Les particularités de l'approvisionnement en chaleur sont l'influence mutuelle rigide des modes d'apport de chaleur et de consommation de chaleur, ainsi que la multiplicité des points d'approvisionnement pour plusieurs biens (énergie thermique, électricité, fluide caloporteur, eau chaude). Le but de la fourniture de chaleur n'est pas d'assurer la production et le transport, mais de maintenir la qualité de ces biens pour chaque consommateur.

Cet objectif a été atteint de manière relativement efficace avec des débits de liquide de refroidissement stables dans tous les éléments du système. La régulation « qualité » que nous utilisons, de par sa nature même, implique un changement uniquement de la température du liquide de refroidissement. L'émergence des bâtiments à la demande a assuré l'imprévisibilité des régimes hydrauliques dans les réseaux tout en maintenant la constance des coûts dans les bâtiments eux-mêmes. Les plaintes dans les maisons voisines ont dû être liquidées par une circulation excessive et les débordements massifs correspondants.

Les modèles de calcul hydraulique utilisés aujourd'hui, malgré leur calibrage périodique, ne permettent pas de prendre en compte les écarts de coûts des intrants du bâtiment dus aux variations de la production interne de chaleur et de la consommation d'eau chaude, ainsi qu'à l'influence du soleil, du vent et de la pluie. Avec la régulation qualitative-quantitative actuelle, il faut « voir » le système en temps réel et fournir :

• contrôle du nombre maximum de points de livraison ;
• rapprochement des soldes courants de l'offre, des pertes et de la consommation ;
• action de contrôle en cas de violation inacceptable des modes.

La gestion doit être la plus automatisée possible, sinon il est tout simplement impossible de la mettre en place. Le défi consistait à y parvenir sans dépenses excessives liées à la mise en place de points de contrôle.

Aujourd'hui, alors que dans un grand nombre de bâtiments, il existe des systèmes de mesure avec débitmètres, capteurs de température et de pression, il est déraisonnable de les utiliser uniquement pour des calculs financiers. ACS "Teplo" est construit principalement sur la généralisation et l'analyse des informations "du consommateur".

Lors de la création du système de contrôle automatisé, les problèmes typiques des systèmes obsolètes ont été résolus :

• dépendance à l'égard de l'exactitude des calculs des appareils de mesure et de la fiabilité des données dans des archives non vérifiables;
• l'impossibilité de rapprocher les bilans opérationnels du fait des incohérences dans le temps des mesures ;
• incapacité à contrôler des processus qui évoluent rapidement ;
• non-respect des nouvelles exigences de sécurité de l'information de la loi fédérale "Sur la sécurité des infrastructures d'information critiques Fédération Russe».

Effets de la mise en œuvre du système :

Services aux consommateurs :

• détermination des soldes réels pour tous types de biens et pertes commerciales :
• détermination des éventuels produits hors bilan ;
• contrôle de la consommation électrique réelle et de sa conformité aux spécifications techniques de raccordement ;
• introduction de restrictions correspondant au niveau des paiements;
• passage à un tarif binôme ;
• surveiller les indicateurs de performance clés pour tous les services travaillant avec les consommateurs et évaluer la qualité de leur travail.

Exploitation:

• détermination des pertes et bilans technologiques dans les réseaux de chaleur ;
• répartition et contrôle d'urgence selon les modes réels ;
• maintenir des horaires de température optimaux ;
• surveiller l'état des réseaux;
• réglage des modes d'alimentation en chaleur;
• contrôle des arrêts et des violations de modes.

Développement et investissement :

• évaluation fiable des résultats de la mise en œuvre des projets d'amélioration ;
• évaluation des effets des coûts d'investissement;
• développement de schémas d'alimentation en chaleur dans de vrais modèles électroniques;
• optimisation des diamètres et de la configuration du réseau ;
• réduction des coûts de raccordement en tenant compte des réserves réelles bande passante et économie d'énergie pour les consommateurs ;
• planification de la rénovation
• organisation du travail en commun de la cogénération et des chaufferies.

Article 18. Répartition de la charge thermique et gestion des systèmes d'alimentation en chaleur

1. Répartition de la charge thermique des consommateurs d'énergie thermique dans le système d'alimentation en chaleur entre l'alimentation l'énérgie thermique dans ce système d'alimentation en chaleur, est effectuée par une autorité autorisée conformément à la présente loi fédérale pour l'approbation du schéma de fourniture de chaleur, en apportant des modifications annuelles au schéma de fourniture de chaleur.

2. Pour répartir la charge calorifique des consommateurs d'énergie thermique, tous les organismes de fourniture de chaleur qui possèdent des sources d'énergie thermique dans ce système de fourniture de chaleur sont tenus de soumettre à l'organisme habilité conformément à la présente loi fédérale à approuver le schéma de fourniture de chaleur, un demande contenant des informations:

1) sur la quantité d'énergie calorifique que l'organisme de fourniture de chaleur s'engage à fournir aux consommateurs et aux organismes de fourniture de chaleur dans ce système de fourniture de chaleur ;

2) sur la quantité de capacité des sources d'énergie thermique, que l'organisme de fourniture de chaleur s'engage à maintenir ;

3) sur les tarifs en vigueur dans le domaine de la fourniture de chaleur et les coûts variables spécifiques prévisionnels pour la production d'énergie thermique, le caloporteur et le maintien de l'énergie.

3. Dans le schéma d'approvisionnement en chaleur, il convient de déterminer les conditions dans lesquelles il est possible de fournir de l'énergie thermique aux consommateurs à partir de diverses sources d'énergie thermique tout en maintenant la fiabilité de l'approvisionnement en chaleur. En présence de telles conditions, la répartition de la charge calorifique entre les sources d'énergie calorifique s'effectue sur une base compétitive conformément au critère de puissance spécifique minimale. coûts variables pour la production d'énergie thermique par des sources d'énergie thermique, déterminée de la manière établie par les principes de tarification dans le domaine de la fourniture de chaleur, approuvés par le gouvernement de la Fédération de Russie, sur la base des demandes d'organisations possédant des sources d'énergie thermique, et les normes prises en compte lors de la réglementation des tarifs dans le domaine de la fourniture de chaleur pour la période de réglementation correspondante.

4. Si l'organisme de fourniture de chaleur n'est pas d'accord avec la répartition de la charge thermique effectuée dans le schéma de fourniture de chaleur, il a le droit de faire appel de la décision relative à cette répartition, prise par l'organisme habilité conformément à la présente loi fédérale à approuver le programme de fourniture de chaleur, à l'organe exécutif fédéral autorisé par le gouvernement de la Fédération de Russie.

5. Les organismes de fourniture de chaleur et les organismes de réseau de chaleur opérant dans le même système de fourniture de chaleur, chaque année avant le début de la période de chauffage, sont tenus de conclure un accord entre eux sur la gestion du système de fourniture de chaleur conformément aux règles d'organisation de la chaleur approvisionnement, approuvé par le gouvernement de la Fédération de Russie.

6. L'objet de l'accord spécifié dans la partie 5 du présent article est la procédure d'actions mutuelles pour assurer le fonctionnement du système de fourniture de chaleur conformément aux exigences de la présente loi fédérale. Les conditions obligatoires de cet accord sont :

1) détermination de la subordination des services de répartition des organismes de fourniture de chaleur et des organismes de réseau de chaleur, la procédure de leur interaction ;

3) la procédure d'accès des parties à l'accord ou, d'un commun accord des parties à l'accord, à un autre organisme aux réseaux de chaleur pour le réglage des réseaux de chaleur et la régulation du fonctionnement du système d'alimentation en chaleur ;

4) la procédure d'interaction entre les organismes de fourniture de chaleur et les organismes de réseau de chaleur dans les situations d'urgence et les urgences.

7. Si les organismes de fourniture de chaleur et les organismes de réseau de chaleur n'ont pas conclu l'accord spécifié dans le présent article, la procédure de gestion du système de fourniture de chaleur est déterminée par l'accord conclu pour la période de chauffage précédente, et si un tel accord n'a pas été conclu plus tôt, la procédure spécifiée est établie par l'organisme autorisé conformément à la présente loi fédérale pour l'approbation du schéma de fourniture de chaleur.

Modernisation et automatisation du système d'alimentation en chaleur Expérience de Minsk

VIRGINIE. Sédnin, Consultant Scientifique, Docteur en Ingénierie, Professeur,
A.A. Gutkovski, Ingénieur en chef, Université technique nationale de Biélorussie, Centre de recherche scientifique et d'innovation des systèmes de contrôle automatisés dans l'industrie de l'énergie thermique

mots clés: système d'alimentation en chaleur, systèmes de contrôle automatisés, amélioration de la fiabilité et de la qualité, régulation de la livraison de chaleur, archivage des données

L'approvisionnement en chaleur des grandes villes de Biélorussie, comme en Russie, est assuré par des systèmes de cogénération et de chauffage urbain (ci-après - DHSS), où les installations sont combinées en un seul système. Cependant, souvent les décisions prises sur des éléments individuels de systèmes complexes d'alimentation en chaleur ne répondent pas aux critères systématiques, à la fiabilité, à la contrôlabilité et aux exigences de protection de l'environnement. Par conséquent, la modernisation des systèmes d'alimentation en chaleur et la création de systèmes de contrôle de processus automatisés constituent la tâche la plus pertinente.

La description:

V.A. Sednin, A.A. Gutkovsky

L'approvisionnement en chaleur des grandes villes de Biélorussie, comme en Russie, est assuré par des systèmes de chauffage et de chauffage urbain (ci-après dénommés DH), dont les installations sont reliées en un seul système. Cependant, souvent les décisions prises sur des éléments individuels systèmes complexes l'approvisionnement en chaleur, ne répondent pas aux critères du système, aux exigences de fiabilité, de contrôlabilité et de respect de l'environnement. Par conséquent, la modernisation des systèmes d'alimentation en chaleur et la création de systèmes de contrôle automatisés procédés technologiques est le problème le plus pressant.

V. A. Sednin, consultant scientifique, docteur en technologie. sciences, professeur

A. A. Gutkovsky, Ingénieur en chef, Université technique nationale biélorusse, Centre de recherche et d'innovation pour les systèmes de contrôle automatisés dans l'énergie thermique et l'industrie

L'approvisionnement en chaleur des grandes villes de Biélorussie, comme en Russie, est assuré par le chauffage urbain et les systèmes de chauffage urbain (DH) dont les installations sont reliées en un seul système. Cependant, les décisions prises sur des éléments individuels de systèmes complexes d'alimentation en chaleur ne répondent souvent pas aux critères du système, à la fiabilité, à la gérabilité et aux exigences de respect de l'environnement. Par conséquent, la modernisation des systèmes d'alimentation en chaleur et la création de systèmes de contrôle de processus automatisés constituent la tâche la plus urgente.

Caractéristiques des systèmes de chauffage urbain

Compte tenu des principales caractéristiques du SDT de Biélorussie, on peut noter qu'elles se caractérisent par :

• continuité et inertie de son développement ;
• répartition territoriale, hiérarchie, variété des moyens techniques utilisés ;
• processus de production dynamiques et consommation d'énergie stochastique ;
• incomplétude et faible degré de fiabilité des informations sur les paramètres et les modes de leur fonctionnement.

Il est important de noter que dans le réseau de chauffage urbain, contrairement aux autres systèmes de canalisations, ils servent à transporter non pas le produit, mais l'énergie du liquide de refroidissement, dont les paramètres doivent répondre aux exigences des différents systèmes de consommation.

Ces caractéristiques soulignent le besoin essentiel de la création de systèmes de contrôle de processus automatisés (ci-après dénommés APCS), dont la mise en œuvre permet d'augmenter l'efficacité énergétique et environnementale, la fiabilité et la qualité de fonctionnement des systèmes d'alimentation en chaleur. L'introduction de systèmes de contrôle de processus automatisés aujourd'hui n'est pas un hommage à la mode, mais découle des lois fondamentales du développement de la technologie et est économiquement justifiée au stade actuel de développement de la technosphère.

RÉFÉRENCE

Le système de chauffage urbain de Minsk est un complexe structurellement complexe. En termes de production et de transport d'énergie thermique, il comprend les installations de Minskenergo RUE (Minsk Heat Networks, complexes de chauffage de CHPP-3 et CHPP-4) et les installations de Minskkommunteploset Unitary Enterprise - chaufferies, réseaux de chaleur et points de chauffage central . La création d'APCS UE "Minskkommunteploset" a commencé en 1999, et maintenant elle fonctionne, couvrant presque toutes les sources de chaleur (plus de 20) et un certain nombre de districts de réseaux de chaleur. Le développement du projet APCS pour les réseaux de chaleur de Minsk a été lancé en 2010, la mise en œuvre du projet a commencé en 2012 et est actuellement en cours.

Développement d'un système de contrôle de processus automatisé pour le système d'alimentation en chaleur à Minsk

Sur l'exemple de Minsk, nous présentons les principales approches qui ont été mises en œuvre dans un certain nombre de villes de Biélorussie et de Russie dans la conception et le développement de systèmes de contrôle de processus pour les systèmes d'alimentation en chaleur.

Compte tenu de l'ampleur des problèmes couvrant le domaine de l'approvisionnement en chaleur et de l'expérience accumulée dans le domaine de l'automatisation des systèmes d'approvisionnement en chaleur au stade de l'avant-projet de création d'un système de contrôle automatisé pour les réseaux de chaleur de Minsk, un concept a été développé. Le concept définit les fondements fondamentaux de l'organisation des systèmes de contrôle de processus automatisés pour l'approvisionnement en chaleur à Minsk (voir référence) en tant que processus de création d'un réseau informatique (système) axé sur l'automatisation des processus technologiques d'une entreprise de chauffage urbain distribuée de manière topologique.

Tâches d'information technologique des systèmes de contrôle de processus

Le système de contrôle automatisé mis en œuvre permet principalement d'augmenter la fiabilité et la qualité du contrôle opérationnel des modes de fonctionnement des éléments individuels et du système d'alimentation en chaleur dans son ensemble. Par conséquent, ce système de contrôle de processus est conçu pour résoudre les problèmes d'information technologique suivants :

• fourniture d'un contrôle de groupe fonctionnel centralisé des modes hydrauliques des sources de chaleur, des principaux réseaux de chaleur et des stations de pompage, en tenant compte des changements saisonniers les coûts de circulation avec ajustement (rétroaction) en fonction des régimes hydrauliques réels dans les réseaux de distribution de chaleur de la ville ;
• mise en œuvre de la méthode de contrôle central dynamique de l'apport de chaleur avec optimisation des températures du caloporteur dans les conduites d'alimentation et de retour des conduites de chauffage ;
• assurer la collecte et l'archivage des données sur les modes de fonctionnement thermiques et hydrauliques des sources de chaleur, des principaux réseaux de chauffage, d'une station de pompage et des réseaux de distribution de chauffage de la ville pour le suivi, la gestion opérationnelle et l'analyse du fonctionnement du système de chauffage central de Minsk réseaux de chaleur ;
• création d'un système efficace de protection des équipements des sources de chaleur et des réseaux de chauffage en cas d'urgence;

création base d'informations résoudre les problèmes d'optimisation qui surviennent lors de l'exploitation et de la modernisation des objets du système d'alimentation en chaleur de Minsk.

RÉFÉRENCE 1

La structure des réseaux thermiques de Minsk comprend 8 districts de réseau (RTS), 1 centrale thermique, 9 chaufferies d'une capacité de plusieurs centaines à mille mégawatts. En outre, 12 stations de pompage abaisseurs et 209 stations de chauffage central sont desservies par les réseaux de chaleur de Minsk. Structure organisationnelle et de production des réseaux de chaleur de Minsk selon le schéma "bottom-up": le premier niveau (inférieur) - les objets des réseaux thermiques, y compris le chauffage central, l'ITP, les chambres thermiques et les pavillons ; le deuxième niveau - ateliers dans les régions thermales ; troisième niveau - sources de chaleur, y compris les chaufferies de district (Kedyshko, Stepnyak, Shabany), les chaufferies de pointe (Orlovskaya, Komsomolskaya Pravda, Kharkivskaya, Masyukovshchina, Kurasovshchina, Zapadnaya) et les stations de pompage; le quatrième niveau (supérieur) est le service dispatching de l'entreprise.

La structure du système de contrôle de processus automatisé des réseaux de chauffage de Minsk

Conformément à la structure de production et d'organisation des réseaux de chaleur de Minsk (voir référence 1), une structure à quatre niveaux de l'APCS des réseaux de chaleur de Minsk a été choisie :

• le premier niveau (supérieur) est la salle de contrôle centrale de l'entreprise;
• le deuxième niveau - postes opérateurs de quartiers de réseaux thermiques;
• troisième niveau - postes opérateurs de sources de chaleur (postes opérateurs de sections d'atelier de réseaux de chauffage);
• quatrième niveau (inférieur) - stations contrôle automatique installations (chaudières) et procédés de transport et de distribution d'énergie thermique (schéma technologique d'une source de chaleur, points de chauffage, réseaux de chaleur, etc.).

Le développement (création d'un système de contrôle de processus automatisé pour l'approvisionnement en chaleur de toute la ville de Minsk) implique l'inclusion dans le système au deuxième niveau structurel des stations d'opérateur des complexes de chauffage de Minsk CHPP-2, CHPP-3, CHPP-4 et un poste opérateur (salle de répartition centrale) de l'UE "Minskkommunteploset". Tous les niveaux de gestion sont prévus pour être combinés en un seul réseau informatique.

L'architecture du système de contrôle de processus pour le système d'alimentation en chaleur de Minsk

L'analyse de l'objet de contrôle dans son ensemble et de l'état de ses éléments individuels, ainsi que les perspectives de développement du système de contrôle, ont permis de proposer l'architecture d'un système de contrôle automatisé distribué pour les processus technologiques de la chaleur de Minsk système d'approvisionnement au sein des installations de RUE "Minskenergo". Le réseau d'entreprise intègre les ressources informatiques du bureau central et des subdivisions structurelles distantes, y compris les stations de contrôle automatique (ACS) des objets dans les zones du réseau. Tous les ACS (TsTP, ITP, PNS) et les stations de numérisation sont directement connectés aux stations opérateur des zones de réseau respectives, vraisemblablement installées sur les sites maîtres.

Sur la télécommande unité structurelle(par exemple, RTS-6) les stations suivantes sont installées (Fig. 1): station opérateur "RTS-6" (OPS RTS-6) - c'est le centre de contrôle de la zone réseau et est installée sur la section maître de RTS-6. Pour le personnel opérationnel de l'OpS RTS-6 fournit l'accès à toutes les ressources d'information et de contrôle de l'ACS de tous types, sans exception, ainsi que l'accès aux autorisations ressources d'information bureau central. OpS RTS-6 fournit un balayage régulier de toutes les stations de contrôle esclaves.

Les informations opérationnelles et commerciales recueillies auprès de tous les centres de chauffage central sont envoyées pour stockage à un serveur de base de données dédié (installé à proximité immédiate du RTS-6 OpS).

Ainsi, compte tenu de l'échelle et de la topologie de l'objet de contrôle et de la structure organisationnelle et de production existante de l'entreprise, l'APCS des réseaux de chaleur de Minsk est construit selon un schéma multi-liens utilisant structure hiérarchique logiciels et matériels et réseaux informatiques qui résolvent divers problèmes de contrôle à chaque niveau.

Niveaux du système de gestion

Au niveau inférieur, le système de contrôle effectue :

• traitement préliminaire et transmission d'informations;
• régulation des principaux paramètres technologiques, fonctions d'optimisation du contrôle, protection des équipements technologiques.

Pour moyens techniques le niveau inférieur est soumis à des exigences de fiabilité accrues, incluant la possibilité d'un fonctionnement autonome en cas de perte de communication avec le réseau informatique de niveau supérieur.

Les niveaux suivants du système de contrôle sont construits selon la hiérarchie du système d'alimentation en chaleur et résolvent les tâches du niveau correspondant, ainsi que fournissent une interface opérateur.

Les dispositifs de contrôle installés dans les installations, en plus de leurs fonctions directes, devraient également prévoir la possibilité de les regrouper dans des systèmes de contrôle distribués. Le dispositif de contrôle doit assurer l'opérabilité et la sécurité des informations de l'objectif comptabilité primaire lors de longues interruptions.

Les principaux éléments d'un tel schéma sont les stations technologiques et opérateur interconnectées par des canaux de communication. Le cœur de la station technologique doit être un ordinateur industriel équipé de moyens de communication avec l'objet de contrôle et d'adaptateurs de canal pour organiser la communication interprocesseur. L'objectif principal de la station technologique est la mise en œuvre d'algorithmes de contrôle numérique direct. Dans des cas techniquement justifiés, certaines fonctions peuvent être exécutées en mode supervision : le processeur de la station de traitement peut contrôler des contrôleurs intelligents à distance ou des modules logiques logiciels à l'aide de protocoles d'interface de terrain modernes.

Aspect informationnel de la construction d'un système de contrôle de processus automatisé pour l'approvisionnement en chaleur

Au cours du développement, une attention particulière a été accordée à l'aspect informationnel de la construction d'un système de contrôle de processus automatisé pour l'approvisionnement en chaleur. L'exhaustivité de la description de la technologie de production et la perfection des algorithmes de conversion de l'information sont la partie la plus importante aide à l'information APCS construit sur la technologie de contrôle numérique direct. Les capacités d'information du système de contrôle de processus automatisé pour l'alimentation en chaleur permettent de résoudre un ensemble de problèmes d'ingénierie qui classent :

• par étapes de la technologie principale (production, transport et consommation d'énergie thermique);
• par finalité (identification, prévision et diagnostic, optimisation et gestion).

Lors de la création d'un système de contrôle de processus automatisé pour les réseaux de chaleur de Minsk, il est prévu de former un champ d'information qui vous permet de résoudre rapidement l'ensemble des tâches ci-dessus d'identification, de prévision, de diagnostic, d'optimisation et de gestion. Dans le même temps, l'information offre la possibilité de résoudre les problèmes de système du niveau supérieur de gestion avec le développement et l'expansion des systèmes de contrôle de processus automatisés en tant que services techniques assurer le processus technologique principal.

Cela s'applique en particulier aux tâches d'optimisation, à savoir l'optimisation de la production d'énergie thermique et électrique, les modes d'approvisionnement en énergie thermique, la distribution des flux dans les réseaux thermiques, les modes de fonctionnement des principaux équipements technologiques des sources de chaleur, ainsi que le calcul de la rationnement des ressources en carburant et en énergie, comptabilité et exploitation de l'énergie, planification et prévision du développement du système d'approvisionnement en chaleur. En pratique, la solution de certains problèmes de ce type est réalisée dans le cadre du système de contrôle automatisé de l'entreprise. Dans tous les cas, ils doivent prendre en compte les informations obtenues au cours de la résolution des problèmes de contrôle direct du processus technologique, et le système d'information créé par le système de contrôle de processus doit être intégré à d'autres systèmes d'information entreprises.

Méthodologie de la programmation logiciel-objet

Immeuble Logiciel système de contrôle, qui est un développement original de l'équipe du centre, est basé sur la méthodologie de la programmation objet-programme : dans la mémoire des postes de contrôle et d'opérateur, des objets programme sont créés qui affichent les processus réels, les unités et les canaux de mesure d'un système technologique automatisé objet. L'interaction de ces objets logiciels (processus, agrégats et canaux) entre eux, ainsi qu'avec les opérationnels et équipement technologique, en effet, assure le fonctionnement des éléments des réseaux de chaleur selon des règles ou algorithmes prédéfinis. Ainsi, la description des algorithmes est réduite à la description des propriétés les plus essentielles de ces objets de programme et des voies de leur interaction.

Synthèse de la structure du système de contrôle objets techniques basé sur l'analyse schéma technologique objet de contrôle et Description détaillée technologies des principaux processus et fonctionnements inhérents à cet objet dans son ensemble.

Un outil pratique pour compiler ce type de description pour les installations de fourniture de chaleur est la méthodologie modélisation mathématique au niveau macro. Au cours de la compilation d'une description des processus technologiques, un modèle mathématique, une analyse paramétrique est effectuée et une liste de paramètres réglables et contrôlés et d'organismes de réglementation est déterminée.

Les exigences de régime des processus technologiques sont spécifiées, sur la base desquelles les limites des plages de changement autorisées des paramètres régulés et contrôlés et les exigences pour le choix des actionneurs et des organismes de réglementation sont déterminées. Sur la base des informations généralisées, la synthèse d'un système de contrôle d'objet automatisé est effectuée, qui, lors de l'utilisation du procédé de contrôle numérique direct, est construite selon un principe hiérarchique conformément à la hiérarchie de l'objet de contrôle.

ACS de la chaufferie du quartier

Ainsi, pour une chaufferie de district (Fig. 2), un système de contrôle automatisé est construit sur la base de deux classes.

Le niveau supérieur est le poste opérateur "Boiler" (OPS "Boiler") - le poste principal qui coordonne et contrôle les postes subordonnés. La caserne de pompiers «Boiler reserve» est une station de secours, qui est constamment en mode d'écoute et d'enregistrement du trafic de la caserne de pompiers principale et de son ACS subordonné. Sa base de données contient des paramètres à jour et des données historiques complètes sur le fonctionnement du système de contrôle de travail. À tout moment, une station de secours peut être désignée comme station principale avec un transfert complet du trafic vers elle et l'autorisation des fonctions de contrôle de supervision.

Le niveau inférieur est un complexe de postes de commande automatique réunis avec le poste opérateur dans un réseau informatique :

• L'ACS "Boiler unit" assure la commande du groupe chaudière. En règle générale, il n'est pas réservé, puisque la réservation de la puissance thermique de la chaufferie s'effectue au niveau des chaufferies.
• ACS "Grid Group" est responsable du mode de fonctionnement thermohydraulique de la chaufferie (commande d'un groupe de pompes du réseau, ligne de dérivation en sortie de chaufferie, ligne de dérivation, vannes d'entrée et de sortie des chaudières, chaudière individuelle pompes de recirculation, etc.).
• SAU "Vodopodgotovka" assure le contrôle de tous les équipements auxiliaires de la chaufferie, nécessaires à l'alimentation du réseau.

Pour les objets plus simples du système d'alimentation en chaleur, par exemple les points de chauffage et les chaufferies en bloc, le système de contrôle est construit comme un système à un seul niveau basé sur une station de contrôle automatique (SAU TsTP, SAU BMK). Conformément à la structure des réseaux de chaleur, les stations de contrôle des points de chaleur sont combinées dans un réseau local de la zone du réseau de chaleur et sont connectées à la station opérateur de la zone du réseau de chaleur, qui, à son tour, dispose d'une connexion d'information avec le poste opérateur pendant plus de haut niveau l'intégration.

Postes opérateur

Le logiciel du poste opérateur fournit une interface conviviale pour le personnel d'exploitation contrôlant le fonctionnement du complexe technologique automatisé. Les postes opérateur disposent de moyens avancés de contrôle de répartition opérationnelle, ainsi que de dispositifs de mémoire de masse pour organiser des archives à court et à long terme de l'état des paramètres de l'objet de contrôle technologique et des actions du personnel opérationnel.

En cas de gros flux d'informations fermé au personnel d'exploitation, il est conseillé d'organiser plusieurs postes opérateur avec l'affectation d'un serveur de base de données séparé et, éventuellement, d'un serveur de communication.

En règle générale, le poste opérateur n'affecte pas directement l'objet de contrôle lui-même - il reçoit des informations des stations technologiques et transmet également des directives au personnel d'exploitation ou des tâches (paramètres) de contrôle de supervision, générées automatiquement ou semi-automatiquement. Il forme lieu de travail opérateur d'un objet complexe, tel qu'une chaufferie.

Système créé contrôle automatisé prévoit la construction d'un add-on intelligent, qui devrait non seulement suivre les perturbations qui surviennent dans le système et y répondre, mais aussi prévoir l'occurrence situations d'urgence et bloquer leur apparition. Lors de la modification de la topologie du réseau d'alimentation en chaleur et de la dynamique de ses processus, il est possible de modifier de manière adéquate la structure du système de contrôle distribué en ajoutant de nouvelles stations de contrôle et (ou) en modifiant les objets logiciels sans modifier la configuration des équipements des stations existantes.

Efficacité de l'APCS du système d'alimentation en chaleur

Une analyse de l'expérience d'exploitation des systèmes de contrôle de processus automatisés pour les entreprises de fourniture de chaleur 1 dans un certain nombre de villes de Biélorussie et de Russie, menée au cours des vingt dernières années, a montré qu'ils l'efficacité économique et confirmé la viabilité des décisions prises en matière d'architecture, de logiciel et de matériel.

De par leurs propriétés et leurs caractéristiques, ces systèmes répondent aux exigences de l'idéologie des smart grids. Néanmoins, des travaux sont constamment en cours pour améliorer et développer les systèmes de contrôle automatisés développés. L'introduction de systèmes de contrôle de processus automatisés pour l'alimentation en chaleur augmente la fiabilité et l'efficacité de l'opération DH. La principale économie de carburant et de ressources énergétiques est déterminée par l'optimisation des modes thermohydrauliques des réseaux de chauffage, des modes de fonctionnement des équipements principaux et auxiliaires des sources de chaleur, des stations de pompage et des points de chauffage.

Littérature

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2. Popyrin L. S. Recherche de systèmes d'alimentation en chaleur. M. : Nauka, 1989. 215 p.
3. Ionin A. A. Fiabilité des systèmes de réseaux thermiques. Moscou : Stroyizdat, 1989. 302 p.
4. Monakhov G. V. Modélisation des modes de contrôle des réseaux de chaleur M. : Energoatomizdat, 1995. 224 p.
5. Sednin VA Théorie et pratique de la création de systèmes automatisés de contrôle de l'alimentation en chaleur. Minsk : BNTU, 2005. 192 p.
6. Sednin V. A. Mise en œuvre de systèmes de contrôle de processus automatisés comme facteur fondamental pour améliorer la fiabilité et l'efficacité des systèmes d'alimentation en chaleur // Technologie, équipement, qualité. Sam. mater. Forum industriel biélorusse 2007, Minsk, 15-18 mai 2007 / Expoforum - Minsk, 2007, pp. 121-122.
7. Sednin V. A. Optimisation des paramètres du graphique de température de l'apport de chaleur dans les systèmes de chauffage // Energetika. L'actualité des établissements d'enseignement supérieur et des associations énergétiques de la CEI. 2009. N° 4. S. 55–61.
8. Sednin V. A. Le concept de création d'un système de contrôle automatisé pour les processus technologiques des réseaux de chauffage de Minsk / V. A. Sednin , A. V. Sednin, E. O. Voronov // Améliorer l'efficacité des équipements électriques : Matériaux conférence scientifique et pratique, en 2 volumes T. 2. 2012. S. 481–500.

1 Créé par une équipe de Recherche et Développement centre d'innovation systèmes de contrôle automatisés dans l'ingénierie et l'industrie de l'énergie thermique de l'Université technique nationale du Bélarus.

V. G. Semenov, rédacteur en chef, Heat Supply News

La notion de système

Tout le monde est habitué aux expressions « système d'alimentation en chaleur », « système de contrôle », « systèmes automatisés le management". L'une des définitions les plus simples de tout système : un ensemble d'éléments de commande connectés. Une définition plus complexe est donnée par l'académicien P. K. Anokhin: "Un système ne peut être appelé qu'un tel complexe de composants sélectivement impliqués, dans lequel l'interaction acquiert le caractère d'assistance mutuelle pour obtenir un résultat utile ciblé." L'obtention d'un tel résultat est le but du système, et le but est formé sur la base du besoin. Dans une économie de marché, les systèmes techniques, ainsi que leurs systèmes de gestion, sont formés sur la base de la demande, c'est-à-dire d'un besoin pour lequel quelqu'un est prêt à payer.

Les systèmes techniques de fourniture de chaleur sont constitués d'éléments (cogénération, chaufferies, réseaux, services de secours, etc.) qui ont des connexions technologiques très rigides. " environnement externe" pour système technique l'approvisionnement en chaleur sont des consommateurs de différents types ; réseaux gaz, électricité, eau ; la météo; de nouveaux développeurs, etc. Ils échangent de l'énergie, de la matière et de l'information.

Tout système existe dans certaines limites imposées, en règle générale, par les acheteurs ou les organismes autorisés. Ce sont les exigences pour la qualité de l'approvisionnement en chaleur, l'écologie, la sécurité du travail, les restrictions de prix.

Il existe des systèmes actifs qui peuvent résister impacts négatifs environnement (actions non qualifiées des administrations différents niveaux, concours d'autres projets...), et passifs, qui n'ont pas cette propriété.

Systèmes opérationnels gestion technique l'apport de chaleur appartiennent à des systèmes homme-machine typiques, ne sont pas très complexes et sont assez faciles à automatiser. En fait, ce sont des sous-systèmes d'un système de niveau supérieur - la gestion de l'alimentation en chaleur dans une zone limitée.

Systèmes de contrôle

La gestion est le processus d'influence délibérée sur le système, qui assure une augmentation de son organisation, la réalisation de l'un ou l'autre effet utile. Tout système de contrôle est divisé en sous-systèmes de contrôle et contrôlés. La connexion du sous-système de contrôle au sous-système contrôlé est appelée connexion directe. Une telle connexion existe toujours. La direction opposée de la communication est appelée rétroaction. Le concept de rétroaction est fondamental dans la technologie, la nature et la société. On pense que le contrôle sans rétroaction forte n'est pas efficace, car il n'a pas la capacité d'auto-détecter les erreurs, de formuler des problèmes, ne permet pas l'utilisation des capacités d'autorégulation du système, ainsi que l'expérience et les connaissances de spécialistes .

SA Optner croit même que le contrôle est le but du feedback. « Les commentaires affectent le système. L'impact est un moyen de changer l'état existant du système par excitation d'une force qui permet de le faire.

Dans un système correctement organisé, l'écart de ses paramètres par rapport à la norme ou l'écart par rapport à la bonne direction de développement se transforme en Rétroaction et lance le processus de contrôle. "L'écart même par rapport à la norme est une incitation à revenir à la norme" (P.K. Anokhin). Il est également très important que son propre objectif Système de contrôle ne contredisait pas la finalité du système géré, c'est-à-dire la finalité pour laquelle il a été créé. Il est généralement admis que l'exigence d'une organisation « supérieure » est inconditionnelle pour une organisation « inférieure » et se transforme automatiquement en but pour celle-ci. Cela peut parfois conduire à un remplacement de la cible.

L'objectif correct du système de contrôle est le développement d'actions de contrôle basées sur l'analyse d'informations sur les écarts ou, en d'autres termes, la résolution de problèmes.

Un problème est une situation de décalage entre le souhaité et l'existant. Le cerveau humain est organisé de telle manière qu'une personne ne commence à penser dans une certaine direction que lorsqu'un problème est révélé. Par conséquent, la définition correcte du problème prédétermine la bonne décision managériale. Il existe deux catégories de problèmes : la stabilisation et le développement.

Les problèmes de stabilisation sont appelés ceux dont la solution vise à prévenir, éliminer ou compenser les perturbations qui perturbent le fonctionnement actuel du système. Au niveau d'une entreprise, d'une région ou d'une industrie, la solution à ces problèmes s'appelle la gestion de la production.

Les problèmes de développement et d'amélioration des systèmes sont appelés ceux dont la solution vise à améliorer l'efficacité du fonctionnement en modifiant les caractéristiques de l'objet de contrôle ou du système de contrôle.

Du point de vue des systèmes, un problème est la différence entre le système existant et le système souhaité. Le système qui comble l'écart entre eux est l'objet de la construction et est appelé la solution au problème.

Analyse des systèmes de gestion de l'approvisionnement en chaleur existants

Une approche systématique est une approche de l'étude d'un objet (problème, processus) en tant que système dans lequel sont identifiés les éléments, les connexions internes et les connexions avec l'environnement qui affectent les résultats du fonctionnement, et les objectifs de chacun des éléments sont déterminés en fonction de l'objectif général du système.

Le but de la création de tout système d'alimentation en chaleur centralisé est de fournir un approvisionnement en chaleur fiable et de haute qualité pour prix minimum. Cet objectif convient aux consommateurs, aux citoyens, à l'administration et aux politiciens. Le même objectif devrait être pour le système de gestion de la chaleur.

Aujourd'hui il y a 2 principaux types de systèmes de gestion de l'apport de chaleur :

1) administration municipalité ou région et les chefs d'entreprises nationales de fourniture de chaleur qui lui sont subordonnés ;

2) organes directeurs des entreprises non municipales de fourniture de chaleur.

Riz. 1. Schéma généralisé du système de gestion de l'approvisionnement en chaleur existant.

Un schéma général du système de contrôle de l'apport de chaleur est illustré à la fig. 1. Il ne présente que les structures ( Environnement), qui peuvent effectivement influencer les systèmes de contrôle :

Augmenter ou diminuer les revenus ;

Obliger d'aller à des dépenses supplémentaires;

Changer la gestion des entreprises.

Pour une véritable analyse, il faut partir du postulat que seul ce qui est payé ou licenciable est réalisé, et non ce qui est déclaré. État

Il n'existe pratiquement aucune législation réglementant les activités des entreprises de fourniture de chaleur. Pas même les procédures réglementation de l'État monopoles naturels locaux de l'approvisionnement en chaleur.

L'approvisionnement en chaleur est le principal problème dans les réformes du logement et des services communaux et RAO "UES de Russie", il ne peut être résolu séparément ni dans l'un ni dans l'autre, il n'est donc pratiquement pas pris en compte, bien que ces réformes doivent être interconnectées précisément par la chaleur la fourniture. Il n'y a même pas de concept approuvé par le gouvernement pour le développement de l'approvisionnement en chaleur du pays, encore moins un véritable programme d'action.

Les autorités fédérales ne réglementent en aucune manière la qualité de la fourniture de chaleur, il n'existe même pas de documents réglementaires définissant les critères de qualité. La fiabilité de l'approvisionnement en chaleur n'est réglementée que par les autorités de contrôle technique. Mais comme l'interaction entre eux et les autorités tarifaires n'est précisée dans aucun document réglementaire, elle est souvent absente. Les entreprises, en revanche, ont la possibilité de ne se conformer à aucune consigne, en justifiant cela par un manque de financement.

Supervision technique de l'existant documents réglementaires est réduit au contrôle d'unités techniques individuelles et de celles pour lesquelles il existe plus de règles. Le système dans l'interaction de tous ses éléments n'est pas considéré, les mesures qui donnent le plus grand effet à l'échelle du système ne sont pas identifiées.

Le coût de la fourniture de chaleur n'est réglementé que de manière formelle. La législation tarifaire est si générale que presque tout est laissé à la discrétion des commissions fédérales et, dans une plus large mesure, régionales de l'énergie. Les normes de consommation de chaleur ne sont réglementées que pour les nouveaux bâtiments. Il n'y a pratiquement aucune section sur l'approvisionnement en chaleur dans les programmes d'économie d'énergie de l'État.

En conséquence, le rôle de l'État a été relégué à la collecte des impôts et, par le biais des autorités de contrôle, à l'information autorités locales autorités sur les lacunes existant dans l'approvisionnement en chaleur.

Pour le travail des monopoles naturels, pour le fonctionnement des industries qui assurent la possibilité de l'existence de la nation, le pouvoir exécutif est responsable devant le parlement. Le problème n'est pas que les organes fédéraux fonctionnent de manière insatisfaisante, mais qu'il n'y a en réalité aucune structure dans la structure des organes fédéraux, de

1. La répartition de la charge calorifique des consommateurs d'énergie thermique dans le système de fourniture de chaleur entre les sources d'énergie thermique fournissant de l'énergie thermique dans ce système de fourniture de chaleur est effectuée par l'organisme habilité conformément à la présente loi fédérale à approuver le schéma de fourniture de chaleur, par apporter des modifications annuelles au système de fourniture de chaleur.

2. Pour répartir la charge calorifique des consommateurs d'énergie thermique, tous les organismes de fourniture de chaleur qui possèdent des sources d'énergie thermique dans ce système de fourniture de chaleur sont tenus de soumettre à l'organisme habilité conformément à la présente loi fédérale à approuver le schéma de fourniture de chaleur, un demande contenant des informations:

1) sur la quantité d'énergie calorifique que l'organisme de fourniture de chaleur s'engage à fournir aux consommateurs et aux organismes de fourniture de chaleur dans ce système de fourniture de chaleur ;

2) sur la quantité de capacité des sources d'énergie thermique, que l'organisme de fourniture de chaleur s'engage à maintenir ;

3) sur les tarifs en vigueur dans le domaine de la fourniture de chaleur et les coûts variables spécifiques prévisionnels pour la production d'énergie thermique, le caloporteur et le maintien de l'énergie.

3. Dans le schéma d'approvisionnement en chaleur, il convient de déterminer les conditions dans lesquelles il est possible de fournir de l'énergie thermique aux consommateurs à partir de diverses sources d'énergie thermique tout en maintenant la fiabilité de l'approvisionnement en chaleur. En présence de telles conditions, la répartition de la charge thermique entre les sources d'énergie thermique s'effectue sur une base concurrentielle conformément au critère des coûts variables spécifiques minimaux pour la production d'énergie thermique par les sources d'énergie thermique, déterminés de la manière établi par les principes de tarification dans le domaine de la fourniture de chaleur, approuvés par le gouvernement de la Fédération de Russie, sur la base d'organisations d'applications qui possèdent des sources d'énergie thermique, et des normes prises en compte lors de la réglementation des tarifs dans le domaine de la fourniture de chaleur pour le période de régulation correspondante.

4. Si l'organisme de fourniture de chaleur n'est pas d'accord avec la répartition de la charge thermique effectuée dans le schéma de fourniture de chaleur, il a le droit de faire appel de la décision relative à cette répartition, prise par l'organisme habilité conformément à la présente loi fédérale à approuver le programme de fourniture de chaleur, à l'organe exécutif fédéral autorisé par le gouvernement de la Fédération de Russie.

5. Les organismes de fourniture de chaleur et les organismes de réseau de chaleur opérant dans le même système de fourniture de chaleur, chaque année avant le début de la période de chauffage, sont tenus de conclure un accord entre eux sur la gestion du système de fourniture de chaleur conformément aux règles d'organisation de la chaleur approvisionnement, approuvé par le gouvernement de la Fédération de Russie.

6. L'objet de l'accord spécifié dans la partie 5 du présent article est la procédure d'actions mutuelles pour assurer le fonctionnement du système de fourniture de chaleur conformément aux exigences de la présente loi fédérale. Les conditions obligatoires de cet accord sont :

1) détermination de la subordination des services de répartition des organismes de fourniture de chaleur et des organismes de réseau de chaleur, la procédure de leur interaction ;

2) la procédure d'organisation du réglage des réseaux de chaleur et de régulation du fonctionnement du système d'alimentation en chaleur;

3) la procédure d'accès des parties à l'accord ou, d'un commun accord des parties à l'accord, à un autre organisme aux réseaux de chaleur pour le réglage des réseaux de chaleur et la régulation du fonctionnement du système d'alimentation en chaleur ;

4) la procédure d'interaction entre les organismes de fourniture de chaleur et les organismes de réseau de chaleur dans les situations d'urgence et les urgences.

7. Si les organismes de fourniture de chaleur et les organismes de réseau de chaleur n'ont pas conclu l'accord spécifié dans le présent article, la procédure de gestion du système de fourniture de chaleur est déterminée par l'accord conclu pour la période de chauffage précédente, et si un tel accord n'a pas été conclu plus tôt, la procédure spécifiée est établie par l'organisme autorisé conformément à la présente loi fédérale pour l'approbation du schéma de fourniture de chaleur.