Меню Рубрики

Автоматизированная система управления электроснабжением

Содержание

Структура автоматизированной системы управления электроснабжением

При проектировании АСУЭ в каждом отдельном случае следует производить тщательный анализ работающей системы управления энергоснабжением, сравнивать различные варианты построения ее структуры, изучать возможность использования в АСУЭ эксплуатируемых технических средств.

АСУЭ реализуется как децентрализованная автоматизированная система. На предприятии предусматривается организация удаленных АРМ, которые предоставляют доступ к информации уровня предприятия.

Уровни АСУЭ

АСУЭ разделяется на несколько уровней:

  1. Уровень исполнительных и измерительных устройств и контроллеров — формирование данных.
  2. Уровень расчетных и прикладных задач / уровень SCADA системы.

Уровень исполнительных и измерительных устройств и контроллеров подразумевает сбор и передачу информации для автоматического и диспетчерского управления и контроля территориально распределенных объектов энергоснабжения.

Уровень прикладных и расчетных задач подразумевает оптимизацию контроля и управления энергоресурсами на одном или нескольких предприятиях, распределенных в разных географических регионах. Уровень SCADA системы подразумевает организацию сбора, обработки, хранения и визуализации данных, поступающих от систем, расположенных на нижнем уровне, и координацию их работы.

Функции АСУЭ

АСУЭ должна обеспечивать реализацию следующих функций:

  • Определение потребности в ресурсах и планирование их расхода по видам деятельности предприятия.
  • Управление производством, распределением и потреблением энергоресурсов.
  • Анализ расхода энергетических ресурсов и затрат на их производство.
  • Контроль состояния оборудования.
  • Организация и управление техобслуживанием и ремонтом энергетического оборудования.
  • Диагностика энергооборудования.
  • Передача информации в смежные системы автоматизации.

Для реализации этих функций предложена следующая функциональная модель АСУЭ.

Автоматизированная система управления или АСУ — комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса, производства, предприятия. АСУ применяются в различных отраслях промышленности, энергетике, транспорте и т.п.

С целью повышения эксплуатационной надежности, долговечности и эффективности работы энергетического оборудования, для решения задач диспетчерского, производственно-технологического и организационно-экономического управления энергохозяйством предприятия могут оснащаться автоматизированными системами управления энергохозяйством (АСУЭ) .

Указанные системы являются подсистемами автоматизированной системы управления предприятием (АСУП) и должны иметь необходимые средства передачи информации от диспетчерских пунктов питающей энергосистемы в объеме, согласованном с последней.

Комплексы задач АСУЭ в каждом энергохозяйстве должны выбираться исходя из производственной и экономической целесообразности, с учетом рационального использования имеющихся типовых решений и возможностей эксплуатируемых технических средств.

Автоматизированная система управления электрохозяйством (АСУ СЭС) является составной частью АСУЭ и, как правило, имеет в своем составе системы диспетчерского управления электроснабжением и ремонтом электроустановок, распределением и сбытом электроэнергии, а также системы управления производственно-экономическими процессами в электрохозяйстве.

Для контроля и учета энергоресурсов (электроэнергии, тепла, воды) в состав АСУЭ включается специальная подсистема АСКУЭ (автоматизированная система контроля и учета энергоресурсов) . Отдельно следует выделить подсистему тепло- и водоснабжения предприятия в АСУЭ.

Автоматизированная система управления электрохозяйством обеспечивает следующие функции:

отображение текущего состояния главной схемы электроснабжения в виде мнемосхемы;

измерение, контроль, отображение и регистрация параметров;

обработка и вывод информации о состоянии главной схемы и оборудования в текстовой (табличной) и графической форме;

Читайте также:  Вызвать электрика на дом в минске жэс

дистанционное управление переключением выключателей главной схемы с контролем действий дежурного;

обработка данных установившихся режимов для различных эксплуатационных целей;

диагностика защит и автоматики с аварийной сигнализацией;

дистанционное изменение установок цифровых РЗА, управление их вводом в работу;

регистрация и сигнализация возникновения феррорезонансных режимов в сети;

проверка достоверности входной информации;

диагностика и контроль оборудования;

формирование базы данных, хранение и документирование информации (ведение суточной ведомости, ведомости событий, архивов);

технический (коммерческий) учет электроэнергии и контроль энергопотребления;

контроль параметров качества электроэнергии;

автоматическое противоаварийное управление;

регистрация (осциллографирование) параметров аварийных и переходных процессов и анализ осциллограмм;

контроль режима аккумуляторной батареи и изоляции ее цепей;

диагностика состояния аппаратуры и программного обеспечения АСУ СЭС;

передача информации о состоянии системы электроснабжения в технологическую АСУ по ее каналу связи на ЦДП и в другие службы предприятия.

На рис. 1 показана примерная структура схема АСУ СЭС компрессорной станции. Структура АСУ СЭС зависит от типа КС (электроприводная или газотурбинная), наличия на КС электростанция собственных нужд (ЭСН) и от режимов ее работы. Также имеет значение степень интеграции ЭСН в систему электроснабжения (СЭС).

Рис. 1. Структурная схема АСУ СЭС КС

Ниже перечислены объекты СЭ, входящие в АСУ СЭС:

открытое распределительное устройство 110 кВ (ОРУ-110 кВ);

комплектное распределительное устройство 6-10 кВ (КРУ 6-10 кВ);

электростанция собственных нужд;

комплектная трансформаторная подстанция (КТП) собственных нужд (СН);

КТП производственно-эксплуатационного блока (КТП ПЭБа);

КТП агрегатов воздушного охлаждения газа (КТП АВО газа);

КТП вспомогательных сооружений;

КТП водозаборных сооружений;

автоматическая дизельная электростанция (АДЭС);

общестанционный щит станции управления (ОЩСУ);

щит постоянного тока (ЩТП);

системы кондиционирования и вентиляции и др.

Основные отличия АСУ СЭС от технологических АСУ заключается в:

высоком быстродействии на всех уровнях процесса управления, адекватной скорости процессов, протекающих в электрических сетях;

высокой защищенности от электромагнитных влияний;

структуре программного обеспечения.

Поэтому, как правило, АСУ СЭС при проектировании выделяется в отдельную подсистему, связанную с остальными АСУ через мост. Хотя в настоящее время имеются принципы и возможности построения глубоко интегрированных систем.

Режим работы технологического оборудования определяет режим работы энергетического оборудования. Поэтому подсистема АСУЭ в целом полностью зависит от технологических процессов. Подсистема АСУЭ как и АСУ ТП фактически определяют возможность построения информационно управляющих систем производством.

Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии обеспечивает общеизвестные преимущества организации учета при помощи автоматизированных систем контроля, учета и управления электропотреблением. Такие системы долгие годы применяются как за рубежом, так и в России на средних и крупных промышленных предприятиях. Кроме функций учета, они обычно также осуществляют контроль и управление электропотреблением на этих предприятиях.

Основной экономический эффект для потребителя от применения этих систем состоит в уменьшении платежей за используемую энергию и мощность, а для энергокомпаний в снижении пиков потребления и уменьшении капиталовложений на наращивание пиковых генерирующих мощностей.

Читайте также:  Внутреннее сопротивление источника постоянного тока формула

Основные цели АСКУЭ:

применение современных методов учета расхода электроэнергии;

экономия средств из-за снижения платежей за потребляемую электроэнергию;

оптимизация режимов распределения электроэнергии и мощности;

переход на многотарифный учет электроэнергии; – оперативный контроль полной, активной, реактивной мощностей и др.;

контроль качества электроэнергии. АСКУЭ обеспечивает решение следующих задач:

сбор данных на объекте для использования при коммерческом учете;

сбор информации на верхнем уровне управления и формирование на этой основе данных для проведения коммерческих расчетов между субъектами рынка (в том числе и по сложным тарифам);

формирование баланса потребления по подразделениям и предприятию в целом и по АО-энергозонам;

оперативный контроль и анализ режимов потребления электроэнергии и мощности основными потребителями;

контроль достоверности показаний приборов учета электроэнергии и мощности;

формирование статистической отчетности;

оптимальное управление нагрузкой потребителей;

проведение финансово-банковских операций и расчетов между потребителями и продавцами.

Структурная схема АСКУЭ представлена на рис. 2.

Рис. 2. Структурная схема АСКУЭ: 1 – счетчик электрической энергии, 2 – контроллер сбора, обработки и передачи показаний электрической энергии, 3 – концентратор, 4 – центральный сервер АСКУЭ, 5 – модем для связи с электросбытом, 6 – автоматизированное место (АРМ) АСКУЭ

АСУ ТП электростанций – это интегрированная автоматизированная система, состоящая из двух основных подсистем: АСУ электрической части и АСУ тепломеханической части, к которым предъявляются совершенно разные требования.

Основные задачи интегрированной АСУ ТП электростанции заключаются в обеспечении:

устойчивой работы электростанции в нормальных, аварийных и послеаварийных режимах;

возможности включения АСУ ТП электростанции в АСУ диспетчерского управления высшего уровня.

АСУ теплоснабжения или АСУ тепло – это интегрированная, многокомпонентная, организационно-технологическая автоматизированная система управления тепловым хозяйством.

АСУ теплоснабжения позволяет:

повысить качество теплоснабжения;

оптимизировать работу теплового хозяйства путем осуществления заданных технологических режимов;

снизить потери тепла благодаря раннему обнаружению аварийных ситуаций, локализации и устранению аварий;

обеспечить связь с верхними уровнями управления, что существенно повышает качество управленческих решений, принимаемых на этих уровнях.

Автоматизированные системы управления электроснабжением (АСУЭ) выполняют функции дистанционного контроля и управления распределением электроэнергии на предприятии. Основной целью их создания является обеспечение бесперебойного, стабильного электроснабжения предприятия за счет:

  • предоставления оперативному и диспетчерскому персоналу достоверной информации по текущим характеристикам сетей электроснабжения, состоянию и режимам работы энергетического оборудования электрических подстанций;
  • реализации функций телеуправления объектами электроснабжения в дистанционном режиме;
  • предупреждения ошибочных действий персонала, обеспечения своевременного и грамотного реагирования на предаварийные и аварийные ситуации;
  • автоматического ведения журналов технологических событий и предоставления инструментов для просмотра и анализа аварийных осцилограмм, действий операторов, истории изменения контролируемых параметров.

Источниками эффективности применения автоматизированных систем управления электроснабжением являются:

  • повышение надежности функционирования энергосистемы предприятия. Минимизация простоев технологического оборудования, связанных с перебоями электроснабжения и низким качеством электроэнергии;
  • повышение качества планирования и управления потреблением электроэнергии. Увеличение коэффициента использования выделенного лимита мощности, минимизация штрафов за превышение лимитов;
  • повышение прозрачности расчетов с субабонентами;
  • предупреждение ошибочных действий эксплуатационного и оперативно-диспетчерского персонала. Минимизация последствий нештатных ситуаций;
  • снижение трудозатрат на сбор первичной информации и формирование отчетных документов.
Читайте также:  Волоконно оптический кабель на опорах

Структура автоматизированных систем управления электроснабжением

Нижний уровень систем АСУЭ образуют измерительные преобразователи тока и напряжения, средства технического учета электроэнергии, системы противоаварийной защиты и автоматики, иные устройства, обеспечивающие измерение и регулирование режимов работы оборудования электрической сети.

Первичные данные о состоянии и режимах работы подстанций, параметрах выработки и потребления электроэнергии поступают на устройства сбора, предварительной обработки, агрегирования телемеханической информации и данных технического учета электроэнергии, образующие средний уровень систем управления электроснабжением.

Агрегированные, предварительно обработанные данные с подстанций поступают на верхний уровень АСУЭ, на сервера подсистемы сбора и обработки технологической информации, сервера долговременного хранения данных и выводятся на экран коллективного использования в диспетчерской, а также на АРМ специалистов (энергодиспетчера, инженера-релейщика, специалистов службы главного энергетика и др.) в формате мнемосхем, графиков, диаграмм, таблиц, сводных панелей показателей, цифровых и текстовых табло.

Основные функциональные возможности систем управления электроснабжением

Основное предназначение систем АСУЭ – обеспечить эффективное оперативно-диспетчерское управление объектами электроснабжения в нормальных, переходных и аварийных режимах. Поэтому, к числу их основных функций относятся:

  • контроль параметров работы электрической сети и силового оборудования (значение токов, напряжений, мощностей, частоты и др.);
  • контроль положения коммутационных аппаратов;
  • контроль состояния основного и вспомогательного электрооборудования;
  • контроль неэлектрических параметров функционирования подстанций (сигналы охранной и пожарной сигнализации, температурный режим на подстанции и др.);
  • вычисление расчетных величин (расчет линейных напряжений и токов по фазным, 3Uo, 3Io. U2, I2 и др.);
  • контроль и регистрация выхода измеряемых параметров за установленные границы, регистрация аварийных событий и нарушений;
  • формирование сообщений предупредительной и аварийной сигнализации;
  • изменение уставок работы оборудования, формирование и передача команд телеуправления на устройства нижнего оборудования;
  • диагностика и самодиагностика комплекса технических средств системы: измерительных, регистрирующих и регулирующих устройств, линий связи, серверного оборудования;
  • ведение архивов измеряемых и рассчитываемых значений, ведение журналов действий пользователя в системе;
  • формирование технической, оперативной, эксплуатационной и отчетной документации;
  • обмен информацией со смежными и внешними информационными системами.

В зависимости от задач Заказчика в системах управления электроснабжением может быть также реализована функциональность информационно-аналитических систем управления энергоэффективностью в части учета и анализа параметров потребления электрической энергии, в том числе:

  • учёт потребления электроэнергии на различные нужды (потребление по отдельным производствам, цехам, участкам);
  • сравнение потребления однотипных потребителей;
  • анализ почасовых и сезонных профилей потребления;
  • контроль над ростом и равномерным распределением нагрузок;
  • контроль параметров по договорам энергоснабжения;
  • оперативное планирование потребления электроэнергии;
  • вычисление балансов электроэнергии, сравнение с проектными решениями, выявление нерационального использования и потерь электрической энергии.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *