Varmeforsyningsfunksjoner er den stive gjensidige påvirkningen av varmeforsyning og varmeforbruksmoduser, samt mangfoldet av forsyningspunkter for flere varer (termisk energi, kraft, kjølevæske, varmt vann). Hensikten med varmeforsyning er ikke å gi produksjon og transport, men å opprettholde kvaliteten på disse varene for hver enkelt forbruker.

Dette målet ble oppnådd relativt effektivt med stabile kjølevæskestrømningshastigheter i alle elementene i systemet. "Kvalitets"-reguleringen vi bruker, innebærer i sin natur å endre kun temperaturen på kjølevæsken. Fremveksten av etterspørselsstyrte bygninger sikret uforutsigbarheten til hydrauliske regimer i nettverk samtidig som kostnadskonstantheten i selve bygningene ble opprettholdt. Klager i nabohusene måtte elimineres ved overdreven sirkulasjon og tilsvarende masseoverløp.

De hydrauliske beregningsmodellene som brukes i dag, til tross for periodiske kalibreringer, kan ikke ta hensyn til kostnadsavvik ved bygningsinnsats på grunn av endringer i intern varmeproduksjon og forbruk. varmt vann, samt påvirkning av sol, vind og regn. Med den faktiske kvalitativ-kvantitative reguleringen er det nødvendig å "se" systemet i sanntid og gi:

• kontroll av maksimalt antall leveringspunkter;
• avstemming av gjeldende balanse mellom forsyning, tap og forbruk;
• kontrollhandling i tilfelle uakseptabelt brudd på moduser.

Ledelsen bør være så automatisert som mulig, ellers er det rett og slett umulig å implementere det. Utfordringen var å oppnå dette uten unødige utgifter til å sette opp sjekkpunkter.

I dag, når det i et stort antall bygg finnes målesystemer med strømningsmålere, temperatur- og trykksensorer, er det urimelig å bruke dem kun til økonomiske beregninger. ACS "Teplo" er hovedsakelig bygget på generalisering og analyse av informasjon "fra forbrukeren".

Når du opprettet det automatiserte kontrollsystemet, ble typiske problemer med utdaterte systemer overvunnet:

• avhengighet av riktigheten av beregninger av måleenheter og påliteligheten til data i ukontrollerbare arkiver;
• umuligheten av å samle operasjonelle balanser på grunn av inkonsistens i målingstidspunktet;
• manglende evne til å kontrollere raskt skiftende prosesser;
• manglende overholdelse av nye krav informasjonssikkerhet føderal lov "Om sikkerheten til kritisk informasjonsinfrastruktur Den russiske føderasjonen».

Effekter fra implementeringen av systemet:

Forbrukertjenester:

• fastsettelse av reelle saldoer for alle typer varer og kommersielle tap:
• fastsettelse av mulig inntekt utenfor balansen;
• kontroll av faktisk strømforbruk og samsvar med tekniske spesifikasjoner for tilkobling;
• innføring av restriksjoner som tilsvarer betalingsnivået;
• overgang til en todelt tariff;
• overvåke KPIer for alle tjenester som jobber med forbrukere og vurdere kvaliteten på arbeidet deres.

Utnyttelse:

• bestemmelse av teknologiske tap og balanser i varmenettverk;
• utsendelse og nødkontroll i henhold til faktiske moduser;
• opprettholde optimale temperaturplaner;
• overvåke tilstanden til nettverk;
• justering av varmeforsyningsmoduser;
• kontroll av nedstengninger og brudd på moduser.

Utvikling og investering:

• pålitelig vurdering av resultatene av gjennomføringen av forbedringsprosjekter;
• vurdering av effektene av investeringskostnader;
• utvikling av varmeforsyningsordninger i ekte elektroniske modeller;
• optimalisering av diametre og nettverkskonfigurasjon;
• reduksjon av tilkoblingskostnader, tatt i betraktning de reelle reservene av båndbredde og energibesparelser for forbrukere;
• renoveringsplanlegging
• organisering av felles arbeid av CHP og fyrhus.

viktig offentlig tjeneste i moderne byer er varmeforsyning. Varmeforsyningssystemet tjener til å møte befolkningens behov innen oppvarmingstjenester for boliger og offentlige bygninger, varmtvannsforsyning (vannoppvarming) og ventilasjon.

Det moderne urbane varmeforsyningssystemet inkluderer følgende hovedelementer: en varmekilde, varmeoverføringsnettverk og enheter, samt varmeforbrukende utstyr og enheter - varme-, ventilasjons- og varmtvannsforsyningssystemer.

Byvarmesystemer er klassifisert i henhold til følgende kriterier:

• - grad av sentralisering;
• - type kjølevæske;
• - metode for å generere termisk energi;
• - metode for å levere vann til varmtvannsforsyning og oppvarming;
• - antall rørledninger til varmenettverk;
• - en måte å gi forbrukerne termisk energi, etc.

Av grad av sentralisering varmeforsyning skille to hovedtyper:

• 1) sentraliserte systemer varmeforsyning, som er utviklet i byer og områder med overveiende høyhus. Blant dem er: høyt organisert sentralisert varmeforsyning basert på kombinert produksjon av varme og elektrisitet ved CHPPs - fjernvarme og fjernvarme fra fjernvarme og industrielle varmekjeler;
• 2) desentralisert varmeforsyning fra små tilstøtende kjeleanlegg (festet, kjeller, tak), individuelle varmeenheter, etc.; samtidig er det ingen varmenett og tilhørende tap av termisk energi.

Av type kjølevæske Skille mellom damp- og vannvarmesystemer. I dampvarmesystemer fungerer overopphetet damp som en varmebærer. Disse systemene brukes hovedsakelig til teknologiske formål innen industri, kraftindustri. For behovene til felles varmeforsyning til befolkningen på grunn av den økte faren under driften, brukes de praktisk talt ikke.

I vannvarmeanlegg er varmebæreren varmtvann. Disse systemene brukes hovedsakelig for å levere termisk energi til urbane forbrukere, for varmtvannsforsyning og oppvarming, og i noen tilfeller for teknologiske prosesser. I vårt land utgjør vannvarmesystemer mer enn halvparten av alle varmenett.

Av metode for å generere varmeenergi skille:

• - Kombinert produksjon av varme og elektrisitet ved kraftvarmeverk. I dette tilfellet brukes varmen fra den termiske arbeidsdampen til å generere elektrisitet når dampen utvider seg i turbinene, og deretter brukes den gjenværende varmen fra eksosdampen til å varme opp vann i varmevekslerne som utgjør varmeutstyret til CHP. Varmtvann brukes til oppvarming av urbane forbrukere. I et kraftvarmeverk brukes således høypotensialvarme til å generere elektrisitet, og lavpotensialvarme brukes til å levere varme. Dette er energibetydningen av den kombinerte produksjonen av varme og elektrisitet, som gir en betydelig reduksjon i spesifikt drivstofforbruk ved produksjon av varme og elektrisk energi;
• - separat generering av termisk energi, når oppvarming av vann i kjeleanlegg (termiske kraftverk) skilles fra generering av elektrisk energi.

Av vannforsyningsmetode for varmtvannsforsyning er vannvarmesystemer delt inn i åpne og lukkede. I åpent vannvarmeanlegg tilføres varmtvann til kranene til det lokale varmtvannssystemet direkte fra varmenettene. I lukkede vannvarmesystemer brukes vann fra varmenett kun som varmemedium for oppvarming i varmtvannsberedere - varmevekslere (kjeler) av tappevann, som deretter kommer inn i det lokale varmtvannsforsyningssystemet.

Av antall rørledninger Det finnes enkeltrørs, torørs og flerrørs varmeforsyningssystemer.

Av måte å tilby forbrukerne med termisk energi skilles enkelt- og flertrinns varmeforsyningssystemer - avhengig av ordningene for å koble abonnenter (forbrukere) til varmenettverk. Nodene for å koble varmeforbrukere til varmenett kalles abonnentinnganger. Ved abonnentinngangen til hver bygning er varmtvannsberedere, heiser, pumper, beslag, instrumentering installert for å regulere parametrene og flyten til kjølevæsken i henhold til lokal varme- og vannbeslag. Derfor kalles ofte en abonnentinngang et lokalt varmepunkt (MTP). Hvis en abonnentinngang bygges for et eget anlegg, kalles det et individuelt varmepunkt (ITP).

Ved organisering av ett-trinns varmeforsyningssystemer kobles varmeforbrukere direkte til varmenett. En slik direkte tilkobling av varmeenheter begrenser grensene for tillatt trykk i varmenettverk, siden høytrykk nødvendig for transport av kjølevæsken til sluttforbrukere er farlig for varmeradiatorer. På grunn av dette brukes entrinnssystemer til å levere varme til et begrenset antall forbrukere fra kjelehus med kort lengde på varmenett.

I flertrinnssystemer, mellom varmekilden og forbrukerne, plasseres sentralvarmesentre (CHP) eller kontroll- og distribusjonspunkter (CDP), der parametrene til kjølevæsken kan endres på forespørsel fra lokale forbrukere. Sentralvarme- og distribusjonssentralene er utstyrt med pumpe- og vannvarmeenheter, kontroll- og sikkerhetsutstyr, instrumentering designet for å gi en gruppe forbrukere i et kvartal eller distrikt termisk energi med de nødvendige parameterne. Ved hjelp av pumpe- eller vannvarmeinstallasjoner blir hovedrørledninger (første trinn) delvis eller fullstendig hydraulisk isolert fra distribusjonsnett (andre trinn). Fra CHP eller KRP leveres en varmebærer med akseptable eller etablerte parametere gjennom felles eller separate rørledninger i andre trinn til MTP for hver bygning for lokale forbrukere. Samtidig utføres kun heisblanding av returvann fra lokale varmeanlegg, lokal regulering av vannforbruk til varmtvannsforsyning og måling av varmeforbruk i MTP.

Organiseringen av fullstendig hydraulisk isolasjon av varmenettverk i første og andre trinn er det viktigste tiltaket for å forbedre påliteligheten til varmeforsyningen og øke rekkevidden av varmetransport. Flertrinns varmeforsyningssystemer med sentralvarme- og distribusjonssentre gjør det mulig å redusere antall lokale varmtvannsberedere, sirkulasjonspumper og temperaturregulatorer installert i MTP med et ett-trinnssystem med en faktor ti. I sentralvarmesentralen er det mulig å organisere behandling av lokalt tappevann for å forhindre korrosjon av varmtvannsforsyningssystem. Til slutt, under byggingen av sentralvarme- og distribusjonssentrene, reduseres enhetsdriftskostnadene og kostnadene for vedlikehold av personell for serviceutstyr i MTP betydelig.

Termisk energi i form av varmt vann eller damp transporteres fra et termisk kraftverk eller kjelehus til forbrukere (til boligbygg, offentlige bygninger og industribedrifter) gjennom spesielle rørledninger - varmenettverk. Ruten for varmenett i byer og andre tettsteder bør gis i de tekniske banene som er tildelt ingeniørnettverk.

Moderne oppvarmingsnettverk av urbane systemer er komplekse ingeniørstrukturer. Lengden deres fra kilden til forbrukerne er titalls kilometer, og diameteren på strømnettet når 1400 mm. Strukturen til termiske nettverk inkluderer varmerørledninger; kompensatorer som oppfatter temperaturforlengelser; frakobling, regulering og sikkerhetsutstyr installert i spesielle kamre eller paviljonger; pumpestasjoner; fjernvarmepunkt (RTP) og varmepunkt (TP).

Varmenett er delt inn i hoved, lagt på hovedretningene til bebyggelsen, distribusjon - innen kvartalet, mikrodistrikt - og grener til enkeltbygg og abonnenter.

Ordninger av termiske nettverk brukes, som regel, stråle. For å unngå avbrudd i tilførselen av varme til forbrukeren, er individuelle hovednett koblet til hverandre, samt installasjon av jumpere mellom grener. I store byer i nærvær av flere store varmekilder bygges mer komplekse varmenettverk i henhold til ringskjemaet.

For å sikre pålitelig funksjon av slike systemer, er deres hierarkiske konstruksjon nødvendig, der hele systemet er delt inn i en rekke nivåer, som hver har sin egen oppgave, og synker i verdi fra toppnivå til bunn. Det øvre hierarkiske nivået består av varmekilder, det neste nivået er hovedvarmenett med RTP, det nedre er distribusjonsnett med abonnentinnganger fra forbrukere. Varmekilder leverer varmt vann med en gitt temperatur og et gitt trykk til varmenettene, sikrer sirkulasjon av vann i systemet og opprettholder riktig hydrodynamisk og statisk trykk i det. De har spesielle vannbehandlingsanlegg, hvor det utføres kjemisk rensing og avlufting av vann. Hovedvarmebærerstrømmene transporteres gjennom hovedvarmenettene til varmeforbruksnodene. I RTP er kjølevæsken fordelt mellom distriktene, autonome hydrauliske og termiske regimer opprettholdes i nettverkene til distriktene. Organiseringen av den hierarkiske konstruksjonen av varmeforsyningssystemer sikrer deres kontrollerbarhet under drift.

For å kontrollere de hydrauliske og termiske modusene til varmeforsyningssystemet, er det automatisert, og mengden varme som tilføres reguleres i henhold til forbruksstandarder og abonnentkrav. Den største mengden varme brukes på oppvarming av bygninger. Varmebelastningen endres med utetemperaturen. For å opprettholde samsvar med varmeforsyningen til forbrukerne, bruker den sentral regulering av varmekilder. oppnå Høy kvalitet varmeforsyning, kun ved bruk av sentral regulering, er ikke mulig, derfor brukes ekstra automatisk regulering på varmepunkter og hos forbrukere. Vannforbruket for varmtvannsforsyning er i konstant endring, og for å opprettholde en stabil varmeforsyning, reguleres den hydrauliske modusen til varmenettverk automatisk, og temperaturen på varmtvann holdes konstant og lik 65 ° C.

De viktigste systemiske problemene som kompliserer organiseringen av en effektiv mekanisme for funksjon av varmeforsyning i moderne byer inkluderer følgende:

• - betydelig fysisk og foreldelse utstyr for varmeforsyningssystemer;
• - høyt nivå av tap i varmenettverk;
• - massiv mangel på varmeenergimålere og varmeforsyningsregulatorer blant innbyggerne;
• - overvurdert termisk belastning av forbrukere;
• - ufullkommenhet i normativt-juridisk og lovgivningsmessig grunnlag.

Utstyret til termiske kraftverk og varmenettverk har en høy grad av slitasje i gjennomsnitt i Russland, og når 70%. I totalt antall oppvarming av kjelehus domineres av små, ineffektive, prosessen med gjenoppbygging og avvikling går veldig sakte. Økningen i termisk kapasitet ligger årlig etter de økende belastningene med 2 ganger eller mer. På grunn av systematiske avbrudd i leveringen av kjelebrensel i mange byer, oppstår det årlig alvorlige vanskeligheter med tilførsel av varme til boligområder og hus. Oppstart av varmesystemer om høsten strekker seg i flere måneder, "undervarmede" boliglokaler om vinteren har blitt normen, ikke unntaket; frekvensen av utstyrsutskifting synker, antallet utstyr i nødstilfelle øker. Det var forhåndsbestemt i i fjor en kraftig økning i ulykkesraten for varmeforsyningssystemer.

Modernisering og automatisering av varmeforsyningssystem Minsk erfaring

V.A. Sednin, Vitenskapelig konsulent, doktor i ingeniørfag, professor,
A.A. Gutkovskiy, Sjefingeniør, hviterussisk nasjonale tekniske universitet, vitenskapelig forsknings- og innovasjonssenter for automatiserte kontrollsystemer i varmekraftindustrien

søkeord: varmeforsyningssystem, automatiserte kontrollsystemer, pålitelighet og kvalitet forbedring, varmeleveringsregulering, dataarkivering

Varmeforsyningen til store byer i Hviterussland, som i Russland, leveres av kraftvarme- og fjernvarmeforsyningssystemer (heretter - DHSS), der anlegg kombineres til et enkelt system. Imidlertid oppfyller ofte beslutningene som tas om individuelle elementer i komplekse varmeforsyningssystemer ikke de systematiske kriteriene, pålitelighet, kontrollerbarhet og miljøvernkrav. Derfor er modernisering av varmeforsyningssystemene og opprettelse av automatiserte prosesskontrollsystemer den mest relevante oppgaven.

Beskrivelse:

V.A. Sednin, A.A. Gutkovsky

Varmeforsyningen til store byer i Hviterussland, som i Russland, leveres av varme- og fjernvarmesystemer (heretter referert til som DH), hvis fasiliteter er knyttet til en enkelt ordning. Imidlertid oppfyller beslutninger som tas om individuelle elementer i komplekse varmeforsyningssystemer ofte ikke systemkriterier, pålitelighet, håndterbarhet og miljøvennlighet. Derfor, modernisering av varmeforsyningssystemer og etableringen automatiserte systemer ledelse teknologiske prosesser er det mest presserende problemet.

V. A. Sednin, vitenskapelig konsulent, doktor of tech. vitenskap, professor

A.A. Gutkovsky, Sjefingeniør, hviterussisk nasjonal teknisk universitet, Forsknings- og innovasjonssenter for automatiserte kontrollsystemer innen varmekraft og industri

Varmeforsyning til store byer i Hviterussland, som i Russland, leveres av fjernvarme- og fjernvarmesystemer (DH) hvis anlegg er koblet til en enkelt ordning. Imidlertid oppfyller beslutninger som tas om individuelle elementer i komplekse varmeforsyningssystemer ofte ikke systemkriterier, pålitelighet, håndterbarhet og miljøvennlighet. Derfor er modernisering av varmeforsyningssystemer og opprettelse av automatiserte prosesskontrollsystemer den mest presserende oppgaven.

Funksjoner av fjernvarmesystemer

Tatt i betraktning hovedtrekkene til SDT i Hviterussland, kan det bemerkes at de er preget av:

• kontinuitet og treghet i utviklingen;
• territoriell fordeling, hierarki, variasjon av tekniske midler som brukes;
• dynamiske produksjonsprosesser og stokastisk energiforbruk;
• ufullstendighet og lav grad av pålitelighet av informasjon om parametrene og modusene for deres funksjon.

Det er viktig å merke seg at i fjernvarmenettet, i motsetning til andre rørledningssystemer, tjener de til å transportere ikke produktet, men energien til kjølevæsken, hvis parametere må oppfylle kravene til forskjellige forbrukersystemer.

Disse funksjonene understreker det vesentlige behovet for å lage automatiserte prosesskontrollsystemer (heretter referert til som APCS), hvis introduksjon gjør det mulig å øke energi- og miljøeffektiviteten, påliteligheten og kvaliteten på funksjonen til varmeforsyningssystemer. Innføringen av automatiserte prosesskontrollsystemer i dag er ikke en hyllest til moten, men følger av de grunnleggende lovene for teknologisk utvikling og er økonomisk begrunnet på nåværende stadium utvikling av teknosfæren.

HENVISNING

Fjernvarmesystemet til Minsk er et strukturelt komplekst kompleks. Når det gjelder produksjon og transport av termisk energi, inkluderer det fasilitetene til Mensergo RUE (Minsk Heat Networks, varmekomplekser av CHPP-3 og CHPP-4) og fasilitetene til Minskkommunteploset Unitary Enterprise - kjelehus, varmenettverk og sentralvarmepunkter . Opprettelsen av APCS UE "Minskkommunteploset" ble startet i 1999, og nå fungerer det, og dekker nesten alle varmekilder (over 20) og en rekke distrikter med varmenett. Utviklingen av APCS-prosjektet for Minsk Heat Networks ble lansert i 2010, prosjektimplementeringen startet i 2012 og pågår for tiden.

Utvikling av et automatisert prosesskontrollsystem for varmeforsyningssystemet i Minsk

Som eksempel på Minsk presenterer vi hovedtilnærmingene som er implementert i en rekke byer i Hviterussland og Russland i design og utvikling av prosesskontrollsystemer for varmeforsyningssystemer.

Tatt i betraktning omfanget av problemstillinger som dekker fagområdet varmeforsyning, og den akkumulerte erfaringen innen automatisering av varmeforsyningssystemer på forprosjektstadiet for å lage et automatisert prosesskontrollsystem for Minsk varmenettverk, et konsept var utviklet. Konseptet definerer det grunnleggende grunnlaget for organiseringen av automatiserte prosesskontrollsystemer for varmeforsyning i Minsk (se referanse) som en prosess for å lage et datanettverk (system) fokusert på å automatisere teknologiske prosesser til en topologisk distribuert fjernvarmebedrift.

Teknologiske informasjonsoppgaver av prosesskontrollsystemer

Det implementerte automatiserte kontrollsystemet sørger først og fremst for å øke påliteligheten og kvaliteten på driftskontrollen av driftsmåtene til individuelle elementer og varmeforsyningssystemet som helhet. Derfor er dette prosesskontrollsystemet designet for å løse følgende teknologiske informasjonsproblemer:

• tilveiebringelse av sentralisert funksjonsgruppekontroll av hydrauliske moduser for varmekilder, hovedvarmenettverk og pumpestasjoner, tatt i betraktning daglige og sesongmessige endringer i sirkulasjonskostnader med justering ( tilbakemelding) i henhold til de faktiske hydrauliske regimene i distribusjonsvarmenettverket i byen;
• implementering av metoden for dynamisk sentral styring av varmeforsyning med optimalisering av varmebærertemperaturer i tilførsels- og returrørledningene til varmenettet;
• sikre innsamling og arkivering av data om de termiske og hydrauliske driftsmodusene til varmekilder, hovedvarmenettverk, en pumpestasjon og distribusjonsvarmenettverk i byen for overvåking, driftsstyring og analyse av funksjonen til Minsk-varmenettverkets sentrale varmesystem;
• opprettelse av et effektivt system for å beskytte utstyr til varmekilder og varmenettverk i nødssituasjoner;

opprettelse av en informasjonsbase for å løse optimaliseringsproblemer som oppstår i løpet av driften og modernisering av objekter i Minsks varmeforsyningssystem.

REFERANSE 1

Strukturen til Minsks termiske nettverk inkluderer 8 nettverksdistrikter (RTS), 1 termisk kraftverk, 9 kjelehus med en kapasitet på flere hundre til tusen megawatt. I tillegg er 12 nedtrappingspumpestasjoner og 209 sentralvarmestasjoner betjent av Minsk Heat Networks. Organisasjons- og produksjonsstrukturen til Minsk-varmenettverket i henhold til "bottom-up"-ordningen: det første (nedre) nivået - objekter av termiske nettverk, inkludert sentralvarme, ITP, termiske kamre og paviljonger; det andre nivået - verksteder i termiske regioner; tredje nivå - varmekilder, inkludert distriktskjelehus (Kedyshko, Stepnyak, Shabany), toppkjelehus (Orlovskaya, Komsomolskaya Pravda, Kharkivskaya, Masyukovshchina, Kurasovshchina, Zapadnaya) og pumpestasjoner; det fjerde (øvre) nivået er foretakets ekspedisjonstjeneste.

Strukturen til det automatiserte prosesskontrollsystemet til Minsk-varmenettverk

I samsvar med produksjons- og organisasjonsstrukturen til Minsk Heat Networks (se referanse 1), ble en fire-nivå struktur for APCS til Minsk Heat Networks valgt:

• det første (øvre) nivået er det sentrale kontrollrommet til bedriften;
• det andre nivået - operatørstasjoner i distrikter av termiske nettverk;
• tredje nivå - operatørstasjoner for varmekilder (operatørstasjoner for verkstedseksjoner av varmenettverk);
• fjerde (lavere) nivå - stasjoner automatisk kontroll installasjoner (kjeleenheter) og prosesser for transport og distribusjon av termisk energi (teknologisk skjema for en varmekilde, varmepunkter, varmenettverk, etc.).

Utviklingen (oppretting av et automatisert prosesskontrollsystem for varmeforsyning av hele Minsk) innebærer inkludering i systemet på det andre strukturelle nivået av operatørstasjoner for varmekomplekser i Minsk CHPP-2, CHPP-3, CHPP-4 og en operatørstasjon (sentralt ekspedisjonsrom) til UE "Minskkommunteploset". Alle ledelsesnivåer er planlagt å kombineres til ett enkelt datanettverk.

Arkitekturen til prosesskontrollsystemet for varmeforsyningssystemet til Minsk

Analysen av kontrollobjektet som helhet og tilstanden til dets individuelle elementer, samt utsiktene for utviklingen av kontrollsystemet, gjorde det mulig å foreslå arkitekturen til et distribuert automatisert kontrollsystem for teknologiske prosesser i Minsk-varmen. forsyningssystem innenfor fasilitetene til RUE "Minskenergo". Bedriftsnettverk integrerer dataressurser sentralkontor og fjerntliggende strukturelle underavdelinger, inkludert automatiske kontrollstasjoner (ACS) av nettområdeanlegg. Alle ACS (TsTP, ITP, PNS) og skanningsstasjoner er koblet direkte til operatørstasjonene i de respektive nettverksområdene, antagelig installert på mastersteder.

På fjernkontrollen strukturell enhet(for eksempel RTS-6) følgende stasjoner er installert (fig. 1): operatørstasjon "RTS-6" (OPS RTS-6) - det er kontrollsenteret til nettverksområdet og er installert på hoveddelen av RTS-6. For operativt personell gir RTS-6 tilgang til alle, uten unntak, informasjons- og kontrollressurser til ACS av alle typer, samt tilgang til autoriserte informasjonsressurser til sentralkontoret. OpS RTS-6 gir regelmessig skanning av alle slavekontrollstasjoner.

Den operasjonelle og kommersielle informasjonen som samles inn fra alle sentralvarmesentraler sendes for lagring til en dedikert databaseserver (installert i umiddelbar nærhet av RTS-6 OpS).

Med hensyn til skalaen og topologien til kontrollobjektet og den eksisterende organisasjons- og produksjonsstrukturen til bedriften, er APCS til Minsk Heat Networks bygget i henhold til et multi-link-skjema ved bruk av en hierarkisk struktur av programvare og maskinvare og datamaskin nettverk som løser ulike kontrolloppgaver på hvert nivå.

Styringssystemnivåer

På lavere nivå utfører kontrollsystemet:

• foreløpig behandling og overføring av informasjon;
• regulering av grunnleggende teknologiske parametere,r, beskyttelse av prosessutstyr.

TIL tekniske midler det nedre nivået er underlagt økte krav til pålitelighet, inkludert muligheten for autonom drift i tilfelle tap av kommunikasjon med datanettverket på øvre nivå.

De påfølgende nivåene til kontrollsystemet bygges i henhold til hierarkiet til varmeforsyningssystemet og løser oppgavene til det tilsvarende nivået, samt gir et operatørgrensesnitt.

Kontrollenheter som er installert ved anlegg, bør i tillegg til deres direkte oppgaver også gi mulighet for å samle dem i distribuerte kontrollsystemer. Kontrollenheten skal sikre funksjonen og sikkerheten til informasjonen til objektiv primærregnskap under lange avbrudd i kommunikasjonen.

Hovedelementene i en slik ordning er teknologiske og operatørstasjoner sammenkoblet av kommunikasjonskanaler. Kjernen i den teknologiske stasjonen bør være en industriell datamaskin utstyrt med kommunikasjonsmidler med kontrollobjektet og kanaladaptere for organisering av interprosessorkommunikasjon. Hovedformålet med den teknologiske stasjonen er implementeringen av direkte digitale kontrollalgoritmer. I teknisk begrunnede tilfeller kan noen funksjoner utføres i overvåkingsmodus: prosessstasjonens prosessor kan kontrollere fjernstyrte intelligente kontrollere eller programvarelogikkmoduler ved hjelp av moderne feltgrensesnittprotokoller.

Informasjonsaspektet ved å bygge et automatisert prosesskontrollsystem for varmeforsyning

Spesiell oppmerksomhet ble viet utviklingen informasjonsaspekt konstruksjon av automatiserte prosesskontrollsystemer for varmeforsyning. Fullstendigheten av beskrivelsen av produksjonsteknologien og perfeksjonen av infoer den viktigste delen av informasjonsstøtten til APCS, bygget på teknologien for direkte digital kontroll. Informasjonsegenskapene til det automatiserte prosesskontrollsystemet for varmeforsyning gir muligheten til å løse et sett med tekniske problemer som klassifiserer:

• etter stadier av hovedteknologien (produksjon, transport og forbruk av termisk energi);
• etter formål (identifikasjon, prognoser og diagnostikk, optimalisering og styring).

Når du oppretter et automatisert prosesskontrollsystem for Minsk-varmenettverkene, er det planlagt å danne et informasjonsfelt som lar deg raskt løse hele komplekset av de ovennevnte oppgavene med identifisering, prognose, diagnostikk, optimalisering og styring. Samtidig gir informasjon mulighet for å løse systemiske problemer i det øvre ledelsesnivået med videreutvikling og utvidelse av automatiserte prosesskontrollsystemer ettersom relevante tekniske tjenester for den teknologiske hovedprosessen er inkludert.

Spesielt gjelder dette optimaliseringsoppgaver, dvs. optimalisering av produksjonen av termisk og elektrisk energi, forsyningsmåter for termisk energi, strømningsfordeling i termiske nettverk, driftsmoduser for det viktigste teknologiske utstyret til varmekilder, samt beregning av rasjonering av brensel og energiressurser, energiregnskap og drift, planlegging og prognoser for utviklingen av varmeforsyningssystemet. I praksis utføres løsningen av noen problemer av denne typen innenfor rammen av bedriftens automatiserte kontrollsystem. I alle fall må de ta hensyn til informasjonen som innhentes i løpet av å løse problemene med direkte styring av den teknologiske prosessen, og informasjonssystemet opprettet av prosesskontrollsystemet må integreres med andre informasjonssystemer bedrifter.

Metodikk for programvare-objektprogrammering

Bygning programvare kontrollsystem, som er en original utvikling av senterteamet, er basert på metodikken for program-objektprogrammering: i minnet til kontroll- og operatørstasjoner opprettes programobjekter som viser virkelige prosesser, enheter og målekanaler til en automatisert teknologisk gjenstand. Samspillet mellom disse programvareobjektene (prosesser, aggregater og kanaler) med hverandre, så vel som med driftspersonell og med teknologisk utstyr, sikrer faktisk funksjonen til elementene i varmenettverk i henhold til forhåndsdefinerte regler eller algoritmer. Dermed er beskrivelsen av algoritmer redusert til beskrivelsen av de mest essensielle egenskapene til disse programobjektene og måtene for deres interaksjon.

Syntese av strukturen til kontrollsystemet for tekniske objekter er basert på analysen teknologisk ordning kontrollobjekt og en detaljert beskrivelse av teknologien til hovedprosessene og funksjonen som ligger i dette objektet som helhet.

Et praktisk verktøy for å kompilere denne typen beskrivelse for varmeforsyningsanlegg er metodikken for matematisk modellering på makronivå. I løpet av utarbeidelsen av en beskrivelse av teknologiske prosesser, kompileres en matematisk modell, en parametrisk analyse utføres og en liste over justerbare og kontrollerte parametere og regulatoriske organer bestemmes.

Regimkravene til teknologiske prosesser er spesifisert, på grunnlag av hvilke grensene for de tillatte områdene for å endre de regulerte og kontrollerte parametrene og kravene til valg av aktuatorer og reguleringsorganer bestemmes. Basert på den generaliserte informasjonen utføres syntesen av et automatisert objektkontrollsystem, som ved bruk av den direkte digitale styringsmetoden er bygget i henhold til et hierarkisk prinsipp i samsvar med hierarkiet til kontrollobjektet.

ACS av distriktskjelehuset

Så, for et distriktskjelehus (fig. 2), er et automatisert kontrollsystem bygget på grunnlag av to klasser.

Det øverste nivået er operatørstasjonen "Boiler" (OPS "Boiler") - hovedstasjonen som koordinerer og kontrollerer de underordnede stasjonene. Brannstasjon "Boiler reserve" er en varm beredskapsstasjon, som hele tiden er i modus for å lytte og registrere trafikken til hovedbrannstasjonen og dens underordnede ACS. Dens database inneholder oppdaterte parametere og fullstendige historiske data om funksjonen til det fungerende kontrollsystemet. En reservestasjon kan til enhver tid tilordnes som hovedstasjon med full trafikkoverføring til den og tillatelse til tilsynskontrollfunksjoner.

Det nedre nivået er et kompleks av automatiske kontrollstasjoner forent sammen med operatørstasjonen i et datanettverk:

• ACS "Boiler unit" gir styring av kjeleenheten. Som regel er det ikke reservert, siden reservasjonen av den termiske kraften til kjelehuset utføres på nivå med kjeleenheter.
• ACS "Grid Group" er ansvarlig for den termisk-hydrauliske driftsmodusen til kjelehuset (kontroll av en gruppe nettverkspumper, bypassledning ved utløpet av kjelerommet, bypassledning, innløps- og utløpsventiler til kjeler, individuell kjele resirkulasjonspumper osv.).
• SAU "Vodopodgotovka" gir kontroll over alt hjelpeutstyr til kjelehuset, nødvendig for å mate nettverket.

For enklere objekter av varmeforsyningssystemet, for eksempel varmepunkter og blokkkjelehus, er styringssystemet bygget som et ett-nivå basert på en automatisk kontrollstasjon (SAU TsTP, SAU BMK). I samsvar med strukturen til varmenettverk kombineres kontrollstasjoner av varmepunkter til et lokalnett i et varmenettområde og kobles til en operatørstasjon i et varmenettområde, som igjen har en informasjonsforbindelse med en operatørstasjon på et høyere nivå av integrering.

Operatørstasjoner

Programvaren til operatørstasjonen gir et vennlig grensesnitt for driftspersonellet som kontrollerer driften av det automatiserte teknologiske komplekset. Operatørstasjoner har avanserte midler for operativ utsendelseskontroll, så vel som masseminneenheter for å organisere kortsiktige og langsiktige arkiver av tilstanden til parametrene til det teknologiske kontrollobjektet og handlingene til operativt personell.

I tilfeller med store informasjonsstrømmer som er stengt for operativt personell, er det lurt å organisere flere operatørstasjoner med tildeling av en egen databaseserver og eventuelt en kommunikasjonsserver.

Operatørstasjonen påvirker som regel ikke selve kontrollobjektet direkte - den mottar informasjon fra teknologiske stasjoner og overfører direktiver til driftspersonellet eller oppgaver (innstillinger) for tilsynskontroll, generert automatisk eller halvautomatisk. Det danner seg arbeidsplass operatør av et komplekst objekt, for eksempel et fyrrom.

Laget system automatisert kontroll sørger for konstruksjon av et intelligent tillegg, som ikke bare skal overvåke forstyrrelsene som oppstår i systemet og svare på dem, men også forutsi forekomsten av nødsituasjoner og blokkere deres forekomst. Når du endrer topologien til varmeforsyningsnettverket og dynamikken i dets prosesser, er det mulig å endre strukturen til det distribuerte kontrollsystemet tilstrekkelig ved å legge til nye kontrollstasjoner og (eller) endre programvareobjekter uten å endre utstyrskonfigurasjonen til eksisterende stasjoner.

Effektiviteten til APCS til varmeforsyningssystemet

En analyse av driftserfaringen til automatiserte prosesskontrollsystemer for varmeforsyningsbedrifter 1 i en rekke byer i Hviterussland og Russland, utført de siste tjue årene, viste dem økonomisk effektivitet og bekreftet levedyktigheten til beslutningene om arkitektur, programvare og maskinvare.

Når det gjelder deres egenskaper og egenskaper, oppfyller disse systemene kravene til ideologien til smarte nett. Det jobbes likevel kontinuerlig med å forbedre og utvikle de utviklede automatiserte kontrollsystemene. Innføringen av automatiserte prosesskontrollsystemer for varmeforsyning øker påliteligheten og effektiviteten til DH-driften. Hovedbesparelsen av drivstoff og energiressurser bestemmes av optimalisering av de termisk-hydrauliske modusene til varmenettverk, driftsmodusene til hoved- og hjelpeutstyret til varmekilder, pumpestasjoner og varmepunkter.

Litteratur

1. Gromov N.K. Byvarmesystemer. M. : Energi, 1974. 256 s.
2. Popyrin L. S. Forskning av varmeforsyningssystemer. M. : Nauka, 1989. 215 s.
3. Ionin A. A. Pålitelighet av systemer av termiske nettverk. Moskva: Stroyizdat, 1989. 302 s.
4. Monakhov G. V. Modellering av kontrollmoduser for varmenettverk M.: Energoatomizdat, 1995. 224 s.
5. Sednin VA Teori og praksis for å lage automatiserte varmeforsyningskontrollsystemer. Minsk: BNTU, 2005. 192 s.
6. Sednin V. A. Implementering av automatiserte prosesskontrollsystemer som en grunnleggende faktor for å forbedre påliteligheten og effektiviteten til varmeforsyningssystemer // Teknologi, utstyr, kvalitet. Lør. mater. Hviterussisk industriforum 2007, Minsk, 15.–18. mai 2007 / Expoforum – Minsk, 2007, s. 121–122.
7. Sednin V. A. Optimalisering av parametrene til temperaturgrafen for varmeforsyning i varmesystemer // Energetika. Nyheter av høyere utdanningsinstitusjoner og energiforeninger i CIS. 2009. nr. 4. S. 55–61.
8. Sednin V. A. Konseptet med å lage et automatisert kontrollsystem for teknologiske prosesser i Minsk-varmenettverk / V. A. Sednin, A. V. Sednin, E. O. Voronov // Forbedre effektiviteten kraftutstyr: Proceedings of the vitenskapelig og praktisk konferanse, i 2 bind T. 2. 2012. S. 481–500.

1 Laget av et team av forskning og utvikling innovasjonssenter automatiserte kontrollsystemer innen varmekraftteknikk og industri ved det hviterussiske nasjonale tekniske universitetet.

1. Fordelingen av varmebelastningen til forbrukere av termisk energi i varmeforsyningssystemet mellom kildene til termisk energi som leverer termisk energi i dette varmeforsyningssystemet utføres av organet som er autorisert i henhold til denne føderal lov for godkjenning av varmeforsyningsordningen, ved å gjøre årlige endringer i varmeforsyningsordningen.

2. For å distribuere varmebelastningen til forbrukere av termisk energi, er alle varmeforsyningsorganisasjoner som eier kilder til termisk energi i dette varmeforsyningssystemet pålagt å underkaste seg det organ som er autorisert i samsvar med denne føderale loven for å godkjenne varmeforsyningsordningen , en applikasjon som inneholder informasjon:

1) på mengden varmeenergi som varmeforsyningsorganisasjonen forplikter seg til å levere til forbrukere og varmeforsyningsorganisasjoner i dette varmeforsyningssystemet;

2) på mengden kapasitet til termiske energikilder, som varmeforsyningsorganisasjonen forplikter seg til å opprettholde;

3) på gjeldende tariffer innen varmeforsyning og predikerte spesifikke variable kostnader for produksjon av termisk energi, varmebærer og kraftvedlikehold.

3. Varmeforsyningsordningen bør definere forholdene under hvilke det er mulig å levere termisk energi til forbrukere fra ulike kilder til termisk energi samtidig som påliteligheten til varmeforsyningen opprettholdes. I nærvær av slike forhold utføres fordelingen av varmebelastningen mellom varmeenergikilder på konkurransedyktig basis i samsvar med kriteriet om minimumsspesifikke variable kostnader for produksjon av varmeenergi fra varmeenergikilder, bestemt på den måten etablert av prisbasene innen varmeforsyning, godkjent av regjeringen i Den russiske føderasjonen, på grunnlag av applikasjonsorganisasjoner som eier kilder til termisk energi, og standarder tatt i betraktning ved regulering av tariffer innen varmeforsyning for tilsvarende reguleringsperiode.

4. Hvis varmeforsyningsorganisasjonen ikke er enig med fordelingen av varmebelastningen utført i varmeforsyningsordningen, har den rett til å klage på avgjørelsen om slik distribusjon, tatt av organet som er autorisert i samsvar med denne føderale loven til å godkjenne varmeforsyningsordningen, til det føderale utøvende organet autorisert av regjeringen i Den russiske føderasjonen.

5. Varmeforsyningsorganisasjoner og varmenettorganisasjoner som opererer i samme varmeforsyningssystem, skal årlig før oppvarmingsperiodens begynnelse inngå avtale seg imellom om forvaltning av varmeforsyningssystemet i samsvar med reglene for organisering av varme forsyning, godkjent av regjeringen i den russiske føderasjonen.

6. Emnet for avtalen spesifisert i del 5 av denne artikkelen er prosedyren for gjensidige handlinger for å sikre at varmeforsyningssystemet fungerer i samsvar med kravene i denne føderale loven. Obligatoriske betingelser nevnte avtaler er:

1) bestemme underordningen av forsendelsestjenester til varmeforsyningsorganisasjoner og varmenettverksorganisasjoner, prosedyren for deres samhandling;

2) prosedyren for å organisere justeringen av varmenettverk og regulere driften av varmeforsyningssystemet;

3) prosedyren for å sikre tilgang til avtalepartene eller, etter gjensidig avtale mellom avtalepartene, til en annen organisasjon til varmenett for justering av varmenett og regulering av driften av varmeforsyningssystemet;

4) prosedyren for samhandling mellom varmeforsyningsorganisasjoner og varmenettorganisasjoner i nødssituasjoner og nødsituasjoner.

7. Dersom varmeforsyningsorganisasjonene og varmenettorganisasjonene ikke har inngått avtalen spesifisert i denne artikkelen, bestemmes prosedyren for å administrere varmeforsyningssystemet av avtalen inngått for forrige oppvarmingsperiode, og dersom en slik avtale ikke er inngått. tidligere er den spesifiserte prosedyren etablert av organet som er autorisert i henhold til denne føderale loven for godkjenning av varmeforsyningsordningen.

Som en del av leveransen av tavleutstyr ble det levert strømskap og styreskap til to bygg (ITP). For mottak og distribusjon av elektrisitet i varmepunkter benyttes inngangsfordeler, bestående av fem paneler hver (totalt 10 paneler). Koblingsbrytere, overspenningsavledere, amperemeter og voltmetre er installert i inngangspanelene. ATS-paneler i ITP1 og ITP2 implementeres på grunnlag av automatiske overføringsenheter. I distribusjonspanelene til ASU er beskyttelses- og bryterenheter (kontaktorer, mykstartere, knapper og lamper) installert for det teknologiske utstyret til varmepunkter. Alle effektbrytere er utstyrt med statuskontakter som signaliserer en nødstans. Denne informasjonen overføres til kontrollerene som er installert i automatiseringsskapene.

For å kontrollere og administrere utstyret brukes OWEN PLC110 kontrollere. De er koblet til inngangs-/utgangsmodulene ARIES MV110-224.16DN, MV110-224.8A, MU110-224.6U, samt operatørberøringspaneler.

Kjølevæsken føres direkte inn i ITP-rommet. Vannforsyning for varmtvannsforsyning, oppvarming og varmeforsyning av luftvarmere til luftventilasjonsanlegg utføres med en korreksjon i henhold til utelufttemperaturen.

Visning av teknologiske parametere, ulykker, utstyrsstatus og ekspedisjonskontroll av ITP utføres fra arbeidsstasjonen til ekspeditører i det integrerte sentrale kontrollrommet i bygningen. På ekspedisjonsserveren lagres arkivet over teknologiske parametere, ulykker og tilstanden til ITP-utstyret.

Automatisering av varmepunkter sørger for:

• opprettholde temperaturen på kjølevæsken som leveres til varme- og ventilasjonssystemene i samsvar med temperaturplanen;
• opprettholde temperaturen på vannet i varmtvannssystemet ved forsyningen til forbrukerne;
• programmering av ulike temperaturforhold etter timer på døgnet, ukedager og felles ferie;
• kontroll av overholdelse av verdiene til parametere bestemt av den teknologiske algoritmen, støtte for grenser for teknologiske og nødparametere;
• temperaturkontroll av varmebæreren returnert til varmenett varmeforsyningssystemer, i henhold til en gitt temperaturplan;
• utelufttemperaturmåling;
• opprettholde et gitt trykkfall mellom tilførsels- og returrørledningene til ventilasjons- og varmesystemer;
• kontroll av sirkulasjonspumper i henhold til en gitt algoritme:
  • på av;
  • styring av pumpeutstyr med frekvensomformere i henhold til signaler fra PLS installert i automasjonsskap;
  • periodisk bytte hoved/reserve for å sikre samme driftstid;
  • automatisk nødoverføring til standby-pumpen i henhold til styringen av differensialtrykksensoren;
  • automatisk vedlikehold av et gitt differansetrykk i varmeforbrukssystemer.
• kontroll av varmebærerkontrollventiler i primære forbrukerkretser;
• kontroll av pumper og ventiler for matingskretser for oppvarming og ventilasjon;
• angi verdiene for teknologiske og nødparametere gjennom ekspedisjonssystemet;
• kontroll av dreneringspumper;
• kontroll av tilstanden til elektriske innganger etter faser;
• synkronisering av kontrollerens tid med fellestiden for utsendelsessystemet (SOEV);
• oppstart av utstyr etter gjenoppretting av strømforsyning i samsvar med en gitt algoritme;
• sende nødmeldinger til ekspedisjonssystemet.

Informasjonsutveksling mellom automatiseringskontrollere og det øvre nivået (arbeidsstasjon med spesialisert MasterSCADA-sendingsprogramvare) utføres ved hjelp av Modbus/TCP-protokollen.