정하고 제어하는 메인 스테이션입니다. 소방서 "보일러 리저브"는 주 소방서 및 하위 ACS의 트래픽을 지속적으로 듣고 등록하는 상시 대기 스테이션입니다. 데이터베이스에는 작업 제어 시스템의 기능에 대한 최신 매개변수와 완전한 이력 데이터가 포함되어 있습니다. 언제든지 백업 스테이션을 전체 트래픽 전송 및 감독 제어 기능의 권한이 있는 기본 스테이션으로 할당할 수 있습니다.
낮은 수준은 컴퓨터 네트워크에서 운영자 스테이션과 함께 통합된 자동 제어 스테이션의 복합물입니다.
- ACS "보일러 장치"는 보일러 장치를 제어합니다. 원칙적으로 보일러 실의 화력 예약은 보일러 장치 수준에서 수행되므로 예약되지 않습니다.
- ACS "그리드 그룹"은 보일러 하우스의 열 유압 작동 모드(네트워크 펌프 그룹 제어, 보일러실 출구의 바이패스 라인, 바이패스 라인, 보일러의 입구 및 출구 밸브, 개별 보일러 제어)를 담당합니다. 재순환 펌프 등).
- SAU "Vodopodgotovka"는 네트워크 공급에 필요한 보일러 실의 모든 보조 장비를 제어합니다.
예를 들어 열 포인트 및 블록 보일러 하우스와 같은 간단한 열 공급 시스템의 경우 제어 시스템은 자동 제어 스테이션(SAU TsTP, SAU BMK)을 기반으로 단일 레벨 시스템으로 구축됩니다. 히트 네트워크의 구조에 따라 열점의 제어 스테이션은 히트 네트워크 영역의 로컬 영역 네트워크에 결합되고 히트 네트워크 영역의 운영자 스테이션에 연결되며, 이는 차례로 정보 연결을 갖습니다. 더 높은 통합 수준의 운영자 스테이션.
교환원 스테이션
운전실의 소프트웨어는 자동화된 기술 단지의 작동을 제어하는 작동 직원에게 친숙한 인터페이스를 제공합니다. 오퍼레이터 스테이션에는 기술 제어 대상의 매개 변수 상태와 운영 직원의 행동에 대한 단기 및 장기 아카이브를 구성하기 위한 대용량 메모리 장치뿐만 아니라 운영 파견 제어의 고급 수단이 있습니다.
운영 직원에게 폐쇄된 대규모 정보 흐름의 경우 별도의 데이터베이스 서버와 가능하면 통신 서버를 할당하여 여러 운영자 스테이션을 구성하는 것이 좋습니다.
일반적으로 운전실은 제어 개체 자체에 직접적인 영향을 미치지 않습니다. 기술 스테이션에서 정보를 수신하고 자동 또는 반자동으로 생성된 감독 제어 작업 또는 작업(설정)에 지시를 전송합니다. 형성한다 직장보일러실과 같은 복잡한 물체의 조작자.
생성된 시스템 자동 제어시스템에서 발생하는 교란을 모니터링하고 이에 대응할 뿐만 아니라 비상 상황의 발생을 예측하고 발생을 차단하는 지능형 추가 기능의 구성을 제공합니다. 열 공급 네트워크의 토폴로지와 프로세스의 역학을 변경할 때 기존 스테이션의 장비 구성을 변경하지 않고도 새로운 제어 스테이션을 추가하거나 소프트웨어 개체를 변경하여 분산 제어 시스템의 구조를 적절하게 변경할 수 있습니다.
열 공급 시스템의 APCS 효율
지난 20년 동안 벨로루시와 러시아의 여러 도시에서 열 공급 기업 1을 위한 자동 공정 제어 시스템의 운영 경험을 분석한 결과 경제적 효율성아키텍처, 소프트웨어 및 하드웨어 결정의 실행 가능성을 확인했습니다.
속성 및 특성 측면에서 이러한 시스템은 스마트 그리드 이데올로기의 요구 사항을 충족합니다. 그럼에도 불구하고 개발된 자동 제어 시스템을 개선하고 개발하기 위한 작업이 지속적으로 진행되고 있습니다. 열 공급을 위한 자동화 공정 제어 시스템의 도입으로 DH 운영의 신뢰성과 효율성이 향상되었습니다. 연료 및 에너지 자원의 주요 절약은 난방 네트워크의 열 유압 모드, 열원의 주 및 보조 장비 작동 모드, 펌핑 스테이션 및 난방 지점의 최적화에 의해 결정됩니다.
문학
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1 연구개발팀이 만든 혁신 센터벨로루시 국립 공과 대학의 열 발전 공학 및 산업 분야의 자동 제어 시스템.
1. 이 열 공급 시스템에서 열 에너지를 공급하는 열 에너지원 사이의 열 공급 시스템에서 열 에너지 소비자의 열부하 분포는 이에 따라 권한을 부여받은 기관에 의해 수행됩니다. 연방법열 공급 계획을 매년 변경하여 열 공급 계획 승인을 위해.
2. 열 에너지 소비자의 열부하를 분산시키기 위해 이 열 공급 시스템에서 열 에너지원을 소유한 모든 열 공급 조직은 열 공급 계획을 승인하기 위해 이 연방법에 따라 승인된 기관에 제출해야 합니다. , 다음 정보가 포함된 애플리케이션:
1) 열 공급 조직이 이 열 공급 시스템에서 소비자 및 열 공급 조직에 공급하기로 약속한 열 에너지의 양;
2) 열 공급 조직이 유지해야 하는 열 에너지원의 용량;
3) 열 공급 분야의 현재 관세 및 열 에너지, 열 운반체 및 전력 유지 관리에 대한 예상 특정 가변 비용.
3. 열 공급 체계는 열 공급의 신뢰성을 유지하면서 다양한 열 에너지원으로부터 소비자에게 열 에너지를 공급할 수 있는 조건을 정의해야 합니다. 이러한 조건이 존재하는 경우, 열 에너지원 간의 열부하 분포는 다음과 같이 결정된 열 에너지원에 의한 열 에너지 생산을 위한 최소 특정 가변 비용 기준에 따라 경쟁적으로 수행됩니다. 열 공급 분야의 가격 책정 기준에 의해 설립되고 러시아 연방 정부가 승인한 열 에너지원을 소유한 응용 조직 및 열 공급 분야의 관세를 규제할 때 고려되는 표준에 기초하여 해당 규제 기간.
4. 열 공급 조직이 열 공급 계획에서 수행되는 열 부하의 분배에 동의하지 않는 경우, 이 연방법에 따라 권한을 부여받은 기관이 취한 그러한 분배 결정에 대해 항소할 권리가 있습니다. 러시아 연방 정부가 승인한 연방 집행 기관에 열 공급 계획을 승인합니다.
5. 매년 난방 기간이 시작되기 전에 동일한 열 공급 시스템에서 운영되는 열 공급 조직 및 열 네트워크 조직은 열 조직 규칙에 따라 열 공급 시스템 관리에 대한 합의를 체결해야 합니다. 러시아 연방 정부의 승인을 받은 공급.
6. 이 조항의 5부에 명시된 계약의 주제는 이 연방법의 요구 사항에 따라 열 공급 시스템의 기능을 보장하기 위한 상호 조치 절차입니다. 필수 조건상기 계약은 다음과 같습니다.
1) 열 공급 조직 및 열 네트워크 조직의 파견 서비스 종속 결정, 상호 작용 절차
2) 열 네트워크 조정을 구성하고 열 공급 시스템의 작동을 규제하는 절차
3) 열 네트워크 조정 및 열 공급 시스템 운영 규제를 위해 열 네트워크에 대한 계약 당사자 또는 계약 당사자의 상호 합의에 따라 다른 조직에 대한 당사자의 액세스를 보장하는 절차
4) 비상 상황 및 긴급 상황에서 열 공급 조직과 열 네트워크 조직 간의 상호 작용 절차.
7. 열공급기관 및 열네트워크기관이 이 조에 규정된 협약을 체결하지 아니한 경우 열공급시스템의 관리절차는 직전 난방기간에 체결한 협약에 의하며, 그러한 협약을 체결하지 아니한 경우 이전에 지정된 절차는 이 연방법에 따라 열 공급 계획의 승인을 위해 권한을 부여받은 기관에 의해 수립되었습니다.
배전반 장비 공급의 일환으로 두 건물(ITP)의 전원 캐비닛과 제어 캐비닛이 공급되었습니다. 가열 지점에서 전기를 수신 및 분배하기 위해 각 패널 5개(총 10개 패널)로 구성된 입력 분배 장치가 사용됩니다. 스위칭 스위치, 서지 피뢰기, 전류계 및 전압계는 입력 패널에 설치됩니다. ITP1 및 ITP2의 ATS 패널은 자동 전송 장치를 기반으로 구현됩니다. ASU의 배전반에는 가열 지점의 기술 장비를 위한 보호 및 스위칭 장치(접촉기, 소프트 스타터, 버튼 및 램프)가 설치되어 있습니다. 모든 회로 차단기에는 비상 종료를 알리는 상태 접점이 장착되어 있습니다. 이 정보는 자동화 캐비닛에 설치된 컨트롤러로 전송됩니다.
장비를 제어하고 관리하기 위해 OWEN PLC110 컨트롤러가 사용됩니다. 입력/출력 모듈 ARIES MV110-224.16DN, MV110-224.8A, MU110-224.6U 및 오퍼레이터 터치 패널에 연결됩니다.
냉각수는 ITP 룸으로 직접 유입됩니다. 공기 환기 시스템의 공기 히터의 온수 공급, 난방 및 열 공급을 위한 물 공급은 외기 온도에 따라 보정되어 수행됩니다.
ITP의 기술 매개변수, 사고, 장비 상태 및 디스패치 제어 표시는 건물의 통합 중앙 제어실에 있는 디스패처 워크스테이션에서 수행됩니다. 디스패치 서버에는 기술 매개 변수, 사고 및 ITP 장비 상태의 아카이브가 저장됩니다.
열점 자동화는 다음을 제공합니다.
- 온도 일정에 따라 난방 및 환기 시스템에 공급되는 냉각수의 온도를 유지합니다.
- 소비자에게 공급되는 DHW 시스템의 물 온도 유지;
- 다양한 프로그래밍 온도 조건시간, 요일 및 공휴일;
- 기술 알고리즘에 의해 결정된 매개 변수 값 준수 제어, 기술 및 긴급 매개 변수 제한 지원
- 반환된 열 운반체의 온도 제어 난방 네트워크주어진 온도 일정에 따른 열 공급 시스템;
- 외기 온도 측정;
- 환기 및 난방 시스템의 공급 파이프 라인과 리턴 파이프 라인 사이에 주어진 압력 강하를 유지합니다.
- 주어진 알고리즘에 따른 순환 펌프 제어:
- 온/오프;
- 자동화 캐비닛에 설치된 PLC의 신호에 따라 주파수 드라이브로 펌핑 장비 제어;
- 동일한 작동 시간을 보장하기 위한 주기적인 스위칭 메인/예비;
- 차압 센서의 제어에 따라 예비 펌프로 자동 비상 전환;
- 열 소비 시스템에서 주어진 차압의 자동 유지.
- 1차 소비자 회로의 열 운반체 제어 밸브 제어;
- 난방 및 환기 회로에 공급하기 위한 펌프 및 밸브 제어;
- 파견 시스템을 통해 기술 및 비상 매개 변수의 값을 설정합니다.
- 배수 펌프 제어;
- 위상에 의한 전기 입력 상태 제어;
- 디스패칭 시스템(SOEV)의 공통 시간과 컨트롤러 시간의 동기화;
- 주어진 알고리즘에 따라 전원 공급 장치를 복원한 후 장비 시동;
- 파견 시스템에 비상 메시지를 보냅니다.
자동화 컨트롤러와 상위 레벨(전문 MasterSCADA 디스패칭 소프트웨어가 있는 워크스테이션) 간의 정보 교환은 Modbus/TCP 프로토콜을 사용하여 수행됩니다.
