Sisteme automate de control al alimentării cu căldură. Cu utilizarea echipamentelor moderne de automatizare Echipamente și control automat al alimentării cu căldură

Siemens este un lider mondial recunoscut în dezvoltarea de sisteme pentru sectorul energetic, inclusiv sisteme de încălzire și de alimentare cu apă. Asta face unul dintre departamente. Siemens - Tehnologii de constructii – „Automatizarea și siguranța clădirilor”. Compania oferă o gamă completă de echipamente și algoritmi pentru automatizarea cazanelor, punctelor de căldură și stațiilor de pompare.

1. Structura sistemului de încălzire

Siemens oferă o soluție completă de creare sistem unificat managementul sistemelor urbane de alimentare cu apă și căldură. Complexitatea demersului constă în faptul că totul este oferit clienților, începând cu calculele hidraulice ale sistemelor de alimentare cu apă și căldură și terminând cu sistemele de comunicare și dispecerizare. Implementarea acestui demers este asigurata de experienta acumulata a specialistilor companiei, dobandita in tari diferiteîn întreaga lume în timpul implementării diferitelor proiecte în domeniul sistemelor de încălzire pentru orașele mari din Europa Centrală și de Est. Acest articol discută structurile sistemelor de alimentare cu căldură, principiile și algoritmii de control care au fost implementați în implementarea acestor proiecte.

Sistemele de alimentare cu căldură sunt construite în principal conform unei scheme în 3 etape, ale cărei părți sunt:

1. Surse de căldură de diferite tipuri, interconectate într-un singur sistem în buclă

2. Puncte de încălzire centrală (CHP) conectate la rețelele principale de încălzire cu o temperatură ridicată a agentului termic (130 ... 150 ° C). În centrul de încălzire centrală, temperatura scade treptat până la o temperatură maximă de 110 ° C, în funcție de nevoile ITP. Pentru sistemele mici, nivelul punctelor centrale de căldură poate fi absent.

3. Primire puncte de încălzire individuale energie termală de la centrala termică și asigurarea alimentării cu căldură a instalației.

Caracteristica principală a soluțiilor Siemens este că întregul sistem se bazează pe principiul distribuției în 2 țevi, care este cel mai bun compromis tehnic și economic. Această soluție face posibilă reducerea pierderilor de căldură și a consumului de energie electrică în comparație cu sistemele cu 4 țevi sau 1 țeavă cu priză deschisă de apă, care sunt utilizate pe scară largă în Rusia, investițiile în modernizarea cărora fără a-și schimba structura nu sunt eficiente. Costurile de întreținere pentru astfel de sisteme sunt în continuă creștere. Între timp, efectul economic este principalul criteriu pentru oportunitatea dezvoltării și îmbunătățirii tehnice a sistemului. Evident, la construirea de noi sisteme ar trebui adoptate soluții optime care au fost testate în practică. Dacă vorbim de o revizie majoră a unui sistem de alimentare cu căldură cu o structură neoptimă, este rentabil din punct de vedere economic să trecem la un sistem cu 2 conducte cu puncte de încălzire individuale în fiecare casă.

Atunci când furnizează consumatorilor căldură și apă caldă, societatea de administrare suportă costuri fixe, a căror structură este următoarea:

Costuri de generare a căldurii pentru consum;

pierderi în sursele de căldură din cauza metodelor imperfecte de generare a căldurii;

pierderi de căldură în rețeaua de încălzire;

R costurile cu electricitatea.

Fiecare dintre aceste componente poate fi redusă cu un management optim și cu utilizarea instrumentelor moderne de automatizare la fiecare nivel.

2. Surse de căldură

Se știe că sursele mari combinate de căldură și energie, sau cele în care căldura este un produs secundar, cum ar fi procesele industriale, sunt preferate pentru sistemele de încălzire. Pe baza unor astfel de principii s-a născut ideea de încălzire în cartier. Cazanele care funcționează cu diferite tipuri de combustibil sunt folosite ca surse de căldură de rezervă. turbine cu gaz Si asa mai departe. Dacă cazanele pe gaz servesc ca sursă principală de căldură, acestea trebuie să funcționeze cu optimizarea automată a procesului de ardere. Acesta este singurul mod de a realiza economii și de a reduce emisiile în comparație cu generarea de căldură distribuită în fiecare casă.

3. Stații de pompare

Căldura de la sursele de căldură este transferată către rețelele principale de încălzire. Purtatorul de căldură este pompat de pompe de rețea care funcționează continuu. Prin urmare, trebuie acordată o atenție deosebită selecției și funcționării pompelor. Modul de funcționare al pompei depinde de modurile punctelor de încălzire. O scădere a debitului la CHP implică o creștere nedorită a înălțimii pompei (pompei). O creștere a presiunii afectează negativ toate componentele sistemului. În cel mai bun caz, crește doar zgomotul hidraulic. În ambele cazuri, energia electrică este irosită. În aceste condiții, un efect economic necondiționat este asigurat cu controlul frecvenței pompelor. Sunt utilizați diverși algoritmi de control. În schema de bază, controlerul menține o presiune diferențială constantă la nivelul pompei prin schimbarea vitezei. Datorită faptului că odată cu scăderea debitului lichidului de răcire, pierderile de presiune în conducte sunt reduse (dependență pătratică), este posibilă și reducerea punctului de referință (punct de referință) al căderii de presiune. Acest control al pompelor se numește proporțional și vă permite să reduceți și mai mult costul de funcționare a pompei. Control mai eficient al pompelor cu corectarea sarcinii prin „punctul de la distanță”. În acest caz, se măsoară căderea de presiune la punctele de capăt ale rețelelor principale. Valori curente presiunea diferențială compensează presiunea la stația de pompare.

4. Puncte de încălzire centrală (CHP)

Sistemele de încălzire centrală joacă un rol foarte important în sistemele moderne de încălzire. Un sistem de alimentare cu căldură cu economie de energie ar trebui să funcționeze cu utilizarea punctelor de încălzire individuale. Totuși, acest lucru nu înseamnă că stațiile centrale de încălzire vor fi închise: ele acționează ca un stabilizator hidraulic și, în același timp, împart sistemul de alimentare cu căldură în subsisteme separate. În cazul utilizării ITP, sistemele de alimentare cu apă caldă centrală sunt excluse din centrala termică. Totodată, prin centrala termică trec doar 2 conducte, separate printr-un schimbător de căldură, care separă sistemul de trasee principale de sistemul ITP. Astfel, sistemul ITP poate funcționa cu alte temperaturi ale lichidului de răcire, precum și cu presiuni dinamice mai mici. Aceasta garantează funcționarea stabilă a ITP și, în același timp, implică o reducere a investițiilor în ITP. Temperatura de alimentare de la CET este corectată în conformitate cu programul de temperatură în funcție de temperatura exterioară, ținând cont de limitarea de vară, care depinde de cererea sistemului de ACM din CET. Vorbim despre o ajustare preliminară a parametrilor lichidului de răcire, care face posibilă reducerea pierderilor de căldură pe rutele secundare, precum și creșterea duratei de viață a componentelor de automatizare termică din ITP.

5. Puncte de încălzire individuale (ITP)

Funcționarea ITP afectează eficiența întregului sistem de alimentare cu căldură. ITP este o parte importantă din punct de vedere strategic a sistemului de alimentare cu căldură. Trecerea de la un sistem cu 4 țevi la un sistem modern cu 2 țevi este asociată cu anumite dificultăți. În primul rând, aceasta implică nevoia de investiții, iar în al doilea rând, fără un anumit „know-how”, introducerea ITP poate, dimpotrivă, să crească costurile curente. companie de management. Principiul de funcționare al ITP este că punctul de încălzire este situat direct în clădire, care este încălzită și pentru care se prepară apă caldă. În același timp, la clădire sunt conectate doar 3 conducte: 2 pentru lichidul de răcire și 1 pentru alimentarea cu apă rece. Astfel, structura conductelor sistemului este simplificată, iar în timpul reparației planificate a traseelor ​​au loc imediat economii la așezarea conductelor.

5.1. Controlul circuitului de încălzire

Controlerul ITP controlează puterea termică a sistemului de încălzire prin modificarea temperaturii lichidului de răcire. Valoarea de referință a temperaturii de încălzire este determinată de temperatura exterioară și curba de încălzire (control compensat în funcție de vreme). Curba de încălzire se determină ținând cont de inerția clădirii.

5.2. Inerția clădirii

Inerția clădirilor are un impact semnificativ asupra rezultatului controlului încălzirii în funcție de vreme. Un controler ITP modern trebuie să țină cont de acest factor de influență. Inerția clădirii este determinată de valoarea constantei de timp a clădirii, care variază de la 10 ore pentru casele cu panouri până la 35 de ore pentru casele din cărămidă. Pe baza constantei de timp a clădirii, regulatorul IHS determină așa-numita temperatură exterioară „combinată”, care este utilizată ca semnal de corecție în sistemul automat de control al temperaturii apei de încălzire.

5.3. forta vantului

Vântul afectează semnificativ temperatura camerei, în special în clădirile înalte situate în spații deschise. Algoritmul de corectare a temperaturii apei pentru încălzire, ținând cont de influența vântului, asigură economii de până la 10% la energie termică.

5.4 Limitarea temperaturii pe retur

Toate tipurile de control descrise mai sus afectează indirect reducerea temperaturii apei de retur. Această temperatură este principalul indicator al funcționării economice a sistemului de încălzire. Cu diferite moduri de funcționare ale IHS, temperatura apei de retur poate fi redusă folosind funcțiile de limitare. Cu toate acestea, toate funcțiile de constrângere implică abateri de la conditii confortabile, iar aplicarea lor trebuie să aibă un studiu de fezabilitate. În schemele independente de conectare a circuitului de încălzire, cu funcționarea economică a schimbătorului de căldură, diferența de temperatură dintre apa de retur a circuitului primar și circuitul de încălzire nu trebuie să depășească 5 ° C. Economia este asigurată de funcția de limitare dinamică a temperaturii apei de retur ( DRT – diferența de temperatură pe retur ): când valoarea setată a diferenței de temperatură dintre apa de retur a circuitului primar și circuitul de încălzire este depășită, regulatorul reduce debitul agentului de încălzire în circuitul primar. În același timp, sarcina de vârf scade și ea (Fig. 1).

Articolul 18. Distribuția încărcăturii termice și gestionarea sistemelor de alimentare cu căldură

1. Repartizarea încărcăturii termice a consumatorilor de energie termică din sistemul de alimentare cu căldură între cei care furnizează energie termică din acest sistem de alimentare cu căldură se realizează de către organismul abilitat în conformitate cu prezentul lege federala pentru aprobarea schemei de alimentare cu energie termică, prin efectuarea de modificări anuale la schema de alimentare cu energie termică.

2. Pentru a distribui sarcina termică a consumatorilor de energie termică, toate organizațiile de furnizare de căldură care dețin surse de energie termică în acest sistem de alimentare cu căldură sunt obligate să prezinte organismului autorizat în conformitate cu prezenta lege federală să aprobe schema de furnizare a căldurii, un aplicație care conține informații:

1) asupra cantității de energie termică pe care organizația de furnizare a căldurii se obligă să o furnizeze consumatorilor și organizațiilor de furnizare a energiei termice în acest sistem de alimentare cu căldură;

2) asupra volumului de capacitate a surselor de energie termică, pe care organizația de furnizare a căldurii se obligă să le susțină;

3) privind tarifele curente în domeniul furnizării de energie termică și costurile variabile specifice prognozate pentru producția de energie termică, transportator de căldură și întreținerea energiei electrice.

3. În schema de furnizare a căldurii trebuie determinate condițiile în care este posibilă furnizarea de energie termică consumatorilor din diverse surse de energie termică, menținând în același timp fiabilitatea furnizării de căldură. În prezența unor astfel de condiții, repartizarea încărcăturii termice între sursele de energie termică se realizează pe bază de concurență, în conformitate cu criteriul specificului minim. costuri variabile pentru producerea energiei termice pe surse de energie termica, determinata in conformitate cu procedura stabilita prin bazele de preturi in domeniul furnizarii de energie termica, aprobate de Guvern. Federația Rusă, pe baza cererilor din partea organizațiilor care dețin surse de energie termică, și a standardelor luate în considerare la reglementarea tarifelor în domeniul furnizării de energie termică pentru perioada corespunzătoare de reglementare.

4. În cazul în care organizația de furnizare a căldurii nu este de acord cu distribuția sarcinii de căldură efectuată în schema de furnizare a căldurii, are dreptul de a face apel împotriva deciziei cu privire la această distribuție, luată de organismul autorizat în conformitate cu prezenta lege federală să aproba schema de furnizare a energiei termice, către organul executiv federal autorizat de Guvernul Federației Ruse.

5. Organizațiile de furnizare a căldurii și organizațiile de rețele de căldură care funcționează în același sistem de alimentare cu căldură, anual înainte de începerea perioadei de încălzire, sunt obligate să încheie între ele un acord privind gestionarea sistemului de alimentare cu căldură în conformitate cu regulile de organizare a căldurii. furnizare, aprobat de Guvernul Federației Ruse.

6. Obiectul acordului specificat în partea 5 a acestui articol este procedura de acțiuni reciproce pentru a asigura funcționarea sistemului de alimentare cu căldură în conformitate cu cerințele prezentei legi federale. Conditiile obligatorii ale acestui contract sunt:

1) stabilirea subordonării serviciilor de dispecerizare a organizațiilor de furnizare a energiei termice și a organizațiilor de rețea termică, procedura de interacțiune a acestora;

3) procedura de asigurare a accesului părților la acord sau, de comun acord al părților la acord, la o altă organizație la rețele de încălzire pentru reglarea rețelelor de căldură și reglarea funcționării sistemului de alimentare cu căldură;

4) procedura de interacțiune între organizațiile de furnizare a energiei termice și organizațiile de rețea termică în situații de urgență și urgențe.

7. În cazul în care organizațiile de furnizare a energiei termice și organizațiile de rețea termică nu au încheiat acordul specificat în prezentul articol, procedura de gestionare a sistemului de alimentare cu energie termică este determinată de acordul încheiat pentru perioada anterioară de încălzire, iar dacă un astfel de acord nu a fost încheiat. mai devreme, procedura specificată este stabilită de organismul autorizat în conformitate cu această lege federală pentru aprobarea schemei de alimentare cu căldură.

Important serviciu publicîn orașele moderne este furnizarea de căldură. Sistemul de alimentare cu căldură servește la satisfacerea nevoilor populației în servicii de încălzire pentru clădiri rezidențiale și publice, alimentare cu apă caldă (încălzirea apei) și ventilație.

Sistemul modern de alimentare cu căldură urbană include următoarele elemente principale: o sursă de căldură, rețele și dispozitive de transmitere a căldurii, precum și echipamente și dispozitive consumatoare de căldură - sisteme de încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă.

Sistemele de încălzire urbană sunt clasificate după următoarele criterii:

• - gradul de centralizare;
• - tipul de lichid de racire;
• - metoda de generare a energiei termice;
• - metoda de alimentare cu apa pentru alimentarea si incalzirea cu apa calda;
• - numărul de conducte ale rețelelor de încălzire;
• - o modalitate de a furniza consumatorilor energie termică etc.

De gradul de centralizare alimentarea termică distinge doua tipuri principale:

• 1) sisteme centralizate de alimentare cu căldură, care au fost dezvoltate în orașe și cartiere cu clădiri preponderent etajate. Printre acestea se numără: furnizarea centralizată de căldură foarte organizată, bazată pe generarea combinată de căldură și energie electrică la CET - termoficare și termoficare din termoficare și cazane de încălzire industrială;
• 2) furnizarea de căldură descentralizată de la centralele mici de cazane adiacente (anexe, subsol, acoperiș), dispozitive individuale de încălzire etc.; în același timp, nu există rețele de încălzire și pierderi asociate de energie termică.

De tip de lichid de răcire Distingeți între sistemele de încălzire cu abur și apă. În sistemele de încălzire cu abur, aburul supraîncălzit acționează ca un purtător de căldură. Aceste sisteme sunt utilizate în principal în scopuri tehnologice în industrie, industria energetică. Pentru nevoile de alimentare comună cu căldură a populației din cauza pericolului crescut în timpul funcționării lor, practic nu sunt utilizate.

În sistemele de încălzire a apei, purtătorul de căldură este apa caldă. Aceste sisteme sunt utilizate în principal pentru furnizarea de energie termică a consumatorilor urbani, pentru furnizarea de apă caldă și încălzire, iar în unele cazuri pentru procese tehnologice. În țara noastră, sistemele de încălzire cu apă reprezintă mai mult de jumătate din toate rețelele de încălzire.

De metoda de generare a energiei termice distinge:

• - Producerea combinată de căldură și energie electrică la centrale termice și electrice combinate. În acest caz, căldura aburului termic de lucru este folosită pentru a genera energie electrică atunci când aburul se extinde în turbine, iar apoi căldura rămasă a aburului de evacuare este folosită pentru a încălzi apa în schimbătoarele de căldură care alcătuiesc echipamentul de încălzire al CHP. Apa caldă este folosită pentru încălzirea consumatorilor urbani. Astfel, într-o centrală de cogenerare, căldura cu potențial ridicat este folosită pentru a genera energie electrică, iar căldura cu potențial scăzut este folosită pentru furnizarea de căldură. Acesta este sensul energetic al generării combinate de căldură și electricitate, care asigură o reducere semnificativă a consumului specific de combustibil în producerea de căldură și energie electrică;
• - generarea separată de energie termică, atunci când încălzirea apei în centralele de cazane (centrale termice) este separată de generarea de energie electrică.

De metoda de alimentare cu apa pentru alimentarea cu apă caldă, sistemele de încălzire a apei sunt împărțite în deschise și închise. În sistemele de încălzire cu apă caldă, apa caldă este furnizată la robinetele sistemului local de alimentare cu apă caldă direct din rețelele de încălzire. În sistemele închise de încălzire cu apă, apa din rețelele de încălzire este utilizată numai ca mediu de încălzire pentru încălzirea în boilerele - schimbătoare de căldură (cazane) de apă de la robinet, care apoi intră în sistemul local de alimentare cu apă caldă.

De numărul de conducte Există sisteme de alimentare cu căldură cu o singură conductă, cu două conducte și cu mai multe conducte.

De modalitate de a oferi consumatorilor cu energie termică se disting sistemele de alimentare cu căldură cu o singură treaptă și cu mai multe trepte - în funcție de schemele de conectare a abonaților (consumatorilor) la rețelele de încălzire. Nodurile pentru conectarea consumatorilor de căldură la rețelele de încălzire se numesc intrări de abonat. La intrarea abonatului fiecărei clădiri sunt instalate boiler, ascensoare, pompe, fitinguri, instrumente pentru reglarea parametrilor și a debitului lichidului de răcire în funcție de încălzirea locală și fitingurile de apă. Prin urmare, adesea o intrare de abonat este numită punct de încălzire local (MTP). Dacă o intrare de abonat este în curs de construire pentru o instalație separată, atunci se numește punct de încălzire individual (ITP).

Atunci când se organizează sisteme de alimentare cu căldură cu o singură etapă, consumatorii de căldură sunt conectați direct la rețelele de căldură. O astfel de conectare directă a dispozitivelor de încălzire limitează limitele presiunii admisibile în rețelele de încălzire, deoarece presiune ridicata necesar pentru transportul lichidului de răcire la consumatorii finali este periculos pentru încălzirea caloriferelor. Din acest motiv, sistemele cu o singură treaptă sunt utilizate pentru a furniza căldură unui număr limitat de consumatori din casele de cazane cu o lungime scurtă de rețele de încălzire.

În sistemele cu mai multe etape, între sursa de căldură și consumatori, sunt amplasate centre de încălzire centrală (CHP) sau puncte de control și distribuție (CDP), în care parametrii lichidului de răcire pot fi modificați la cererea consumatorilor locali. Centralele de incalzire si distributie sunt dotate cu unitati de pompare si incalzire a apei, fitinguri de control si siguranta, instrumentatii menite sa asigure unui grup de consumatori dintr-un cartier sau raion energie termica a parametrilor necesari. Cu ajutorul instalațiilor de pompare sau încălzire a apei, conductele principale (prima treaptă) sunt izolate hidraulic parțial sau complet de rețelele de distribuție (a doua treaptă). Din CHP sau KRP, un transportator de căldură cu parametri acceptabili sau stabiliți este furnizat prin conducte comune sau separate din a doua etapă către MTP-ul fiecărei clădiri pentru consumatorii locali. Totodată, în MTP se efectuează numai amestecarea prin lift a apei de retur de la instalațiile locale de încălzire, reglementarea locală a consumului de apă pentru alimentarea cu apă caldă și contorizarea consumului de căldură.

Organizarea izolării hidraulice complete a rețelelor de căldură din prima și a doua etapă este cea mai importantă măsură pentru îmbunătățirea fiabilității furnizării de căldură și creșterea gamei de transport de căldură. Sistemele de alimentare cu căldură în mai multe etape cu încălzire centrală și centre de distribuție permit reducerea de zeci de ori a numărului de încălzitoare locale de apă caldă, pompe de circulație și regulatoare de temperatură instalate în MTP cu un sistem cu o singură treaptă. În centrul de încălzire centrală, este posibil să se organizeze tratarea apei locale de la robinet pentru a preveni coroziunea sistemelor de alimentare cu apă caldă. În sfârșit, în timpul construcției centralelor de încălzire și distribuție, costurile unitare de exploatare și costurile de întreținere a personalului pentru deservirea echipamentelor din MTP sunt reduse semnificativ.

Energia termică sub formă de apă caldă sau abur este transportată de la o cogenerare sau o centrală termică către consumatori (cladiri de locuințe, clădiri publiceși întreprinderile industriale) prin conducte speciale - retele de incalzire. Traseul rețelelor de căldură din orașe și alte localități ar trebui să fie prevăzut în benzile tehnice alocate rețelelor de inginerie.

Rețelele moderne de încălzire ale sistemelor urbane sunt structuri inginerești complexe. Lungimea lor de la sursă la consumatori este de zeci de kilometri, iar diametrul rețelei ajunge la 1400 mm. Structura rețelelor termice include conducte termice; compensatoare care percep alungiri de temperatură; echipamente de deconectare, reglare și siguranță instalate în camere sau pavilioane speciale; stații de pompare; puncte de termoficare (RTP) și puncte de încălzire (TP).

Rețelele termice sunt împărțite în principale, așezate în direcțiile principale localitate, distribuție - în cadrul trimestrului, microdistrict - și sucursale către clădiri individuale și abonați.

Schemele rețelelor termice sunt utilizate, de regulă, fascicul. Pentru a evita întreruperile în furnizarea de căldură către consumator, este planificată conectarea rețelelor principale individuale între ele, precum și instalarea de jumperi între ramuri. În orașele mari, în prezența mai multor surse mari de căldură, se construiesc rețele de căldură mai complexe conform schemei inelare.

Pentru a asigura funcționarea fiabilă a unor astfel de sisteme, este necesară construcția lor ierarhică, în care întregul sistem este împărțit într-un număr de niveluri, fiecare dintre ele având propria sa sarcină, scăzând în valoare de la nivelul superior până la cel de jos. Nivelul ierarhic superior este format din surse de căldură, următorul nivel este rețelele principale de încălzire cu RTP, cel inferior este retelele de distributie cu intrările de abonați ale consumatorilor. Sursele de căldură furnizează apă caldă la o anumită temperatură și o anumită presiune rețelelor de încălzire, asigură circulația apei în sistem și mențin presiunea hidrodinamică și statică corespunzătoare în acesta. Au stații speciale de tratare a apei, unde curatare chimicași dezaerarea apei. Fluxurile principale de transport de căldură sunt transportate prin rețelele principale de căldură către nodurile de consum de căldură. În RTP, lichidul de răcire este distribuit între raioane, se mențin regimuri hidraulice și termice autonome în rețelele raioanelor. Organizarea construcției ierarhice a sistemelor de alimentare cu căldură asigură controlabilitatea acestora în timpul funcționării.

Pentru a controla modurile hidraulice și termice ale sistemului de alimentare cu căldură, acesta este automatizat, iar cantitatea de căldură furnizată este reglementată în conformitate cu standardele de consum și cerințele abonaților. Cea mai mare cantitate de căldură este cheltuită pentru încălzirea clădirilor. Sarcina de încălzire se modifică odată cu temperatura exterioară. Pentru a menține conformitatea aprovizionării cu căldură către consumatori, utilizează o reglementare centrală a surselor de căldură. obține Calitate superioară furnizarea de căldură, folosind doar reglarea centrală, nu este posibilă, prin urmare, se utilizează o reglare automată suplimentară la punctele de încălzire și la consumatori. Consumul de apă pentru alimentarea cu apă caldă este în continuă schimbare, iar pentru a menține o alimentare stabilă cu căldură, modul hidraulic al rețelelor de căldură este reglat automat, iar temperatura apei calde este menținută constantă și egală cu 65 ° C.

Principalele probleme sistemice care complică organizarea unui mecanism eficient de funcționare a furnizării de căldură în orașele moderne includ următoarele:

• - uzura fizică și morală semnificativă a echipamentelor sistemelor de alimentare cu căldură;
• - nivel inalt pierderi în rețelele termice;
• - lipsa masivă de contoare de energie termică și regulatoare de alimentare cu căldură în rândul locuitorilor;
• - sarcini termice supraestimate ale consumatorilor;
• - imperfecţiunea bazei normativ-legale şi legislative.

Echipamentele centralelor termice și rețelelor de încălzire au un grad ridicat de uzură în medie în Rusia, ajungând la 70%. Numărul total de cazane de încălzire este dominat de cele mici, ineficiente, procesul de reconstrucție și lichidare a acestora decurgând foarte lent. Creșterea capacităților termice rămâne anual în urma sarcinilor în creștere de 2 ori sau mai mult. Din cauza întreruperilor sistematice în furnizarea combustibilului pentru cazane în multe orașe, anual apar dificultăți serioase în furnizarea de căldură a zonelor rezidențiale și a caselor. Punerea în funcțiune a sistemelor de încălzire din toamnă se întinde pe câteva luni; perioada de iarna să devină norma, nu excepția; rata de înlocuire a echipamentelor este în scădere, numărul echipamentelor aflate în stare de deteriorare este în creștere. Acest lucru a predeterminat în ultimii ani o creștere bruscă a ratei accidentelor sistemelor de alimentare cu căldură.

Orez. 6. Linie cu două fire cu două fire corona la distanțe diferite între ele

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

BIBLIOGRAFIE

1. Efimov B.V. Valuri de furtună în liniile aeriene. Apatite: Editura KSC RAS, 2000. 134 p.

2. Kostenko M.V., Kadomskaya K.P., Levinshgein M.L., Efremov I.A. Supratensiune și protecție împotriva acestora în

linii aeriene de înaltă tensiune și cabluri electrice. L.: Nauka, 1988. 301 p.

A.M. Prohorenkov

METODE PENTRU CONSTRUIREA UNUI SISTEM AUTOMAT DE CONTROLUL APORTĂRII DE CĂLDURĂ DISTRIBUITĂ A ORAȘULUI

Problemele introducerii tehnologiilor de economisire a resurselor în Rusia modernă acordată o atenție considerabilă. Aceste probleme sunt deosebit de acute în regiunile din nordul îndepărtat. Păcura pentru cazane urbane este păcură, care este livrată pe calea ferată din regiunile centrale ale Rusiei, ceea ce crește semnificativ costul energiei termice generate. Durată

Sezonul de încălzire în condițiile arctice este cu 2-2,5 luni mai lung decât în ​​regiunile centrale ale țării, ceea ce este asociat cu condițiile climatice ale Nordului Îndepărtat. Totodată, întreprinderile de termoficare trebuie să genereze cantitatea necesară de căldură sub formă de abur, apă caldă sub anumiți parametri (presiune, temperatură) pentru a asigura activitatea vitală a tuturor infrastructurilor urbane.

Reducerea costului de generare a căldurii furnizate consumatorilor este posibilă numai prin arderea economică a combustibilului, utilizare rațională energie electrică pentru nevoile proprii ale întreprinderilor, minimizarea pierderilor de căldură în zonele de transport (rețele de căldură ale orașului) și consum (clădiri, întreprinderi ale orașului), precum și reducerea numărului de personal de service la locurile de producție.

Rezolvarea tuturor acestor probleme este posibilă doar prin introducerea de noi tehnologii, echipamente, mijloace tehnice management pentru a asigura eficiență economică munca întreprinderilor de energie termică, precum și pentru îmbunătățirea calității managementului și funcționării sistemelor de energie termică.

Formularea problemei

Una dintre sarcinile importante în domeniul încălzirii urbane este realizarea unor sisteme de alimentare cu căldură cu funcționare paralelă a mai multor surse de căldură. Sisteme moderne Sistemele de termoficare ale orașelor s-au dezvoltat ca sisteme foarte complexe, distribuite spațial, cu circulație închisă. De regulă, consumatorii nu au proprietatea de autoreglare, distribuția lichidului de răcire se realizează prin instalarea prealabilă a rezistențelor hidraulice constante special concepute (pentru unul dintre moduri) [1]. În acest sens, natura aleatorie a selecției energiei termice de către consumatorii de abur și apă caldă duce la procese tranzitorii complexe dinamice în toate elementele unui sistem de energie termică (TPP).

Controlul operațional al stării instalațiilor de la distanță și controlul echipamentelor situate la punctele controlate (CP) este imposibil fără dezvoltarea unui sistem automatizat pentru controlul dispecerelor și gestionarea punctelor centrale de încălzire și a stațiilor de pompare (ASDK și U TsTP și NS) din oraș. Așadar, una dintre problemele urgente este gestionarea fluxurilor de energie termică, ținând cont atât de caracteristicile hidraulice ale rețelelor de încălzire în sine, cât și ale consumatorilor de energie. Necesită rezolvarea problemelor legate de crearea sistemelor de alimentare cu căldură, unde în paralel

Mai multe surse de căldură (stații termice - TS)) lucrează la rețeaua generală de căldură a orașului și la programul general de încărcare termică. Astfel de sisteme fac posibilă economisirea combustibilului în timpul încălzirii, creșterea gradului de încărcare a echipamentului principal și operarea unităților de cazan în moduri cu valori optime de eficiență.

Rezolvarea problemelor de control optim procese tehnologice incalzire cazan

Pentru a rezolva problemele de control optim al proceselor tehnologice ale cazanelor de încălzire "Severnaya" a Întreprinderii Regionale de Stat de Căldură și Energie (GOTEP) "TEKOS", în cadrul unui grant din Programul de import pentru economisirea energiei și protecția mediului Echipamente și materiale (PIEPOM) ale Comitetului ruso-american, echipamentul a fost furnizat (finanțat de guvernul SUA). Acest echipament și proiectat pentru el software a făcut posibilă rezolvarea unei game largi de sarcini de reconstrucție la întreprinderea de bază GOTEP „TEKOS”, iar rezultatele obținute - de a replica la întreprinderile de energie termică și electrică din regiune.

Baza reconstrucției sistemelor de control pentru unitățile de cazane TS a fost înlocuirea instrumentelor de automatizare învechite ale panoului de control central și ale sistemelor de control automate locale cu un sistem modern de control distribuit, bazat pe microprocesor. Sistemul de control distribuit implementat pentru cazane bazat pe sistemul cu microprocesor (MPS) TDC 3000-S (Supper) de la Honeywell a oferit o singură soluție integrată pentru implementarea tuturor funcțiile sistemului controlul proceselor tehnologice ale TS. MPS-ul operat are calități valoroase: simplitate și vizibilitate a dispoziției funcțiilor de control și operare; flexibilitate în îndeplinirea tuturor cerințelor procesului, ținând cont de indicatorii de fiabilitate (lucrarea în modul standby „fierbinte” al celui de-al doilea computer și USO), disponibilitate și eficiență; acces ușor la toate datele sistemului; ușurința schimbării și extinderea funcțiilor de serviciu fără feedback asupra sistemului;

calitate îmbunătățită a prezentării informațiilor într-o formă convenabilă pentru luarea deciziilor (interfață prietenoasă a operatorului inteligent), care ajută la reducerea erorilor personalului operațional în operarea și controlul proceselor TS; Creare computerizată de documentaţie pentru sistemele de control al proceselor; pregătirea operațională crescută a unității (rezultatul autodiagnosticării sistemului de control); sistem promițător cu un grad ridicat de inovație. În sistemul TDC 3000 - S (Fig. 1) este posibil să se conecteze controlere PLC externe de la alți producători (această posibilitate este implementată dacă există un modul gateway PLC). Sunt afișate informații de la controlerele PLC

Este afișat în TOC ca o serie de puncte disponibile pentru citire și scriere din programele utilizatorului. Acest lucru face posibilă utilizarea stațiilor I/O distribuite instalate în imediata apropiere a obiectelor gestionate pentru colectarea datelor și transferul datelor către TOC printr-un cablu de informare folosind unul dintre protocoalele standard. Această opțiune vă permite să integrați noi obiecte de control, inclusiv sistem automatizat controlul expedierii și gestionarea punctelor centrale de încălzire și a stațiilor de pompare (ASDKiU TsTPiNS), către sistemul de control al proceselor automatizat existent al întreprinderii, fără modificări externe pentru utilizatori.

retea locala de calculatoare

Statii universale

Istoric aplicat pe calculator

modul modul gateway

Rețeaua locală management

Poarta backbone

I Rezervă (ARMM)

Modul de îmbunătățire. Manager avansat de proces (ARMM)

Rețea universală de control

Controlere I/O

Trasee de cablu 4-20 mA

Stație I/O SIMATIC ET200M.

Controlere I/O

Rețea de dispozitive PLC (PROFIBUS)

Trasee de cablu 4-20 mA

Senzori de debit

Senzori de temperatura

Senzori de presiune

Analizoare

Regulatoare

Statii de frecventa

Vane de închidere

Senzori de debit

Senzori de temperatura

Senzori de presiune

Analizoare

Regulatoare

Statii de frecventa

Vane de închidere

Orez. 1. Colectarea informațiilor de către stațiile PLC distribuite, transferarea acestora către TDC3000-S pentru vizualizare și procesare, urmată de emiterea semnalelor de control

Studiile experimentale efectuate au arătat că procesele care au loc în cazanul cu abur în modurile de funcționare ale acestuia sunt de natură aleatorie și nestaționare, ceea ce este confirmat de rezultatele prelucrărilor matematice și ale analizei statistice. Ținând cont de natura aleatorie a proceselor care au loc în cazanul cu abur, estimările deplasării așteptărilor matematice (MO) M(t) și dispersia 5 (?) de-a lungul coordonatelor principale de control sunt luate ca măsură de evaluare a calității controlului:

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

unde Mzn(t), Mmn(t) sunt MO setat și curent al parametrilor principali reglabili ai cazanului de abur: cantitatea de aer, cantitatea de combustibil și puterea de abur a cazanului.

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

unde 52Tn, 5zn2(t) sunt variațiile curente și setate ale parametrilor principali controlați ai cazanului de abur.

Apoi criteriul de calitate al controlului va avea forma

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

unde n = 1,...,j; - ß - coeficienți de greutate.

În funcție de modul de funcționare al cazanului (regulator sau de bază), ar trebui să se formeze o strategie optimă de control.

Pentru modul de funcționare de control al cazanului de abur, strategia de control ar trebui să vizeze menținerea constantă a presiunii în colectorul de abur, indiferent de consumul de abur de către consumatorii de căldură. Pentru acest mod de operare, estimarea deplasării presiunii aburului în colectorul principal de abur sub forma

ep (/) = Pz(1) - Pm () ^B^ (4)

unde HP, Pt(0 - valorile medii stabilite și curente ale presiunii aburului în colectorul principal de abur.

Deplasarea presiunii aburului în colectorul principal de abur prin dispersie, ținând cont de (4), are forma

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

unde (UrzOO, art(0 - dispersiile presiunii date și curente.

Pentru ajustarea coeficienților de transfer ai regulatoarelor circuitelor sistemului de control al cazanului multiconectat au fost utilizate metode de logică neclară.

În timpul exploatării pilot a cazanelor automate de abur s-a acumulat material statistic, care a făcut posibilă obținerea comparativă (cu funcționarea centralelor neautomatizate) caracteristici ale eficienței tehnico-economice a introducerii de noi metode și controale și continuarea lucrărilor de reconstrucție. pe alte cazane. Deci, pentru perioada de funcționare semestrială a cazanelor cu abur neautomatizate nr. 9 și 10, precum și a cazanelor automate cu abur nr. 13 și 14, s-au obținut rezultatele, care sunt prezentate în tabelul 1.

Determinarea parametrilor pentru încărcarea optimă a unei centrale termice

Pentru a determina sarcina optimă a vehiculului, este necesar să se cunoască caracteristicile energetice ale generatoarelor de abur ale acestora și ale cazanului în ansamblu, care sunt relația dintre cantitatea de combustibil furnizată și căldura primită.

Algoritmul pentru găsirea acestor caracteristici include următorii pași:

tabelul 1

Indicatori de performanță a cazanului

Denumirea indicatorului Valoarea indicatoarelor pentru cazane de muls

№9-10 № 13-14

Generare de căldură, Gcal Consum de combustibil, t Rată specifică de consum de combustibil pentru generarea a 1 Gcal de energie termică, kg combustibil de referință cal 170.207 20.430 120,03 217.626 24.816 114,03

1. Determinarea performanței termice a cazanelor pentru diferite moduri de încărcare ale funcționării acestora.

2. Determinarea pierderilor de căldură A () luând în considerare randamentul cazanelor și sarcina utilă a acestora.

3. Determinarea caracteristicilor de sarcină ale unităților de cazan în intervalul de schimbare a acestora de la minim admisibil la maxim.

4. Pe baza modificării pierderilor totale de căldură în cazanele cu abur, determinarea caracteristicilor energetice ale acestora, reflectând consumul orar de combustibil standard, conform formulei 5 = 0,0342 (0, + AC?).

5. Obţinerea caracteristicilor energetice ale cazanelor (TS) folosind caracteristicile energetice ale cazanelor.

6. Formarea, ținând cont de caracteristicile energetice ale TS, a deciziilor de control privind succesiunea și ordinea încărcării acestora în perioada de încălzire, precum și în sezonul estival.

O alta întrebare importantă organizarea funcționării paralele a surselor (TS) - determinarea factorilor care au un impact semnificativ asupra încărcării cazanelor și sarcinile sistemului de control al alimentării cu căldură de a furniza consumatorilor cantitatea necesară de energie termică la cel mai mic cost posibil pentru generarea și transmiterea acestuia.

Rezolvarea primei probleme se realizează prin legarea programelor de alimentare cu graficele de utilizare a căldurii printr-un sistem de schimbătoare de căldură, soluția celei de-a doua - prin stabilirea corespondenței dintre sarcina termică a consumatorilor și producția acesteia, adică. , prin planificarea modificării sarcinii și reducerea pierderilor în transmiterea energiei termice. Asigurarea legăturii programelor de furnizare și utilizare a energiei termice ar trebui realizată prin utilizarea automatizării locale în stadii intermediare de la sursele de energie termică la consumatorii săi.

Pentru rezolvarea celei de-a doua probleme se propune implementarea functiilor de estimare a sarcinii planificate a consumatorilor, tinand cont de posibilitatile justificate economic ale surselor de energie (ES). O astfel de abordare este posibilă folosind metode de control situațional bazate pe implementarea algoritmilor de logică fuzzy. Principalul factor care are un impact semnificativ asupra

sarcina termică a cazanelor este acea parte a acesteia care este utilizată pentru încălzirea clădirilor și pentru alimentarea cu apă caldă. Debitul mediu de căldură (în wați) utilizat pentru încălzirea clădirilor este determinat de formulă

unde /de la - temperatura medie exterioară pentru o anumită perioadă; r( - temperatura medie a aerului interior al încăperii încălzite (temperatura care trebuie menținută la un nivel dat); / 0 - temperatura estimată a aerului exterior pentru proiectarea încălzirii;<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).

Din formula (6) se poate observa că sarcina termică asupra încălzirii clădirilor este determinată în principal de temperatura aerului exterior.

Debitul mediu de căldură (în wați) pentru alimentarea cu apă caldă a clădirilor este determinat de expresie

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

YT ". " _ cu"

unde m este numărul de consumatori; a - rata consumului de apă pentru alimentarea cu apă caldă la o temperatură de +55 ° C per persoană pe zi în litri; b - rata consumului de apă pentru alimentarea cu apă caldă consumată în clădiri publice la o temperatură de +55 ° C (presupune a fi de 25 litri pe zi de persoană); c este capacitatea termică a apei; /x - temperatura apei reci (de la robinet) în timpul perioadei de încălzire (presupusă a fi +5 °C).

Analiza expresiei (7) a arătat că atunci când se calculează sarcina termică medie pe alimentarea cu apă caldă, aceasta se dovedește a fi constantă. Extragerea reală a energiei termice (sub formă de apă caldă de la robinet), spre deosebire de valoarea calculată, este aleatorie, ceea ce este asociat cu o creștere a analizei apei calde dimineața și seara și o scădere a selecția în timpul zilei și nopții. Pe fig. 2, 3 prezintă grafice ale schimbării

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

zile ale lunii

Orez. 2. Graficul modificărilor temperaturii apei în CHP N9 5 (7 - apă directă din cazan,

2 - trimestrial direct, 3 - apa pentru alimentarea cu apa calda, 4 - trimestrial invers, 5 - apa din cazan pe retur) si temperaturile aerului exterior (6) pentru perioada 1 februarie - 4 februarie 2009

presiunea și temperatura apei calde pentru TsTP nr. 5, care au fost obținute din arhiva SDKi U TsTP și NS din Murmansk.

Odată cu debutul zilelor calde, când temperatura mediului nu scade sub +8 °C timp de cinci zile, sarcina de încălzire a consumatorilor este oprită, iar rețeaua de încălzire funcționează pentru nevoile de alimentare cu apă caldă. Debitul mediu de căldură către alimentarea cu apă caldă în timpul perioadei de neîncălzire este calculat prin formula

unde este temperatura apei reci (de la robinet) în timpul perioadei de neîncălzire (presupusă a fi +15 °С); p - coeficient ținând cont de modificarea consumului mediu de apă pentru alimentarea cu apă caldă în perioada de neîncălzire în raport cu perioada de încălzire (0,8 - pentru sectorul locativ și comunal, 1 - pentru întreprinderi).

Luând în considerare formulele (7), (8), se calculează graficele de sarcină termică ale consumatorilor de energie, care stau la baza construirii sarcinilor pentru reglarea centralizată a furnizării de energie termică a TS.

Sistem automat de control și management al dispecerării centralelor termice și stațiilor de pompare ale orașului

O caracteristică specifică a orașului Murmansk este că este situat pe o zonă deluroasă. Cota minima este de 10 m, maxima este de 150 m. In acest sens, retelele de incalzire au un grafic piezometric greu. Datorită presiunii crescute a apei în tronsoanele inițiale, rata accidentelor (rupturi de conducte) crește.

Pentru controlul operațional al stării obiectelor de la distanță și controlul echipamentelor situate în punctele controlate (CP),

Orez. Fig. 3. Graficul modificării presiunii apei în centrala termică N° 5 pentru perioada 1 februarie - 4 februarie 2009: 1 - alimentare cu apă caldă, 2 - apă directă la cazan, 3 - trimestrial direct, 4 - trimestrial invers,

5 - rece, 6 - retur apa cazanului

a fost dezvoltat de ASDKiUCTPiNS din orașul Murmansk. Punctele controlate, unde au fost instalate echipamente de telemecanica in timpul lucrarilor de reconstructie, sunt situate la o distanta de pana la 20 km de intreprinderea principala. Comunicarea cu echipamentul de telemecanica de la CP se realizeaza printr-o linie telefonica dedicata. Camerele centrale de cazane (CTP) și stațiile de pompare sunt clădiri separate în care sunt instalate echipamente tehnologice. Datele de la panoul de control sunt trimise către camera de control (în PCARM al dispecerului) situată pe teritoriul Severnaya TS al întreprinderii TEKOS și către serverul TS, după care devin disponibile pentru utilizatorii rețelei locale a întreprinderii. pentru a-și rezolva problemele de producție.

În conformitate cu sarcinile rezolvate cu ajutorul ASDKiUTSTPiNS, complexul are o structură pe două niveluri (Fig. 4).

Nivelul 1 (superior, grup) - consola dispecerului. La acest nivel sunt implementate următoarele funcții: controlul centralizat și controlul de la distanță al proceselor tehnologice; afișarea datelor pe afișajul panoului de control; formarea si emiterea de

chiar documentare; formarea sarcinilor în sistemul automat de control al procesului al întreprinderii pentru gestionarea modurilor de funcționare paralelă a stațiilor termice ale orașului pentru rețeaua generală de căldură a orașului; accesul utilizatorilor rețelei locale a întreprinderii la baza de date a procesului tehnologic.

Nivelul 2 (local, local) - echipamente CP cu senzori amplasați pe acestea (alarme, măsurători) și dispozitive finale de acționare. La acest nivel sunt implementate funcțiile de colectare și prelucrare primară a informațiilor, emiterea de acțiuni de control asupra actuatoarelor.

Funcții îndeplinite de ASDKiUCTPiNS al orașului

Funcții de informare: controlul citirilor senzorilor de presiune, temperatură, debit de apă și controlul stării actuatoarelor (pornit/oprit, deschis/închis).

Funcții de control: control pompe de rețea, pompe de apă caldă, alte echipamente tehnologice ale cutiei de viteze.

Funcții de vizualizare și înregistrare: toți parametrii de informare și parametrii de semnalizare sunt afișați pe tendințele și diagramele mnemonice ale stației operator; toate informatiile

Stația de lucru PC a dispecerului

Adaptor SHV/K8-485

Linii telefonice dedicate

Controlere KP

Orez. 4. Schema bloc a complexului

parametrii, parametrii de semnalizare, comenzile de control sunt înregistrate în baza de date periodic, precum și în cazurile de schimbare a stării.

Funcții de alarmă: întrerupere de curent la cutia de viteze; activarea senzorului de inundații la punctul de control și securitate la punctul de control; semnalizarea de la senzori de limitare (înaltă/joasă) presiune în conducte și emițători a modificărilor de urgență ale stării actuatoarelor (pornit/oprit, deschis/închis).

Conceptul de sistem de sprijinire a deciziei

Un sistem automat de control al proceselor (APCS) modern este un sistem de control om-mașină pe mai multe niveluri. Dispecerul într-un sistem automat de control al proceselor pe mai multe niveluri primește informații de la un monitor de computer și acționează asupra obiectelor situate la o distanță considerabilă de acesta, folosind sisteme de telecomunicații, controlere și actuatoare inteligente. Astfel, dispeceratul devine personajul principal în managementul procesului tehnologic al întreprinderii. Procesele tehnologice din ingineria energiei termice sunt potențial periculoase. Deci, timp de treizeci de ani, numărul accidentelor înregistrate se dublează aproximativ la fiecare zece ani. Se știe că, în regimurile de echilibru ale sistemelor energetice complexe, erorile datorate inexactității datelor inițiale sunt de 82-84%, din cauza inexactității modelului - 14-15%, din cauza inexactității metodei - 2 -3%. Datorită ponderii mari a erorii în datele inițiale, există și o eroare în calculul funcției obiectiv, ceea ce duce la o zonă semnificativă de incertitudine la alegerea modului optim de funcționare a sistemului. Aceste probleme pot fi eliminate dacă considerăm automatizarea nu doar ca o modalitate de a înlocui munca manuală direct în managementul producției, ci ca un mijloc de analiză, prognoză și control. Trecerea de la dispecerat la un sistem de suport decizional înseamnă o tranziție la o nouă calitate - un sistem informațional inteligent al unei întreprinderi. Orice accident (cu excepția dezastrelor naturale) se bazează pe eroare umană (operator). Unul dintre motivele pentru aceasta este abordarea veche, tradițională, a construirii sistemelor de control complexe, axată pe utilizarea celei mai noi tehnologii.

realizările științifice și tehnologice subestimând în același timp nevoia de a folosi metode de management situațional, metode de integrare a subsistemelor de control, precum și construirea unei interfețe efective om-mașină concentrată pe o persoană (dispecer). Totodată, se are în vedere transferul funcțiilor dispecerului pentru analiza datelor, prognozarea situațiilor și luarea deciziilor corespunzătoare către componentele sistemelor inteligente de sprijinire a luării și execuției deciziilor (SSPIR). Conceptul SPID include o serie de instrumente unite printr-un obiectiv comun - promovarea adoptării și implementării unor decizii de management raționale și eficiente. SPPIR este un sistem automat interactiv care acționează ca un intermediar inteligent care acceptă o interfață de utilizator în limbaj natural cu un sistem ZAOA și utilizează reguli de decizie care corespund modelului și bazei. Alături de aceasta, SPPIR îndeplinește și funcția de urmărire automată a dispecerului în etapele de analiză a informațiilor, recunoaștere și prognoză a situațiilor. Pe fig. În figura 5 este prezentată structura SPPIR, cu ajutorul căruia dispeceratul TS gestionează alimentarea cu căldură a microdistrictului.

Pe baza celor de mai sus, pot fi identificate mai multe variabile lingvistice neclare care afectează sarcina TS și, în consecință, funcționarea rețelelor de căldură. Aceste variabile sunt date în tabel. 2.

În funcție de anotimp, ora zilei, ziua săptămânii, precum și de caracteristicile mediului extern, unitatea de evaluare a situației calculează starea tehnică și performanța necesară a surselor de energie termică. Această abordare permite rezolvarea problemelor de economie de combustibil în termoficarea, creșterea gradului de încărcare a echipamentelor principale și operarea cazanelor în regimuri cu valori optime de eficiență.

Construirea unui sistem automatizat de control distribuit al alimentării cu căldură a orașului este posibilă în următoarele condiții:

introducerea sistemelor de control automate pentru centralele de încălzire a cazanelor. (Implementarea sistemelor automate de control al proceselor la TS „Severnaya”

Orez. 5. Structura SPPIR a cazanului de încălzire a microsectorului

masa 2

Variabile lingvistice care determină sarcina unei cazane de încălzire

Notație Nume Interval de valori (set universal) Termeni

^lună Luna Ianuarie până în decembrie Ian, Feb, Mar, Apr, Mai, Iun, Iul, Aug, Sep, Oct, Nov , „dec”

T-week Ziua săptămânii de lucru sau weekend „lucrător”, „vacanță”

TSug Ora zilei de la 00:00 la 24:00 „noapte”, „dimineață”, „ziua”, „seara”

t 1 n.v Temperatura aerului exterior de la -32 la +32 ° C „mai scăzută”, „-32”, „-28”, „-24”, „-20”, „-16”, „-12”, „- 8”, „^1”, „0”, „4”, „8”, „12”, „16”, „20”, „24”, „28”, „32”, „mai sus”

1" în viteza vântului de la 0 la 20 m/s "0", "5", "10", "15", "mai mare"

prevedea o reducere a ratei consumului specific de combustibil pentru cazanele nr. 13.14 comparativ cu centralele nr. 9.10 cu 5,2%. Economiile de energie după instalarea convertizoarelor vectoriale de frecvență pe acționările ventilatoarelor și evacuatoarelor de fum ale cazanului nr. 13 au fost de 36% (consum specific înainte de reconstrucție - 3,91 kWh/Gcal, după reconstrucție - 2,94 kWh/Gcal și

Nr. 14 - 47% (consum specific de energie electrică înainte de reconstrucție - 7,87 kWh/Gcal., după reconstrucție - 4,79 kWh/Gcal));

dezvoltarea și implementarea ASDKiUCTPiNS a orașului;

introducerea unor metode de suport informațional pentru operatorii TS și ASDKiUCTPiNS ai orașului folosind conceptul SPPIR.

BIBLIOGRAFIE

1. Shubin E.P. Principalele probleme ale proiectării sistemelor urbane de alimentare cu căldură. M.: Energie, 1979. 360 p.

2. Prokhorenkov A.M. Reconstrucția cazanelor de încălzire pe baza complexelor de informare și control // Nauka proizvodstvo. 2000. Nr 2. S. 51-54.

3. Prokhorenkov A.M., Sovlukov A.S. Modele fuzzy în sistemele de control ale proceselor tehnologice agregate de cazan // Computer Standards & Interfaces. 2002 Vol. 24. P. 151-159.

4. Mesarovich M., Mako D., Takahara Y. Teoria sistemelor ierarhice pe mai multe niveluri. M.: Mir, 1973. 456 p.

5. Prokhorenkov A.M. Metode de identificare a caracteristicilor aleatorii ale procesului în sistemele de procesare a informațiilor // IEEE Transactions on instrumentation and measurement. 2002 Vol. 51, Nr. 3. P. 492-496.

6. Prokhorenkov A.M., Kachala H.M. Procesare aleatoare a semnalului în sistemele digitale de control industrial // Procesare digitală a semnalului. 2008. Nr 3. S. 32-36.

7. Prokhorenkov A.M., Kachala N.M. Determinarea caracteristicilor de clasificare a proceselor aleatorii // Tehnici de măsurare. 2008 Vol. 51, nr. 4. P. 351-356.

8. Prokhorenkov A.M., Kachala H.M. Influența caracteristicilor de clasificare ale proceselor aleatorii asupra acurateței prelucrării rezultatelor măsurătorilor // Izmeritelnaya tekhnika. 2008. N° 8. S. 3-7.

9. Prokhorenkov A.M., Kachala N.M., Saburov I.V., Sovlukov A.S. Sistem informatic pentru analiza proceselor aleatorii în obiecte nestaționare // Proc. al treilea IEEE Int. Workshop on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS „2005). Sofia, Bulgaria. 2005. P. 18-21.

10. Metode de control neuro-fuz și adaptiv robust, Ed. N.D. Yegupova // M.: Editura MSTU im. N.E. Bauman, 2002". 658 p.

P. Prokhorenkov A.M., Kachala N.M. Eficacitatea algoritmilor adaptativi pentru reglarea regulatoarelor în sistemele de control supuse influenţei perturbaţiilor aleatorii // BicrniK: Ştiinţific şi Tehnic. bine. Emisiune specială. Cerkasy State Technol. un-t.-Cherkask. 2009. S. 83-85.

12. Prokhorenkov A.M., Saburov I.V., Sovlukov A.S. Menținerea datelor pentru procesele de luare a deciziilor sub control industrial // BicrniK: științific și tehnic. bine. Emisiune specială. Cerkasy State Technol. un-t. Cherkask. 2009. S. 89-91.

Ca parte a furnizării de echipamente de tablou, au fost furnizate dulapuri de putere și dulapuri de comandă pentru două clădiri (ITP). Pentru recepția și distribuția energiei electrice în punctele de încălzire se folosesc dispozitive de intrare-distribuție, formate din cinci panouri fiecare (10 panouri în total). În panourile de intrare sunt instalate comutatoare, descărcătoare de supratensiune, ampermetre și voltmetre. Panourile ATS din ITP1 și ITP2 sunt implementate pe baza unităților de transfer automat. În tablourile de distribuție ale ASU sunt instalate dispozitive de protecție și comutare (contactoare, soft starter, butoane și lămpi) pentru dotarea tehnologică a punctelor de încălzire. Toate întreruptoarele sunt echipate cu contacte de stare care semnalează o oprire de urgență. Aceste informații sunt transmise controlerelor instalate în dulapurile de automatizare.

Pentru controlul și gestionarea echipamentului se folosesc controlere OWEN PLC110. Sunt conectate la modulele de intrare/ieșire ARIES MV110-224.16DN, MV110-224.8A, MU110-224.6U, precum și la panourile tactile ale operatorului.

Lichidul de răcire este introdus direct în camera ITP. Alimentarea cu apă pentru alimentarea cu apă caldă, încălzirea și alimentarea cu căldură a încălzitoarelor de aer ale sistemelor de ventilație a aerului se realizează cu o corecție în funcție de temperatura aerului exterior.

Afișarea parametrilor tehnologici, a accidentelor, a stării echipamentelor și a controlului dispecerării ITP se realizează de la postul de lucru al dispecerilor din camera de control centrală integrată a clădirii. Pe serverul de dispecerat este stocata arhiva parametrilor tehnologici, accidentelor si starea echipamentului ITP.

Automatizarea punctelor de căldură asigură:

• menținerea temperaturii lichidului de răcire furnizat sistemelor de încălzire și ventilație în conformitate cu graficul de temperatură;
• mentinerea temperaturii apei din sistemul ACM la alimentarea consumatorilor;
• programarea diferitelor regimuri de temperatură pe ore ale zilei, zile ale săptămânii și sărbători;
• controlul respectării valorilor parametrilor determinati de algoritmul tehnologic, suportarea limitelor parametrilor tehnologici și de urgență;
• controlul temperaturii transportatorului de căldură returnat la rețeaua de încălzire a sistemului de alimentare cu căldură, conform unui program de temperatură dat;
• măsurarea temperaturii aerului exterior;
• menținerea unei anumite căderi de presiune între conductele de alimentare și retur ale sistemelor de ventilație și încălzire;
• controlul pompelor de circulație conform unui algoritm dat:
  • pornit/oprit;
  • controlul echipamentelor de pompare cu convertizoare de frecvență conform semnalelor de la PLC instalat în dulapuri de automatizare;
  • comutare periodică principală/rezervă pentru a asigura același timp de funcționare;
  • transfer automat de urgență la pompa de rezervă conform controlului senzorului de presiune diferențială;
  • menținerea automată a unei presiuni diferențiale date în sistemele de consum de căldură.
• controlul supapelor de control al purtătorului de căldură în circuitele consumatorului primar;
• comanda pompelor si supapelor pentru alimentarea circuitelor de incalzire si ventilatie;
• stabilirea valorilor parametrilor tehnologici și de urgență prin sistemul de dispecerizare;
• controlul pompelor de drenaj;
• controlul stării intrărilor electrice pe faze;
• sincronizarea timpului controlerului cu ora comună a sistemului de dispecerizare (SOEV);
• pornirea echipamentului după restabilirea alimentării în conformitate cu un algoritm dat;
• trimiterea de mesaje de urgență către sistemul de dispecerizare.

Schimbul de informații între controlerele de automatizare și nivelul superior (stația de lucru cu software specializat de dispecerizare MasterSCADA) se realizează folosind protocolul Modbus/TCP.