Automatyzacja systemów zarządzania zasilaniem

Zautomatyzowany system sterowania lub ACS — kompleks sprzętu i oprogramowania przeznaczonego do sterowania różnymi procesami w ramach procesu technologicznego, produkcji, przedsiębiorstwa. ACS są wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu, energetyce, transporcie itp.

W celu zwiększenia niezawodności działania, trwałości i sprawności urządzeń energetycznych, rozwiązania problemów zarządzania dyspozytorskiego, produkcyjno-technologicznego i organizacyjno-ekonomicznego sektora energetycznego, przedsiębiorstwa mogą być wyposażone w zautomatyzowane systemy zarządzania energią (ASUE).

Systemy te są podsystemami zautomatyzowanych systemów zarządzania przedsiębiorstwem (ACS) i muszą posiadać niezbędne środki do przekazywania informacji z dyspozytorni do systemu zasilania w ilości uzgodnionej z tym ostatnim.

Zestawy zadań zautomatyzowanego systemu sterowania w każdym sektorze energetycznym muszą być dobrane w oparciu o wykonalność produkcyjną i ekonomiczną, z uwzględnieniem racjonalnego wykorzystania dostępnych rozwiązań standardowych oraz możliwości eksploatowanych środków technicznych.

Zautomatyzowany System Zarządzania Sprzętem Elektrycznym (SZK SES) jest integralną częścią zautomatyzowanego systemu zarządzania i obejmuje co do zasady system dyspozytorski zasilania i remontów instalacji elektrycznych, rozdziału i sprzedaży energii elektrycznej oraz system zarządzania procesów produkcyjnych i ekonomicznych w branży elektrycznej.

Do kontroli i raportowania zasobów energii (elektryczność, ciepło, woda) w ASUE włączony jest specjalny podsystem ASKUE (zautomatyzowany system monitorowania i raportowania zasobów energii)... Podsystem zaopatrzenia w ciepło i wodę przedsiębiorstwa w ASUE powinien być podświetlone oddzielnie.

Zautomatyzowany system zarządzania urządzeniami elektrycznymi zapewnia następujące funkcje:

• wyświetlanie aktualnego stanu głównego obwodu zasilającego w postaci schematu mnemonicznego;

• pomiar, sterowanie, wyświetlanie i rejestracja parametrów;

• przetwarzanie i wyświetlanie informacji o stanie obwodu głównego i urządzeń w formie tekstowej (tabelowej) i graficznej;

• zdalne sterowanie przełączaniem wyłączników obwodu głównego z kontrolą działań operatora;

• przetwarzanie danych stacjonarnych do różnych celów operacyjnych;

• diagnostyka zabezpieczeń i automatyki z alarmem;

• zdalna zmiana nastaw zabezpieczeń i automatyki przekaźników cyfrowych, kontrola ich uruchomienia;

• rejestracja i sygnalizacja występowania modów ferrorezonansowych w sieci;

• walidacja informacji wejściowych;

• diagnostyka i kontrola urządzeń;

• tworzenie bazy danych, przechowywanie i dokumentowanie informacji (prowadzenie listy dziennej, listy wydarzeń, archiwów);

• techniczne (handlowe) pomiary energii elektrycznej i kontrola zużycia energii;

• kontrola parametrów jakości energii elektrycznej;

• automatyczne sterowanie awaryjne;

• rejestracja (oscylografia) parametrów procesów awaryjnych i przejściowych oraz analiza oscylogramów;

• kontrola trybu baterii i separacja jej obwodów;

• diagnostyka stanu urządzeń i oprogramowania ACS SES;

• przekazywanie za jego pośrednictwem informacji o stanie układu zasilania do technologicznego SKP kanał komunikacyjny do Centralnego Centrum Zarządzania i innych usług przedsiębiorstwa.

Na rys. 1 przedstawiono przykładowy schemat strukturalny ACS tłoczni SES. Struktura ACS SPP zależy od rodzaju tłoczni (turbina elektryczna lub gazowa), obecności pomocniczej elektrowni (ESP) tłoczni oraz trybów jej pracy. Ważny jest również stopień integracji ESN z systemem zasilania (SES).

Ryż. 1. Schemat blokowy ACS SES KS

Obiekty ESS zawarte w SES ACS są wymienione poniżej:

• rozdzielnica zewnętrzna 110 kV (rozdzielnica zewnętrzna 110 kV);

• kompletna rozdzielnica 6-10 kV (rozdzielnica 6-10 kV);

• elektrownia na własne potrzeby;

• kompletna stacja transformatorowa (KTP) dla potrzeb własnych (SN);

• KTP jednostki produkcyjno-eksploatacyjnej (KTP PEBa);

• KTP gazowych agregatów chłodniczych (KTP AVO gas);

• KTP konstrukcji pomocniczych;

• KTP urządzeń ujęć wody;

• automatyczna elektrownia diesla (ADES);

• tablica stacji kontrolnej stacji ogólnej (OSHCHSU);

• Płyta DC (SHTP);

• systemy klimatyzacji i wentylacji itp.

Główne różnice między ACP SPP a technologicznym ACS to:

• duża szybkość na wszystkich poziomach procesu zarządzania, odpowiednia szybkość procesów zachodzących w sieciach elektroenergetycznych;

• wysoka odporność na wpływy elektromagnetyczne;

• struktura oprogramowania.

Dlatego z reguły w procesie projektowania SZP SES jest rozdzielany na osobny podsystem, połączony mostkiem z resztą SZP. Chociaż obecnie istnieją zasady i możliwości budowania głęboko zintegrowanych systemów.

Tryb pracy urządzeń technologicznych określa tryb pracy urządzeń energetycznych. Dlatego podsystem ASUE jako całość jest całkowicie zależny od procesów technologicznych. Podsystem ASUE, podobnie jak APCS, właściwie definiuje możliwość budowania systemów zarządzania informacją produkcyjną.

Zautomatyzowany komercyjny system opomiarowania energii elektrycznej zapewnia znane korzyści z układów pomiarowych wykorzystujących zautomatyzowane systemy do monitorowania, pomiaru i zarządzania zużyciem energii elektrycznej. Takie systemy są stosowane od wielu lat zarówno za granicą, jak iw Rosji w średnich i dużych przedsiębiorstwach przemysłowych. Oprócz funkcji księgowych zazwyczaj monitorują i zarządzają zużyciem energii w tych firmach.

Głównym skutkiem ekonomicznym dla konsumentów korzystających z tych systemów jest zmniejszenie opłat za energię i wykorzystywaną moc, a dla przedsiębiorstw energetycznych ograniczenie szczytowego zużycia i ograniczenie inwestycji kapitałowych w celu zwiększenia szczytowych mocy wytwórczych.

Główne cele AMR to:

• stosowanie nowoczesnych metod raportowania zużycia energii elektrycznej;

• oszczędności kosztowe dzięki zmniejszonym opłatom za zużytą energię elektryczną;

• optymalizacja sposobów dystrybucji mocy i energii elektrycznej;

• przejście na wielotaryfowy opomiarowanie energii elektrycznej; — kontrolę operacyjną mocy pełnej, czynnej, biernej itp.;

• kontrola jakości energii. ASKUE oferuje rozwiązanie następujących zadań:

• gromadzenie danych na miejscu do wykorzystania w transferach zabezpieczających;

• gromadzenie informacji na najwyższym szczeblu zarządzania i tworzenie tej bazy danych do rozliczeń handlowych pomiędzy podmiotami rynkowymi (w tym złożonych taryf);

• kształtowanie bilansu zużycia według oddziałów i przedsiębiorstwa jako całości oraz według stref AO-energetycznych;

• kontrola operacyjna i analiza reżimów elektroenergetycznych oraz zużycia energii przez głównych odbiorców;

• kontrola wiarygodności odczytów energii elektrycznej i urządzeń pomiarowych;

• tworzenie sprawozdawczości statystycznej;

• optymalna kontrola obciążenia użytkownika;

• transakcji finansowych i bankowych oraz rozliczeń między użytkownikami a sprzedawcami.

Schemat blokowy ASKUE pokazano na rys. 2.

Ryż.2. Schemat budowy ASKUE: 1 — licznik energii elektrycznej, 2 — sterownik do zbierania, przetwarzania i przesyłania wskazań energii elektrycznej, 3 — koncentrator, 4 — serwer centralny ASKUE, 5 — modem do komunikacji z zasilaniem, 6 — miejsce zautomatyzowane ( AWS) ZAPYTAJ

Układy sterowania procesami dla elektrowni to zintegrowany system automatyki składający się z dwóch głównych podsystemów: układu automatyki części elektrycznej oraz układu automatyki części termomechanicznej, które mają zupełnie inne wymagania.

Do głównych zadań zintegrowanego KTO elektrowni należy zapewnienie:

• stabilna praca elektrowni w trybie normalnym, awaryjnym i poawaryjnym;

• skuteczność zarządzania;

• możliwość włączenia zautomatyzowanego systemu sterowania procesami elektrowni w system sterowania dyspozytorskiego wyższego poziomu.

SKD dla zaopatrzenia w ciepło lub ACS dla energii cieplnej to zintegrowany, wieloskładnikowy, organizacyjnie i technologicznie zautomatyzowany system zarządzania sektorem ciepłowniczym.

ACS zasilania w ciepło umożliwia:

• poprawa jakości zaopatrzenia w ciepło;

• optymalizuje działanie gospodarki cieplnej stosując określone reżimy technologiczne;

• ograniczenie strat ciepła dzięki wczesnemu wykrywaniu sytuacji awaryjnych, lokalizacji i eliminacji awarii;

• zapewniają komunikację z najwyższymi szczeblami zarządzania, co znacząco poprawia jakość decyzji zarządczych podejmowanych na tych poziomach.

Przeczytaj także: ACS TP stacji, automatyka stacji transformatorowych