Automatinės šilumos tiekimo valdymo sistemos. Naudojant modernią automatikos įrangą Įranga ir automatinė šilumos tiekimo valdymo sistema

Siemens yra pripažintas pasaulinis lyderis kuriant sistemas energetikos sektoriui, įskaitant šildymo ir vandens tiekimo sistemas. Taip daro vienas iš skyrių. Siemens – pastatų technologijos – „Pastatų automatizavimas ir sauga“. Įmonė siūlo visą katilinių, šilumos punktų ir siurblinių automatizavimo įrangą ir algoritmus.

1. Šildymo sistemos sandara

Siemens siūlo išsamų kūrimo sprendimą vieninga sistema miesto šilumos ir vandens tiekimo sistemų valdymas. Požiūrio sudėtingumas slypi tame, kad klientams siūloma viskas, pradedant šilumos ir vandens tiekimo sistemų hidrauliniais skaičiavimais ir baigiant ryšių ir dispečerinėmis sistemomis. Šio požiūrio įgyvendinimą užtikrina sukaupta įmonės specialistų patirtis, įgyta m skirtingos salys visame pasaulyje įgyvendinant įvairius projektus šildymo sistemų didiesiems Vidurio ir Rytų Europos miestams srityje. Šiame straipsnyje aptariamos šilumos tiekimo sistemų struktūros, principai ir valdymo algoritmai, kurie buvo įgyvendinti įgyvendinant šiuos projektus.

Šilumos tiekimo sistemos statomos daugiausia pagal 3 etapų schemą, kurios dalys yra:

1. Įvairių tipų šilumos šaltiniai, sujungti į vieną kilpinę sistemą

2. Centriniai šilumos punktai (CHP), prijungti prie pagrindinių šilumos tinklų, kurių šilumnešio temperatūra yra aukšta (130 ... 150 ° C). Centrinio šildymo centre temperatūra palaipsniui mažėja iki maksimalios 110 °C temperatūros, atsižvelgiant į ITP poreikius. Mažose sistemose gali nebūti centrinių šilumos punktų lygio.

3. Individualių šilumos punktų priėmimas šiluminė energija nuo centrinio šilumos punkto ir tiekiant šilumą į objektą.

Pagrindinis Siemens sprendimų bruožas yra tai, kad visa sistema yra pagrįsta 2 vamzdžių paskirstymo principu, o tai yra geriausias techninis ir ekonominis kompromisas. Šis sprendimas leidžia sumažinti šilumos nuostolius ir elektros sąnaudas lyginant su Rusijoje plačiai naudojamomis 4 vamzdžių arba 1 vamzdžių sistemomis su atviru vandens paėmimu, kurių modernizavimą nekeičiant jų struktūros investicijos nėra efektyvios. Tokių sistemų priežiūros išlaidos nuolat auga. Tuo tarpu būtent ekonominis efektas yra pagrindinis sistemos plėtros ir techninio tobulinimo tikslingumo kriterijus. Akivaizdu, kad kuriant naujas sistemas reikėtų priimti optimalius, praktiškai išbandytus sprendimus. Jei kalbame apie kapitalinį neoptimalios struktūros šilumos tiekimo sistemos remontą, ekonomiškai apsimoka pereiti prie 2 vamzdžių sistemos su atskirais šilumos punktais kiekviename name.

Valdymo įmonė, tiekdama vartotojus šiluma ir karštu vandeniu, padengia fiksuotas išlaidas, kurių struktūra yra tokia:

Šilumos gamybos sąnaudos vartojimui;

nuostoliai šilumos šaltiniuose dėl netobulų šilumos gamybos būdų;

šilumos nuostoliai šildymo magistralėse;

R elektros sąnaudos.

Kiekvienas iš šių komponentų gali būti sumažintas optimaliai valdant ir naudojant modernius automatizavimo įrankius kiekviename lygyje.

2. Šilumos šaltiniai

Yra žinoma, kad šildymo sistemoms pirmenybė teikiama dideliems kombinuotiems šilumos ir elektros šaltiniams arba tiems, kuriuose šiluma yra antrinis produktas, pavyzdžiui, pramoniniai procesai. Remiantis tokiais principais ir gimė centralizuoto šildymo idėja. Kaip atsarginiai šilumos šaltiniai naudojami įvairių rūšių kuru varomi katilai. dujų turbinos Ir taip toliau. Jei dujiniai katilai yra pagrindinis šilumos šaltinis, jie turi veikti automatiškai optimizuodami degimo procesą. Tai vienintelis būdas sutaupyti ir sumažinti išmetamų teršalų kiekį, palyginti su paskirstyta šilumos gamyba kiekviename name.

3. Siurblinės

Šiluma iš šilumos šaltinių perduodama magistraliniams šilumos tinklams. Šilumos nešiklis perpumpuojamas tinklo siurbliais, kurie dirba nuolat. Todėl ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas siurblių parinkimui ir veikimui. Siurblio darbo režimas priklauso nuo šilumos punktų režimų. Sumažėjus debitui CHP, nepageidautina padidėja siurblio (-ių) aukštis. Padidėjęs slėgis neigiamai veikia visus sistemos komponentus. Geriausiu atveju didėja tik hidraulinis triukšmas. Bet kuriuo atveju elektros energija švaistoma. Tokiomis sąlygomis užtikrinamas besąlyginis ekonominis siurblių dažnio reguliavimas. Naudojami įvairūs valdymo algoritmai. Pagrindinėje schemoje valdiklis palaiko pastovų slėgio skirtumą siurblyje, keisdamas greitį. Dėl to, kad sumažėjus aušinimo skysčio srautui, sumažėja slėgio nuostoliai linijose (kvadratinė priklausomybė), taip pat galima sumažinti slėgio kritimo nustatytąją (nustatyminę vertę). Toks siurblių valdymas vadinamas proporcingu ir leidžia dar labiau sumažinti siurblio eksploatavimo išlaidas. Efektyvesnis siurblių valdymas koreguojant užduotį „nuotoliniu tašku“. Šiuo atveju matuojamas slėgio kritimas pagrindinių tinklų galiniuose taškuose. Dabartinės vertės slėgio skirtumas kompensuoja slėgį siurblinėje.

4. Centriniai šilumos punktai (CHP)

Centrinio šildymo sistemos vaidina labai svarbų vaidmenį šiuolaikinėse šildymo sistemose. Energiją taupanti šilumos tiekimo sistema turėtų veikti naudojant atskirus šilumos punktus. Tačiau tai nereiškia, kad centrinio šildymo stotys bus uždarytos: jos veikia kaip hidraulinis stabilizatorius ir tuo pačiu dalija šilumos tiekimo sistemą į atskirus posistemius. Naudojant ITP, centrinio karšto vandens tiekimo sistemos neįtraukiamos į centrinį šildymo punktą. Tuo pačiu metu per centrinį šilumos punktą praeina tik 2 vamzdžiai, atskirti šilumokaičiu, kuris atskiria pagrindinių trasų sistemą nuo ITP sistemos. Taigi ITP sistema gali veikti esant kitoms aušinimo skysčio temperatūroms, taip pat esant mažesniam dinaminiam slėgiui. Tai garantuoja stabilų ITP veikimą ir tuo pačiu sumažina investicijas į ITP. Tiekimo temperatūra iš kogeneracinės elektrinės koreguojama pagal temperatūros grafiką pagal lauko temperatūrą, atsižvelgiant į vasaros apribojimą, kuris priklauso nuo KV sistemos poreikio kogeneracijoje. Kalbame apie preliminarų aušinimo skysčio parametrų reguliavimą, kuris leidžia sumažinti šilumos nuostolius antrinėse trasose, taip pat padidinti ITP šiluminės automatikos komponentų tarnavimo laiką.

5. Individualūs šilumos punktai (ITP)

ITP veikimas turi įtakos visos šilumos tiekimo sistemos efektyvumui. ITP yra strategiškai svarbi šilumos tiekimo sistemos dalis. Perėjimas nuo 4 vamzdžių sistemos prie modernios 2 vamzdžių sistemos yra susijęs su tam tikrais sunkumais. Pirma, tai reikalauja investicijų, antra, be tam tikros „know-how“ ITP įdiegimas gali, priešingai, padidinti einamąsias išlaidas. valdymo įmonė. ITP veikimo principas – šilumos punktas yra tiesiai pastate, kuris yra šildomas ir kuriam ruošiamas karštas vanduo. Tuo pačiu metu prie pastato prijungti tik 3 vamzdžiai: 2 aušinimo skysčiui ir 1 šalto vandens tiekimui. Taip supaprastėja sistemos vamzdynų konstrukcija, o planuojamo trasų remonto metu iš karto sutaupoma tiesiant vamzdžius.

5.1. Šildymo kontūro valdymas

ITP valdiklis valdo šildymo sistemos šiluminę galią keisdamas aušinimo skysčio temperatūrą. Šildymo temperatūros kontrolinė vertė nustatoma pagal lauko temperatūrą ir šildymo kreivę (reguliavimas pagal orą). Šildymo kreivė nustatoma atsižvelgiant į pastato inerciją.

5.2. Konstravimo inercija

Pastatų inercija turi didelę įtaką oro sąlygų kompensuojamo šildymo valdymo rezultatui. Šiuolaikinis ITP valdiklis turi atsižvelgti į šį įtakos veiksnį. Pastato inercija nustatoma pagal pastato laiko konstantos reikšmę, kuri svyruoja nuo 10 valandų skydiniams namams iki 35 valandų mūriniams namams. Pagal pastato laiko konstantą IHS reguliatorius nustato vadinamąją „kombinuotą“ lauko temperatūrą, kuri naudojama kaip korekcijos signalas automatinėje šildymo vandens temperatūros valdymo sistemoje.

5.3. vėjo jėga

Vėjas labai paveikia kambario temperatūrą, ypač daugiaaukščiuose pastatuose, esančiuose atvirose vietose. Šildymo vandens temperatūros koregavimo algoritmas, atsižvelgiant į vėjo įtaką, leidžia sutaupyti iki 10% šiluminės energijos.

5.4 Grąžinamos temperatūros apribojimas

Visi aukščiau aprašyti valdymo tipai netiesiogiai veikia grąžinamo vandens temperatūros mažinimą. Ši temperatūra yra pagrindinis ekonomiško šildymo sistemos veikimo rodiklis. Naudojant įvairius IHS veikimo režimus, grįžtamojo vandens temperatūrą galima sumažinti naudojant ribojimo funkcijas. Tačiau visos apribojimo funkcijos nukrypsta nuo patogiomis sąlygomis, o jų taikymas turi turėti galimybių studiją. Nepriklausomose šildymo kontūro prijungimo schemose, kai šilumokaitis veikia ekonomiškai, pirminio kontūro ir šildymo kontūro grįžtamojo vandens temperatūros skirtumas neturi viršyti 5 ° C. Ekonomiškumą užtikrina grįžtamojo vandens temperatūros dinaminio ribojimo funkcija ( DRT – grįžtamosios temperatūros skirtumas ): kai viršijama pirminio kontūro ir šildymo kontūro grįžtamojo vandens temperatūrų skirtumo nustatyta vertė, reguliatorius sumažina šildymo terpės srautą pirminiame kontūre. Kartu mažėja ir pikinė apkrova (1 pav.).

18 straipsnis. Šilumos apkrovos paskirstymas ir šilumos tiekimo sistemų valdymas

1. Šilumos energijos vartotojų šilumos apkrovą šilumos tiekimo sistemoje paskirsto tarp tiekiančiųjų šiluminę energiją šioje šilumos tiekimo sistemoje atlieka institucija, įgaliota pagal š. federalinis įstatymasšilumos tiekimo schemos tvirtinimui, kasmet atliekant šilumos tiekimo schemos pakeitimus.

2. Norėdamos paskirstyti šilumos energijos vartotojų šilumos apkrovą, visos šilumos tiekimo organizacijos, kurioms priklauso šilumos energijos šaltiniai šioje šilumos tiekimo sistemoje, privalo pateikti pagal šį federalinį įstatymą įgaliotai institucijai patvirtinti šilumos tiekimo schemą, programa su informacija:

1) apie šilumos energijos kiekį, kurį šilumos tiekimo organizacija įsipareigoja tiekti vartotojams ir šilumos tiekimo organizacijoms šioje šilumos tiekimo sistemoje;

2) dėl šiluminės energijos šaltinių galios dydžio, kurį įsipareigoja išlaikyti šilumos tiekimo organizacija;

3) apie galiojančius tarifus šilumos tiekimo srityje ir numatomas specifines kintamąsias šilumos energijos gamybos, šilumnešio ir galios išlaikymo sąnaudas.

3. Šilumos tiekimo schemoje turi būti nustatytos sąlygos, kurioms esant, išlaikant šilumos tiekimo patikimumą, galima tiekti vartotojus šilumos energija iš įvairių šilumos energijos šaltinių. Esant tokioms sąlygoms, šilumos apkrovos paskirstymas tarp šilumos energijos šaltinių vykdomas konkurencijos pagrindu pagal minimalaus specifinio kintamos išlaidosšilumos energijos gamybai iš šilumos energijos šaltinių, nustatytos Vyriausybės patvirtintų šilumos tiekimo srities kainodaros bazių nustatyta tvarka. Rusijos Federacija, remiantis organizacijų, kurioms priklauso šiluminės energijos šaltiniai, prašymais ir standartais, į kuriuos buvo atsižvelgta reguliuojant atitinkamo reguliavimo laikotarpio tarifus šilumos tiekimo srityje.

4. Jei šilumos tiekimo organizacija nesutinka su šilumos apkrovos paskirstymu pagal šilumos tiekimo schemą, ji turi teisę apskųsti sprendimą dėl tokio paskirstymo, priimtą pagal šį federalinį įstatymą įgaliotos institucijos. patvirtina šilumos tiekimo schemą Rusijos Federacijos Vyriausybės įgaliotai federalinei vykdomajai institucijai.

5. Šilumos tiekimo organizacijos ir šilumos tinklų organizacijos, veikiančios toje pačioje šilumos tiekimo sistemoje, kasmet iki šildymo laikotarpio pradžios privalo tarpusavyje sudaryti šilumos tiekimo sistemos valdymo sutartį pagal Šilumos organizavimo taisykles. tiekimas, patvirtintas Rusijos Federacijos Vyriausybės.

6. Šio straipsnio 5 dalyje nurodytos sutarties dalykas – tarpusavio veiksmų tvarka, užtikrinanti šilumos tiekimo sistemos funkcionavimą pagal šio federalinio įstatymo reikalavimus. Privalomos šios sutarties sąlygos yra šios:

1) šilumos tiekimo organizacijų ir šilumos tinklų organizacijų dispečerinių tarnybų pavaldumo, jų sąveikos tvarkos nustatymas;

3) sutarties šalių arba, susitarus šalių susitarimu, kitos organizacijos patekimo prie šilumos tinklų šilumos tinklų derinimui ir šilumos tiekimo sistemos eksploatavimo reguliavimui užtikrinimo tvarka;

4) šilumos tiekimo organizacijų ir šilumos tinklų organizacijų sąveikos ekstremaliose ir ekstremaliose situacijose tvarka.

7. Jeigu šilumos tiekimo organizacijos ir šilumos tinklų organizacijos nėra sudariusios šiame straipsnyje nurodytos sutarties, šilumos tiekimo sistemos valdymo tvarką nustato sutartis, sudaryta už praėjusį šildymo laikotarpį, o jeigu tokia sutartis nebuvo sudaryta. anksčiau nurodytą tvarką nustato įstaiga, įgaliota pagal šį federalinį įstatymą patvirtinti šilumos tiekimo schemą.

svarbu viešoji tarnybašiuolaikiniuose miestuose yra šilumos tiekimas. Šilumos tiekimo sistema skirta tenkinti gyventojų poreikius teikiant gyvenamųjų ir visuomeninių pastatų šildymo paslaugas, karšto vandens tiekimą (vandens šildymą) ir vėdinimą.

Šiuolaikinė miesto šilumos tiekimo sistema apima šiuos pagrindinius elementus: šilumos šaltinį, šilumos perdavimo tinklus ir įrenginius, taip pat šilumą vartojančius įrenginius ir įrenginius – šildymo, vėdinimo ir karšto vandens tiekimo sistemas.

Miesto šildymo sistemos klasifikuojamos pagal šiuos kriterijus:

• - centralizacijos laipsnis;
• - aušinimo skysčio tipas;
• - šilumos energijos gamybos būdas;
• - vandens tiekimo karšto vandens tiekimui ir šildymui būdas;
• - šilumos tinklų vamzdynų skaičius;
• - būdas aprūpinti vartotojus šilumine energija ir kt.

Autorius centralizacijos laipsnisšilumos tiekimas atskirti du pagrindiniai tipai:

• 1) centralizuotos šilumos tiekimo sistemos, sukurtos miestuose ir rajonuose, kuriuose vyrauja daugiaaukščiai namai. Tarp jų yra: labai organizuotas centralizuotas šilumos tiekimas, pagrįstas kombinuota šilumos ir elektros gamyba kogeneracinėje elektrinėje – centralizuotas šildymas ir centralizuotas šildymas iš centralizuoto šildymo ir pramoninio šildymo katilų;
• 2) decentralizuotas šilumos tiekimas iš nedidelių gretimų katilinių (prikabinamų, rūsio, stogo), individualių šildymo įrenginių ir kt.; tuo pačiu metu nėra šilumos tinklų ir su tuo susijusių šilumos energijos nuostolių.

Autorius aušinimo skysčio tipas Atskirkite garo ir vandens šildymo sistemas. Šildymo garais sistemose perkaitinti garai atlieka šilumos nešiklio funkciją. Šios sistemos daugiausia naudojamos technologiniais tikslais pramonėje, energetikoje. Gyventojų komunalinio šilumos tiekimo poreikiams dėl padidėjusio pavojaus jų eksploatavimo metu jie praktiškai nenaudojami.

Vandens šildymo sistemose šilumnešis yra karštas vanduo. Šios sistemos daugiausia naudojamos miesto vartotojams tiekti šiluminę energiją, karšto vandens tiekimui ir šildymui, kai kuriais atvejais – technologiniams procesams. Mūsų šalyje vandens šildymo sistemos sudaro daugiau nei pusę visų šilumos tinklų.

Autorius šiluminės energijos gamybos būdas išskirti:

• - Kombinuota šilumos ir elektros gamyba termofikacinėse jėgainėse. Šiuo atveju darbinio terminio garo šiluma naudojama elektrai gaminti, kai garas plečiasi turbinose, o likusi išmetamųjų garų šiluma panaudojama vandeniui šildyti šilumokaičiuose, kurie sudaro šildymo įrangą. CHP. Karštas vanduo naudojamas miesto vartotojų šildymui. Taigi kogeneracinėje jėgainėje didelio potencialo šiluma naudojama elektrai gaminti, o mažo – šilumos tiekimui. Tai kombinuotos šilumos ir elektros gamybos energetinė reikšmė, leidžianti žymiai sumažinti specifinį kuro suvartojimą gaminant šilumą ir elektrą;
• - atskira šilumos energijos gamyba, kai vandens šildymas katilinėse (šilumos elektrinėse) yra atskirtas nuo elektros energijos gamybos.

Autorius vandens tiekimo būdas karšto vandens tiekimui vandens šildymo sistemos skirstomos į atviras ir uždaras. Atvirose vandens šildymo sistemose karštas vanduo į vietinės karšto vandens tiekimo sistemos čiaupus tiekiamas tiesiai iš šilumos tinklų. Uždarose vandens šildymo sistemose vanduo iš šilumos tinklų naudojamas tik kaip šilumos terpė šildyti vandens šildytuvuose – šilumokaičiuose (katiluose) vandens iš čiaupo, kuris vėliau patenka į vietinę karšto vandens tiekimo sistemą.

Autorius vamzdynų skaičius Yra vienvamzdės, dvivamzdės ir kelių vamzdžių šilumos tiekimo sistemos.

Autorius būdas suteikti vartotojams su šilumos energija išskiriamos vienpakopės ir daugiapakopės šilumos tiekimo sistemos - priklausomai nuo abonentų (vartotojų) prijungimo prie šilumos tinklų schemų. Šilumos vartotojų prijungimo prie šilumos tinklų mazgai vadinami abonentų įėjimais. Prie kiekvieno pastato abonento įvado įrengiami karšto vandens šildytuvai, liftai, siurbliai, armatūra, prietaisai aušinimo skysčio parametrams ir srautui reguliuoti pagal vietinę šildymo ir vandens armatūrą. Todėl dažnai abonento įvestis vadinama vietiniu šilumos tašku (MTP). Jei abonento įvadas statomas atskiram įrenginiui, jis vadinamas individualiu šilumos punktu (ITP).

Organizuojant vienpakopes šilumos tiekimo sistemas, šilumos vartotojai jungiami tiesiogiai prie šilumos tinklų. Toks tiesioginis šildymo prietaisų prijungimas riboja leistino slėgio ribas šilumos tinkluose, nes aukštas spaudimas būtinas aušinimo skysčiui transportuoti galutiniams vartotojams yra pavojingas šildymo radiatoriams. Dėl šios priežasties vienpakopės sistemos naudojamos šilumai tiekti ribotam vartotojų skaičiui iš katilinių su trumpu šilumos tinklų ilgiu.

Daugiapakopėse sistemose tarp šilumos šaltinio ir vartotojų įrengiami centriniai šilumos centrai (CHP) arba valdymo ir paskirstymo taškai (CDP), kuriuose vietinių vartotojų pageidavimu gali būti keičiami aušinimo skysčio parametrai. Centrinio šildymo ir skirstymo centruose yra įrengti siurbimo ir vandens šildymo mazgai, valdymo ir saugos armatūra, prietaisai, skirti kvartalo ar rajono vartotojų grupei aprūpinti reikiamų parametrų šilumine energija. Siurbimo ar vandens šildymo įrenginių pagalba magistraliniai vamzdynai (pirmas etapas) iš dalies arba visiškai hidrauliškai izoliuojami nuo skirstomųjų tinklų (antrasis etapas). Iš CHP arba KRP į kiekvieno pastato MTP vietiniams vartotojams bendrais arba atskirais antrojo etapo vamzdynais tiekiamas priimtinų arba nustatytų parametrų šilumnešis. Tuo pačiu metu MTP atliekamas tik liftinis grįžtamojo vandens iš vietinių šildymo įrenginių maišymas, vietinis vandens suvartojimo karšto vandens tiekimui reguliavimas ir šilumos suvartojimo apskaita.

Pirmojo ir antrojo etapų šilumos tinklų visiškos hidraulinės izoliacijos organizavimas yra svarbiausia šilumos tiekimo patikimumo gerinimo ir šilumos perdavimo diapazono didinimo priemonė. Daugiapakopės šilumos tiekimo sistemos su centrinio šildymo ir paskirstymo centrais leidžia dešimtis kartų sumažinti vietinių karšto vandens šildytuvų, cirkuliacinių siurblių ir temperatūros reguliatorių, įrengtų MTP su vienpakope sistema, skaičių. Centriniame šildymo centre galima organizuoti vietinio vandentiekio vandens valymą, kad būtų išvengta karšto vandens tiekimo sistemų korozijos. Galiausiai, statant centrinio šildymo ir paskirstymo centrus, MTP gerokai sumažėja vieneto eksploatavimo sąnaudos ir išlaidos personalo išlaikymui įrangai aptarnauti.

Šilumos energija karšto vandens arba garo pavidalu iš kogeneracinės elektrinės ar katilinės transportuojama vartotojams (gyvenamiesiems namams, visuomeniniai pastatai ir pramonės įmonės) specialiais vamzdynais – šilumos tinklais. Šilumos tinklų trasa miestuose ir kitose gyvenvietėse turėtų būti numatyta inžineriniams tinklams skirtose techninėse juostose.

Šiuolaikiniai miesto sistemų šilumos tinklai yra sudėtingi inžineriniai statiniai. Jų ilgis nuo šaltinio iki vartotojų yra dešimtys kilometrų, o tinklo skersmuo siekia 1400 mm. Šiluminių tinklų struktūra apima šilumos vamzdynus; kompensatoriai, suvokiantys temperatūros pailgėjimą; specialiose kamerose ar paviljonuose sumontuota atjungimo, reguliavimo ir saugos įranga; siurblinės; centralizuoto šilumos tiekimo punktų (RTP) ir šilumos punktų (TP).

Šilumos tinklai skirstomi į pagrindinius, klojamus pagrindinėmis kryptimis vietovė, paskirstymas - kvartalo, mikrorajono - ir filialų individualiems pastatams bei abonentams.

Šiluminių tinklų schemos, kaip taisyklė, naudojamos sijos. Siekiant išvengti šilumos tiekimo vartotojui trikdžių, numatoma atskirus magistralinius tinklus sujungti tarpusavyje, taip pat įrengti trumpiklius tarp atšakų. Dideliuose miestuose, esant keliems dideliems šilumos šaltiniams, pagal žiedinę schemą tiesiami sudėtingesni šilumos tinklai.

Norint užtikrinti patikimą tokių sistemų veikimą, būtina jų hierarchinė konstrukcija, kurioje visa sistema suskirstyta į keletą lygių, kurių kiekvienas turi savo užduotį, mažėjančią nuo aukščiausio lygio iki apačios. Viršutinį hierarchinį lygį sudaro šilumos šaltiniai, kitas lygis yra pagrindiniai šilumos tinklai su RTP, žemesnis yra paskirstymo tinklai su vartotojų abonentų įvestimis. Šilumos šaltiniai tiekia tam tikros temperatūros ir tam tikro slėgio karštą vandenį į šilumos tinklus, užtikrina vandens cirkuliaciją sistemoje bei palaiko joje tinkamą hidrodinaminį ir statinį slėgį. Jie turi specialius vandens valymo įrenginius, kur cheminis valymas ir vandens deaeracija. Pagrindiniai šilumnešio srautai magistraliniais šilumos tinklais transportuojami į šilumos vartojimo mazgus. RTP aušinimo skystis paskirstomas tarp rajonų, autonominiai hidrauliniai ir šiluminiai režimai palaikomi rajonų tinkluose. Šilumos tiekimo sistemų hierarchinės konstrukcijos organizavimas užtikrina jų valdymą eksploatacijos metu.

Šilumos tiekimo sistemos hidrauliniams ir šiluminiams režimams valdyti yra automatizuotas, o tiekiamos šilumos kiekis reguliuojamas pagal vartojimo normas ir abonentų reikalavimus. Didžiausias šilumos kiekis išleidžiamas pastatams šildyti. Šildymo apkrova kinta priklausomai nuo lauko temperatūros. Siekdama išlaikyti šilumos tiekimo vartotojams atitiktį, ji naudoja centrinį šilumos šaltinių reguliavimą. pasiekti Aukštos kokybėsšilumos tiekimas, naudojant tik centrinį reguliavimą, negalimas, todėl šilumos punktuose ir pas vartotojus naudojamas papildomas automatinis reguliavimas. Vandens suvartojimas karštam vandeniui tiekti nuolat kinta, o siekiant palaikyti stabilų šilumos tiekimą automatiškai reguliuojamas šilumos tinklų hidraulinis režimas, palaikoma pastovi ir lygi 65°C karšto vandens temperatūra.

Pagrindinės sisteminės problemos, apsunkinančios veiksmingo šilumos tiekimo funkcionavimo mechanizmo organizavimą šiuolaikiniuose miestuose, yra šios:

• - reikšmingas fizinis ir moralinis šilumos tiekimo sistemų įrangos nusidėvėjimas;
• - aukštas lygis nuostoliai šilumos tinkluose;
• - didžiulis šilumos skaitiklių ir šilumos tiekimo reguliatorių trūkumas tarp gyventojų;
• - pervertintos vartotojų šiluminės apkrovos;
• - norminės-teisinės ir įstatyminės bazės netobulumas.

Šiluminių elektrinių ir šilumos tinklų įranga Rusijoje vidutiniškai nusidėvi, siekia 70%. Bendrame šildymo katilinių skaičiuje vyrauja mažos, neefektyvios, jų rekonstrukcijos ir likvidavimo procesas vyksta labai lėtai. Šiluminių pajėgumų padidėjimas kasmet 2 ir daugiau kartų atsilieka nuo didėjančių apkrovų. Dėl sistemingų katilinių kuro tiekimo trikdžių daugelyje miestų kasmet iškyla rimtų sunkumų aprūpinant šilumą gyvenamuosiuose rajonuose ir namuose. Šildymo sistemų paleidimas rudenį trunka kelis mėnesius; žiemos laikotarpis tapti norma, o ne išimtimi; įrangos keitimo tempas mažėja, daugėja netvarkingų įrenginių. Tai lėmė pastaraisiais metais staigų šilumos tiekimo sistemų avaringumo padidėjimą.

Ryžiai. 6. Dviejų laidų linija su dviem vainikiniais laidais skirtingais atstumais tarp jų

16 m; 3 - bp = 8 m; 4 - b,

BIBLIOGRAFIJA

1. Efimov B.V. Audros bangos oro linijose. Apatiškumas: KSC RAS ​​leidykla, 2000. 134 p.

2. Kostenko M.V., Kadomskaya K.P., Levinshgein M.L., Efremov I.A. Viršįtampa ir apsauga nuo jų

aukštos įtampos oro ir kabelinės elektros linijos. L.: Nauka, 1988. 301 p.

ESU. Prokhorenkovas

AUTOMATIZUOTOS MIESTO SKIRTOJO ŠILUMOS TIEKIMO KONTROLĖS SISTEMOS STATYMO METODAI

Išteklius taupančių technologijų diegimo klausimai šiuolaikinė Rusija skiriamas didelis dėmesys. Šios problemos ypač aktualios Tolimosios Šiaurės regionuose. Mazutas miesto katilinėms – tai mazutas, kuris geležinkeliu tiekiamas iš centrinių Rusijos regionų, o tai ženkliai padidina pagamintos šiluminės energijos kainą. Trukmė

Šildymo sezonas Arkties sąlygomis yra 2–2,5 mėnesio ilgesnis nei centriniuose šalies regionuose, o tai susiję su Tolimosios Šiaurės klimato sąlygomis. Tuo pačiu šilumos ir elektros įmonės turi gaminti reikiamą šilumos kiekį garo, karšto vandens pavidalu, esant tam tikriems parametrams (slėgiui, temperatūrai), kad būtų užtikrinta visų miesto infrastruktūrų gyvybinė veikla.

Sumažinti vartotojams tiekiamos šilumos gamybos sąnaudas galima tik ekonomiškai deginant kurą, racionalus naudojimas elektros energija įmonių savo reikmėms, maksimaliai sumažinant šilumos nuostolius susisiekimo (miesto šilumos tinklai) ir vartojimo srityse (pastatai, miesto įmonės), taip pat mažinant aptarnaujančio personalo skaičių gamybos vietose.

Visų šių problemų sprendimas įmanomas tik įdiegus naujas technologijas, įrangą, techninėmis priemonėmis vadovybė užtikrinti ekonominis efektyvumasšiluminės energetikos įmonių darbą, taip pat gerinti šilumos energetikos sistemų valdymo ir eksploatavimo kokybę.

Problemos formulavimas

Viena iš svarbių užduočių miesto šildymo srityje yra šilumos tiekimo sistemų su lygiagrečiai veikiančių kelių šilumos šaltinių sukūrimas. Šiuolaikinės sistemos Miestų centralizuoto šildymo sistemos išsivystė kaip labai sudėtingos, erdviai paskirstytos uždaros cirkuliacijos sistemos. Paprastai vartotojai neturi savireguliacijos savybės, aušinimo skysčio paskirstymas atliekamas iš anksto įrengiant specialiai suprojektuotus (vienam iš režimų) pastovias hidraulines varžas [1]. Atsižvelgiant į tai, atsitiktinis garo ir karšto vandens vartotojų šiluminės energijos pasirinkimo pobūdis lemia dinamiškai sudėtingus pereinamuosius procesus visuose šiluminės energijos sistemos (TPP) elementuose.

Nuotolinių įrenginių būklės ir valdomuose taškuose (CP) esančios įrangos valdymo operatyvinis valdymas neįmanomas, jei nebus sukurta automatizuota centrinių šilumos punktų ir siurblinių dispečerinės valdymo ir valdymo sistema (ASDK ir U TsTP ir NS). miestas. Todėl viena iš aktualių problemų yra šiluminės energijos srautų valdymas, atsižvelgiant tiek į pačių šilumos tinklų, tiek į energijos vartotojų hidraulines charakteristikas. Reikia spręsti problemas, susijusias su šilumos tiekimo sistemų kūrimu, kur lygiagrečiai

Keletas šilumos šaltinių (šilumos stočių - TS)) veikia bendruosiuose miesto šilumos tinkluose ir pagal bendrą šilumos apkrovos grafiką. Tokios sistemos leidžia sutaupyti kuro šildymo metu, padidinti pagrindinės įrangos apkrovos laipsnį, eksploatuoti katilo agregatus režimais su optimaliomis naudingumo vertėmis.

Optimalaus valdymo problemų sprendimas technologiniai procesaišildymo katilinė

Spręsti Valstybinės regioninės šilumos ir energetikos įmonės (GOTEP) „TEKOS“ šildymo katilinės „Severnaja“ technologinių procesų optimalaus valdymo problemas, panaudojant Energijos taupymo ir aplinkos apsaugos importo programos dotaciją. Rusijos ir Amerikos komiteto įranga ir medžiagos (PIEPOM), įranga buvo tiekiama (finansuojama JAV vyriausybės). Ši įranga ir skirta jai programinė įranga leido išspręsti įvairiausius rekonstrukcijos uždavinius bazinėje įmonėje GOTEP „TEKOS“, o gautus rezultatus – atkartoti regiono šilumos ir elektros įmones.

TS katilinių agregatų valdymo sistemų rekonstrukcijos pagrindas buvo pasenusių centrinio valdymo pulto ir vietinių automatinio valdymo sistemų automatikos įrankių pakeitimas modernia mikroprocesorine paskirstyto valdymo sistema. Įdiegta paskirstytoji katilų valdymo sistema, pagrįsta mikroprocesorine sistema (MPS) TDC 3000-S (Supper) iš Honeywell, suteikė vieną integruotą sprendimą visoms sistemos funkcijos TS technologinių procesų kontrolė. Valdoma MPS pasižymi vertingomis savybėmis: valdymo ir valdymo funkcijų išdėstymo paprastumu ir matomumu; lankstumas vykdant visus proceso reikalavimus, atsižvelgiant į patikimumo rodiklius (darbas antrojo kompiuterio „karštu“ budėjimo režimu ir USO), prieinamumą ir efektyvumą; lengva prieiga prie visų sistemos duomenų; paslaugų funkcijų keitimo ir išplėtimo paprastumas be grįžtamojo ryšio apie sistemą;

patobulinta informacijos pateikimo sprendimams patogia forma kokybė (draugiška išmani operatoriaus sąsaja), padedanti sumažinti operatyvinio personalo klaidas eksploatuojant ir valdant TS procesus; Proceso valdymo sistemų dokumentacijos kūrimas kompiuteriu; padidintas objekto parengtis eksploatuoti (valdymo sistemos savidiagnostikos rezultatas); daug žadanti sistema su aukštu inovacijų lygiu. TDC 3000 - S sistemoje (1 pav.) galima prijungti išorinius kitų gamintojų PLC valdiklius (ši galimybė įgyvendinama, jei yra PLC šliuzo modulis). Rodoma informacija iš PLC valdiklių

Jis rodomas TOC kaip taškų, kuriuos galima skaityti ir rašyti iš vartotojo programų, masyvas. Tai leidžia naudoti paskirstytas įvesties / išvesties stotis, įrengtas arti valdomų objektų, duomenims rinkti ir perduoti duomenis į TOC per informacinį kabelį, naudojant vieną iš standartinių protokolų. Ši parinktis leidžia integruoti naujus valdymo objektus, įskaitant automatizuota sistema centrinių šilumos punktų ir siurblinių dispečerinis valdymas ir valdymas (ASDKiU TsTPiNS), į esamą įmonės automatizuotą procesų valdymo sistemą be išorinių pakeitimų vartotojams.

vietinis kompiuterių tinklas

Universalios stotys

Kompiuterinė istorija

šliuzo modulio modulis

Vietinis tinklas valdymas

Pagrindiniai vartai

I rezervas (ARMM)

Patobulinimo modulis. Išplėstinis proceso vadovas (ARMM)

Universalus valdymo tinklas

I/O valdikliai

Kabelių trasos 4-20 mA

I/O stotis SIMATIC ET200M.

I/O valdikliai

PLC įrenginių tinklas (PROFIBUS)

Kabelių trasos 4-20 mA

Srauto jutikliai

Temperatūros jutikliai

Slėgio jutikliai

Analizatoriai

Reguliatoriai

Dažnio stotys

vartų vožtuvai

Srauto jutikliai

Temperatūros jutikliai

Slėgio jutikliai

Analizatoriai

Reguliatoriai

Dažnio stotys

vartų vožtuvai

Ryžiai. 1. Informacijos rinkimas paskirstytomis PLC stotimis, jos perdavimas į TDC3000-S vizualizavimui ir apdorojimui, po to valdymo signalų išdavimas

Atlikti eksperimentiniai tyrimai parodė, kad garo katile jo veikimo režimais vykstantys procesai yra atsitiktinio pobūdžio ir yra nestacionarūs, ką patvirtina matematinio apdorojimo ir statistinės analizės rezultatai. Atsižvelgiant į atsitiktinį garo katile vykstančių procesų pobūdį, matematinio lūkesčio (MO) M(t) ir sklaidos 5 (?) poslinkio išilgai pagrindinių valdymo koordinačių įverčiai, kaip valdymo kokybės vertinimo matas:

Em, (t) 2 MZN (t) – MrN (t) ^ gMix (t) ^ min

kur Mzn(t), Mmn(t) yra pagrindinių garo katilo reguliuojamų parametrų: oro kiekio, kuro kiekio ir katilo garo išeiga, nustatytas ir esamas MO.

s 2 (t) = 8|v (t) - q2N (t) ^ s^ (t) ^ min, (2)

kur 52Tn, 5zn2(t) yra pagrindinių garo katilo reguliuojamų parametrų srovės ir nustatytos dispersijos.

Tada kontrolės kokybės kriterijus turės formą

Jn = I [avMy(t) + ßsö;, (t)] ^ min, (3)

kur n = 1,...,j; - ß - svorio koeficientai.

Priklausomai nuo katilo darbo režimo (reguliavimo arba bazinio), turėtų būti suformuota optimali valdymo strategija.

Garo katilo valdymo režimo valdymo strategija turėtų būti skirta palaikyti pastovų slėgį garo kolektoriuje, neatsižvelgiant į šilumos vartotojų suvartojamo garo kiekį. Šiam veikimo režimui garų slėgio poslinkio įvertinimas pagrindinėje garų antraštėje formoje

ep (/) = Pz(1) – Pm () ^B^ (4)

kur VD, Pt(0 - nustatytos ir esamos vidutinės garo slėgio reikšmės pagrindinėje garų antraštėje.

Garų slėgio poslinkis pagrindiniame garų rinktuve dispersijos būdu, atsižvelgiant į (4), turi tokią formą

(0 = -4r(0 ^^ (5)

kur (UrzOO, art(0 - duota ir dabartinė slėgio dispersija.

Daugiajungimo katilo valdymo sistemos grandinių reguliatorių perdavimo koeficientams koreguoti buvo taikomi neaiškios logikos metodai.

Bandomojo automatizuotų garo katilų eksploatavimo metu buvo sukaupta statistinė medžiaga, kuri leido gauti lyginamąsias (su neautomatizuotų katilinių agregatų eksploatavimu) naujų metodų ir valdymo priemonių diegimo techninio ir ekonominio efektyvumo charakteristikas bei tęsti rekonstrukcijos darbus. ant kitų katilų. Taigi neautomatizuotų garo katilų Nr.9 ir 10, taip pat automatizuotų garo katilų Nr.13 ir Nr.14 pusmetinio eksploatavimo laikotarpiu gauti rezultatai, kurie pateikti 1 lentelėje.

Optimalios šiluminės elektrinės apkrovos parametrų nustatymas

Norint nustatyti optimalią transporto priemonės apkrovą, būtina žinoti jų garo generatorių ir visos katilinės energetines charakteristikas, kurios yra tiekiamo kuro kiekio ir gaunamos šilumos santykis.

Šių charakteristikų radimo algoritmas apima šiuos veiksmus:

1 lentelė

Katilo veikimo rodikliai

Indikatoriaus pavadinimas Melžimo katilų indikatorių reikšmė

№9-10 № 13-14

Šilumos generavimas, Gcal Kuro sąnaudos, t Specifinė kuro sąnaudų norma generuojant 1 Gcal šiluminės energijos, kg etaloninio kuro cal 170,207 20,430 120,03 217,626 24,816 114,03

1. Katilų šiluminių charakteristikų nustatymas įvairiems jų darbo apkrovos režimams.

2. Šilumos nuostolių A () nustatymas atsižvelgiant į katilų efektyvumą ir jų naudingąją apkrovą.

3. Katilinių agregatų apkrovos charakteristikų nustatymas jų kitimo intervale nuo minimalios leistinos iki didžiausios.

4. Remiantis bendrųjų šilumos nuostolių pokyčiu garo katiluose, jų energetinių charakteristikų, atspindinčių standartinio kuro suvartojimą per valandą, nustatymas pagal formulę 5 = 0,0342 (0, + AC?).

5. Katilinių energetinių charakteristikų (TS) gavimas naudojant katilų energetines charakteristikas.

6. Suformuoti, atsižvelgiant į TS energetines charakteristikas, valdymo sprendimus dėl jų krovimo eiliškumo ir tvarkos šildymo laikotarpiu, taip pat vasaros sezonu.

Kitas svarbus klausimas lygiagretaus šaltinių veikimo organizavimas (TS) - veiksnių, turinčių didelę įtaką katilinių apkrovai, nustatymas ir šilumos tiekimo valdymo sistemos uždaviniai, kad vartotojai gautų reikiamą šilumos energijos kiekį mažiausiomis įmanomomis sąnaudomis. jo generavimas ir perdavimas.

Pirmosios problemos sprendimas vykdomas susiejant tiekimo grafikus su šilumos naudojimo per šilumokaičių sistemą grafikais, antrosios – nustatant vartotojų šilumos apkrovos ir jos pagaminimo atitiktį, t.y. , planuojant apkrovos pokytį ir mažinant nuostolius perduodant šilumos energiją. Šilumos tiekimo ir naudojimo grafikų susiejimo užtikrinimas turėtų būti atliekamas naudojant vietinę automatiką tarpiniuose etapuose nuo šilumos energijos šaltinių iki jos vartotojų.

Antrajai problemai spręsti siūloma įgyvendinti planuojamo vartotojų apkrovimo įvertinimo funkcijas, atsižvelgiant į ekonomiškai pagrįstas energijos šaltinių (ES) galimybes. Toks požiūris galimas naudojant situacijos valdymo metodus, pagrįstus neaiškios logikos algoritmų įgyvendinimu. Pagrindinis veiksnys, turintis didelę įtaką

katilinių šilumos apkrova yra ta jos dalis, kuri naudojama pastatams šildyti ir karštam vandeniui tiekti. Vidutinis šilumos srautas (vatais), naudojamas pastatams šildyti, nustatomas pagal formulę

kur /iš - vidutinė lauko temperatūra tam tikrą laikotarpį; r( - vidutinė šildomos patalpos vidaus oro temperatūra (temperatūra, kuri turi būti palaikoma tam tikrame lygyje); / 0 - numatoma lauko oro temperatūra šildymo projektavimui;<70 - укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых и общественных зданий в Ваттах на 1 м площади здания при температуре /0; А - общая площадь здания; Кх - коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий (при отсутствии конкретных данных его можно считать равным 0,25).

Iš (6) formulės matyti, kad šilumos apkrovą pastatų šildymui daugiausia lemia lauko oro temperatūra.

Pastatų karšto vandens tiekimo vidutinis šilumos srautas (vatais) nustatomas pagal išraišką

1,2w(a + ^)(55 - ^) p

Yt „. " _ Su"

čia m yra vartotojų skaičius; a - vandens suvartojimas karšto vandens tiekimui +55 ° C temperatūroje vienam asmeniui per dieną litrais; b - vandens suvartojimas karšto vandens tiekimui viešuosiuose pastatuose esant +55 ° C temperatūrai (manoma, kad 25 litrai per dieną vienam asmeniui); c – vandens šiluminė talpa; /x – šalto (čiaupo) vandens temperatūra šildymo laikotarpiu (laikyta +5 °C).

(7) išraiškos analizė parodė, kad skaičiuojant vidutinę karšto vandens tiekimo šilumos apkrovą, ji pasirodo esanti pastovi. Tikrasis šiluminės energijos išgavimas (karšto vandens pavidalu iš čiaupo), priešingai nei apskaičiuota, yra atsitiktinis, o tai susiję su karšto vandens analizės padidėjimu ryte ir vakare ir sumažėjusiu šilumos kiekiu. atranka dieną ir naktį. Ant pav. 2, 3 rodo pokyčių diagramas

Aliejus 012 013 014 015 016 017 018 019 1 111 112 113 114 115 116 117 118 119 2 211 212 213 214 212 213 214 215 313 ​​313 214 215 313

mėnesio dienos

Ryžiai. 2. Vandens temperatūros pokyčių CHP N9 5 grafikas (7 - tiesioginis katilo vanduo,

2 - tiesioginis kas ketvirtį, 3 - vanduo karštam vandeniui tiekti, 4 - atvirkštinis kas ketvirtis, 5 - grįžtamasis katilo vanduo) ir lauko oro temperatūra (6) laikotarpiu nuo 2009 m. vasario 1 d. iki vasario 4 d.

karšto vandens slėgis ir temperatūra TsTP Nr. 5, kurie buvo gauti iš Murmansko SDKi U TsTP ir NS archyvo.

Prasidėjus šiltoms dienoms, kai penkias paras aplinkos temperatūra nenukrenta žemiau +8 °C, vartotojų šildymo apkrova išjungiama ir šilumos tinklai veikia karšto vandens tiekimo poreikiams. Pagal formulę apskaičiuojamas vidutinis šilumos srautas į karšto vandens tiekimą ne šildymo laikotarpiu

kur yra šalto (čiaupo) vandens temperatūra ne šildymo laikotarpiu (laikoma +15 °С); p - koeficientas, atsižvelgiant į vidutinio vandens suvartojimo karšto vandens tiekimui pokytį ne šildymo laikotarpiu, palyginti su šildymo periodu (0,8 - būsto ir komunaliniam sektoriui, 1 - įmonėms).

Atsižvelgiant į (7), (8) formules, apskaičiuojami energijos vartotojų šilumos apkrovų grafikai, kuriais remiantis sudaromos TS centralizuoto šilumos energijos tiekimo reguliavimo uždaviniai.

Automatizuota miesto centrinių šilumos punktų ir siurblinių dispečerinės valdymo ir valdymo sistema

Ypatingas Murmansko miesto bruožas yra tai, kad jis yra kalvotoje vietovėje. Mažiausias aukštis – 10 m, didžiausias – 150 m. Šiuo atžvilgiu šilumos tinklai turi sunkų pjezometrinį grafiką. Dėl padidėjusio vandens slėgio pradinėse atkarpose padidėja avarijų (vamzdžių plyšimų) dažnis.

Operatyviniam nuotolinių objektų būklės valdymui ir įrangos, esančios kontroliuojamuose taškuose (CP), valdymui,

Ryžiai. 3 pav. Vandens slėgio pokyčių centrinėje šildymo stotyje Nr. 5 grafikas laikotarpiu nuo 2009 m. vasario 1 d. iki vasario 4 d.: 1 - karštas vanduo, 2 - tiesioginis katilo vanduo, 3 - tiesioginis kas ketvirtį, 4 - atvirkštinis kas ketvirtį,

5 - šaltas, 6 - grįžtamasis katilo vanduo

sukūrė Murmansko miesto ASDKiUCTPiNS. Kontroliuojami punktai, kuriuose atliekant rekonstrukcijos darbus buvo sumontuota telemechanikos įranga, yra iki 20 km atstumu nuo pagrindinės įmonės. Ryšys su CP telemechanikos įranga vyksta tam skirta telefono linija. Centrinės katilinės (CTP) ir siurblinės yra atskiri pastatai, kuriuose sumontuota technologinė įranga. Duomenys iš valdymo pulto siunčiami į valdymo kambarį (dispečerinės PCARM), esantį TEKOS įmonės Severnaja TS teritorijoje, ir į TS serverį, po kurio tampa prieinami įmonės vietinio tinklo vartotojams. išspręsti jų gamybos problemas.

Pagal ASDKiUTSTPiNS pagalba išspręstas užduotis kompleksas turi dviejų lygių struktūrą (4 pav.).

1 lygis (viršutinė, grupė) – dispečerinė konsolė. Šiame lygyje įgyvendinamos šios funkcijos: centralizuotas technologinių procesų valdymas ir nuotolinis valdymas; duomenų rodymas valdymo pulto ekrane; formavimas ir išdavimas

lygi dokumentacija; užduočių formavimas įmonės automatizuotoje procesų valdymo sistemoje miesto šilumos punktų lygiagrečio veikimo režimams valdyti bendrajam miesto šilumos tinklui; įmonės vietinio tinklo vartotojų prieiga prie technologinio proceso duomenų bazės.

2 lygis (vietinis, vietinis) - CP įranga su ant jų esančiais jutikliais (signalizacijos, matavimai) ir galutiniais įjungimo įtaisais. Šiame lygyje įgyvendinamos informacijos rinkimo ir pirminio apdorojimo, vykdymo mechanizmų valdymo veiksmų išdavimo funkcijos.

Miesto ASDKiUCTPiNS atliekamos funkcijos

Informacinės funkcijos: slėgio jutiklių rodmenų, temperatūros, vandens srauto valdymas ir pavarų būsenos valdymas (įjungimas/išjungimas, atidarymas/uždarymas).

Valdymo funkcijos: tinklo siurblių, karšto vandens siurblių, kitos pavarų dėžės technologinės įrangos valdymas.

Vizualizacijos ir registravimo funkcijos: visi informacijos parametrai ir aliarmo parametrai rodomi operatoriaus posto tendencijose ir mnemoninėse diagramose; visa informacija

Dispečerio kompiuterinė darbo vieta

Adapteris SHV/K8-485

Specialios telefono linijos

KP valdikliai

Ryžiai. 4. Komplekso blokinė schema

parametrai, signalizacijos parametrai, valdymo komandos registruojami duomenų bazėje periodiškai, taip pat būsenos pasikeitimo atvejais.

Signalizacijos funkcijos: dingus elektrai prie pavarų dėžės; užtvindymo jutiklio įjungimas patikros punkte ir apsauga patikros punkte; signalizacija iš ribinio (aukšto/žemo) slėgio vamzdynuose jutiklių ir siųstuvų apie avarinius pavarų būsenos pokyčius (įjungta/išjungta, atidaryta/uždaryta).

Sprendimų palaikymo sistemos samprata

Šiuolaikinė automatizuota procesų valdymo sistema (APCS) – tai kelių lygių žmogaus ir mašinos valdymo sistema. Dispečeris kelių lygių automatizuotoje procesų valdymo sistemoje informaciją gauna iš kompiuterio monitoriaus ir veikia dideliu atstumu nuo jo esančius objektus, naudodamas telekomunikacijų sistemas, valdiklius, išmaniąsias pavaras. Taigi dispečeris tampa pagrindiniu įmonės technologinio proceso valdymo veikėju. Šiluminės energetikos technologiniai procesai yra potencialiai pavojingi. Taigi per trisdešimt metų fiksuojamų nelaimingų atsitikimų skaičius padvigubėja maždaug kas dešimt metų. Yra žinoma, kad sudėtingų energetinių sistemų pastoviosios būsenos režimuose paklaidos dėl pradinių duomenų netikslumo yra 82-84%, dėl modelio netikslumo - 14-15%, dėl metodo netikslumo - 2 -3%. Dėl didelės paklaidos dalies pradiniuose duomenyse atsiranda ir tikslo funkcijos skaičiavimo klaida, dėl kurios susidaro nemaža neapibrėžtumo zona renkantis optimalų sistemos veikimo režimą. Šios problemos gali būti pašalintos, jei automatizavimą vertintume ne tik kaip būdą pakeisti rankų darbą tiesiogiai gamybos valdyme, bet ir kaip analizės, prognozavimo ir kontrolės priemonę. Perėjimas nuo išsiuntimo prie sprendimų palaikymo sistemos reiškia perėjimą prie naujos kokybės – išmanios įmonės informacinės sistemos. Bet kokia avarija (išskyrus stichines nelaimes) yra pagrįsta žmogaus (operatoriaus) klaida. Viena iš to priežasčių – senas, tradicinis požiūris į kompleksinių valdymo sistemų kūrimą, orientuotas į naujausių technologijų panaudojimą.

mokslo ir technologijų pasiekimus, neįvertinant būtinybės taikyti situacijų valdymo metodus, valdymo posistemių integravimo metodus, taip pat sukurti efektyvią žmogaus ir mašinos sąsają, orientuotą į asmenį (dispečerį). Kartu numatomas duomenų analizės, situacijų prognozavimo ir atitinkamų sprendimų priėmimo dispečerio funkcijų perkėlimas į išmaniųjų sprendimų priėmimo ir vykdymo palaikymo sistemų (SSPIR) komponentus. SPID koncepcija apima daugybę įrankių, kuriuos vienija bendras tikslas – skatinti racionalių ir efektyvių valdymo sprendimų priėmimą ir įgyvendinimą. SPPIR yra interaktyvi automatizuota sistema, veikianti kaip išmanusis tarpininkas, palaikantis natūralios kalbos vartotojo sąsają su ZAOA sistema ir naudojanti sprendimo taisykles, atitinkančias modelį ir bazę. Kartu SPPIR atlieka automatinio dispečerio sekimo informacijos analizės, atpažinimo ir situacijų prognozavimo etapuose funkciją. Ant pav. 5 paveiksle pavaizduota SPPIR struktūra, kurios pagalba TS dispečeris valdo mikrorajono šilumos tiekimą.

Remiantis tuo, kas išdėstyta aukščiau, galima nustatyti keletą neaiškių kalbinių kintamųjų, turinčių įtakos TS apkrovai, taigi ir šilumos tinklų veikimui. Šie kintamieji pateikti lentelėje. 2.

Atsižvelgdamas į sezoną, paros metą, savaitės dieną, taip pat išorinės aplinkos ypatybes, situacijos vertinimo padalinys apskaičiuoja techninę būklę ir reikalingą šilumos energijos šaltinių našumą. Šis metodas leidžia išspręsti centralizuoto šildymo kuro taupymo problemas, padidinti pagrindinių įrenginių apkrovos laipsnį ir eksploatuoti katilus optimalių naudingumo koeficientų režimais.

Sukurti automatizuotą paskirstyto miesto šilumos tiekimo valdymo sistemą galima esant šioms sąlygoms:

šildymo katilinių katilinių automatizuotų valdymo sistemų įdiegimas. (Automatizuotų procesų valdymo sistemų diegimas TS „Severnaja“

Ryžiai. 5. Mikrorajono šildymo katilinės SPPIR struktūra

2 lentelė

Kalbiniai kintamieji, nustatantys šildymo katilinės apkrovą

Pavadinimas Vertybių diapazonas (universalus rinkinys) Sąlygos

^mėnuo Mėnuo sausio iki gruodžio sausis, vasaris, kovas, balandis, gegužė, birželis, liepa, rugpjūtis, rugsėjis, spalis, lapkritis, "gruodis"

T-savaitė Savaitės diena, kai dirbama arba savaitgalis „darbas“, „atostogos“

TSug Paros laikas nuo 00:00 iki 24:00 "naktis", "rytas", "diena", "vakaras"

t 1 n.v Lauko oro temperatūra nuo -32 iki +32 ° С "žemesnė", "-32", "-28", "-24", "-20", "-16", "-12", "- 8“, „^1“, „0“, „4“, „8“, „12“, „16“, „20“, „24“, „28“, „32“, „aukščiau“

1" Vėjo greitis nuo 0 iki 20 m/s "0", "5", "10", "15", "didesnis"

numatė savitosios kuro sąnaudų normos sumažinimą katilams Nr.13,14 lyginant su katilais Nr.9,10 5,2 proc. 13 katilo ventiliatorių ir dūmtraukių pavarose įrengus dažnio vektoriaus keitiklius, sutaupyta energijos sutaupyta 36% (savitosios sąnaudos prieš rekonstrukciją - 3,91 kWh/Gcal, po rekonstrukcijos - 2,94 kWh/Gcal ir

Nr.14 - 47% (specifinis elektros suvartojimas prieš rekonstrukciją - 7,87 kWh/Gcal, po rekonstrukcijos - 4,79 kWh/Gcal));

miesto ASDKiUCTPiNS kūrimas ir įgyvendinimas;

informacinės paramos metodų diegimas TS operatoriams ir miesto ASDKiUCTPiNS naudojant SPPIR koncepciją.

BIBLIOGRAFIJA

1. Shubin E.P. Pagrindiniai miesto šilumos tiekimo sistemų projektavimo klausimai. M.: Energija, 1979. 360 p.

2. Prokhorenkovas A.M. Šildymo katilinių rekonstrukcija informacinių ir valdymo kompleksų pagrindu // Nauka proizvodstvo. 2000. Nr.2. S. 51-54.

3. Prokhorenkovas A.M., Sovlukovas A.S. Neaiškūs modeliai katilų agregatų technologinių procesų valdymo sistemose // Kompiuterių standartai ir sąsajos. 2002 t. 24. P. 151-159.

4. Mesarovich M., Mako D., Takahara Y. Hierarchinių daugiapakopių sistemų teorija. M.: Mir, 1973. 456 p.

5. Prokhorenkovas A.M. Atsitiktinių procesų charakteristikų identifikavimo informacijos apdorojimo sistemose metodai // IEEE Transactions on instrumentation and matavimas. 2002 t. 51, Nr. 3. P. 492-496.

6. Prokhorenkovas A.M., Kachala H.M. Atsitiktinis signalų apdorojimas skaitmeninėse pramonės valdymo sistemose // Skaitmeninis signalų apdorojimas. 2008. Nr. 3. S. 32-36.

7. Prokhorenkovas A.M., Kachala N.M. Atsitiktinių procesų klasifikavimo charakteristikų nustatymas // Measurement Techniques. 2008 t. 51, Nr.4. P. 351-356.

8. Prokhorenkovas A.M., Kachala H.M. Atsitiktinių procesų klasifikavimo charakteristikų įtaka matavimo rezultatų apdorojimo tikslumui // Izmeritelnaya tekhnika. 2008. Nr. 8. S. 3-7.

9. Prokhorenkovas A.M., Kachala N.M., Saburovas I.V., Sovlukovas A.S. Informacinė sistema atsitiktinių procesų nestacionariuose objektuose analizei // Proc. Trečiojo IEEE Int. Seminaras apie intelektualų duomenų gavimą ir pažangias skaičiavimo sistemas: technologija ir taikymas (IDAACS "2005") Sofija, Bulgarija. 2005. P. 18-21.

10. Tvirtas neurofuzzy ir adaptyviosios kontrolės metodai, Red. N.D. Yegupova // M.: MSTU leidykla im. N.E. Bauman, 2002". 658 p.

P. Prokhorenkovas A.M., Kachala N.M. Adaptyvių algoritmų, skirtų reguliatorių derinimui valdymo sistemose, veikiamose atsitiktinių trikdžių, efektyvumas // BicrniK: Scientific and Technical. gerai. Specialusis leidimas. Čerkasų valstybinė technika. un-t.-Čerkaskas. 2009. S. 83-85.

12. Prokhorenkovas A.M., Saburovas I.V., Sovlukovas A.S. Pramonės kontroliuojamų sprendimų priėmimo procesų duomenų priežiūra // BicrniK: mokslinis ir techninis. gerai. Specialusis leidimas. Čerkasų valstybinė technika. un-t. Čerkaskas. 2009. S. 89-91.

Tiekiant skirstomųjų skydų įrangą, buvo tiekiamos elektros spintos ir valdymo spintos dviems pastatams (ITP). Elektros energijos priėmimui ir paskirstymui šilumos punktuose naudojami įvadiniai-skirstymo įrenginiai, susidedantys iš penkių skydų (iš viso 10 skydų). Įvesties skyduose sumontuoti perjungimo jungikliai, viršįtampių ribotuvai, ampermetrai ir voltmetrai. ATS plokštės ITP1 ir ITP2 yra įdiegtos automatinio perdavimo blokų pagrindu. ASU skirstomuosiuose skyduose šilumos punktų technologinei įrangai sumontuoti apsaugos ir perjungimo įrenginiai (kontaktoriai, minkštieji starteriai, mygtukai ir lempos). Visi automatiniai jungikliai turi būsenos kontaktus, signalizuojančius apie avarinį išjungimą. Ši informacija perduodama automatikos spintose įrengtiems valdikliams.

Įrangai valdyti ir valdyti naudojami OWEN PLC110 valdikliai. Jie jungiami prie įvesties / išvesties modulių ARIES MV110-224.16DN, MV110-224.8A, MU110-224.6U, taip pat operatoriaus lietimui jautrių skydelių.

Aušinimo skystis tiekiamas tiesiai į ITP patalpą. Vandens tiekimas karšto vandens tiekimui, šildymui ir oro vėdinimo sistemų oro šildytuvų šilumos tiekimui atliekamas koreguojant lauko temperatūrą.

ITP technologinių parametrų, avarijų, įrangos būklės ir dispečerinės kontrolės atvaizdavimas vykdomas iš dispečerių darbo vietos integruotoje centrinėje pastato valdymo salėje. Dispečeriniame serveryje saugomas technologinių parametrų, avarijų, ITP įrangos būklės archyvas.

Šilumos punktų automatizavimas numato:

• į šildymo ir vėdinimo sistemas tiekiamo aušinimo skysčio temperatūros palaikymas pagal temperatūros grafiką;
• vandens temperatūros palaikymas karšto vandens sistemoje tiekiant vartotojus;
• įvairių temperatūros režimų programavimas pagal paros valandas, savaitės dienas ir šventes;
• technologinio algoritmo nustatytų parametrų verčių laikymosi kontrolė, technologinių ir avarinių parametrų ribų palaikymas;
• į šilumos tiekimo sistemos šilumos tinklą grąžinamo šilumnešio temperatūros reguliavimas, pagal nurodytą temperatūros grafiką;
• lauko oro temperatūros matavimas;
• išlaikyti tam tikrą slėgio kritimą tarp vėdinimo ir šildymo sistemų tiekimo ir grįžtamojo vamzdynų;
• cirkuliacinių siurblių valdymas pagal nurodytą algoritmą:
  • įjungti išjungti;
  • siurblinės įrangos su dažnio pavaromis valdymas pagal signalus iš automatikos spintose sumontuoto PLC;
  • periodiškai perjungiamas pagrindinis / rezervinis, kad būtų užtikrintas vienodas veikimo laikas;
  • automatinis avarinis perkėlimas į rezervinį siurblį pagal slėgio skirtumo jutiklio valdymą;
  • automatinis tam tikro slėgio skirtumo palaikymas šilumos vartojimo sistemose.
• šilumnešio valdymo vožtuvų valdymas pirminėse vartotojų grandinėse;
• šildymo ir vėdinimo maitinimo kontūrų siurblių ir vožtuvų valdymas;
• technologinių ir avarinių parametrų verčių nustatymas per dispečerinę sistemą;
• drenažo siurblių valdymas;
• elektros įvadų būsenos valdymas fazėmis;
• valdiklio laiko sinchronizavimas su bendru dispečerinės sistemos laiku (SOEV);
• įrangos paleidimas atkūrus elektros tiekimą pagal nurodytą algoritmą;
• avarinių pranešimų siuntimas į dispečerinę sistemą.

Informacijos mainai tarp automatikos valdiklių ir viršutinio lygio (darbo stotis su specializuota MasterSCADA dispečerine programine įranga) vykdomi naudojant Modbus/TCP protokolą.