rumah Urusan sendiri Menggunakan peralatan otomasi modern. Sistem kontrol suplai panas otomatis Sistem kontrol sistem suplai panas

Menggunakan peralatan otomasi modern. Sistem kontrol suplai panas otomatis Sistem kontrol sistem suplai panas

Angka: 6. Saluran dua kawat dengan dua kabel korona pada jarak yang berbeda di antara keduanya

16 m; 3 - bn \u003d 8 m; 4 - b,

BIBLIOGRAFI

1. Efimov B.V. Gelombang badai petir di saluran udara. Apatity: Rumah penerbitan KSC RAN, 2000.134 hal.

2. Kostenko M.V., Kadomskaya K.P., Levinshgein ML., Efremov I.A. Tegangan berlebih dan perlindungan terhadap mereka dalam

saluran transmisi tenaga udara dan kabel tegangan tinggi. L .: Nauka, 1988.301 hal.

SAYA. Prokhorenkov

METODE PEMBANGUNAN SISTEM OTOMATIS PENGENDALIAN DISTRIBUSI PENYEDIAAN PANAS KOTA

Penerapan teknologi hemat sumber daya di rusia modern perhatian yang cukup besar diberikan. Masalah ini sangat akut di wilayah Utara Jauh. Bahan bakar minyak digunakan sebagai bahan bakar untuk rumah ketel perkotaan, yang dikirim dengan kereta api dari wilayah tengah Rusia, yang secara signifikan meningkatkan biaya energi panas yang dihasilkan. Durasi

musim pemanasan di Kutub Utara 2-2,5 bulan lebih lama daripada di daerah tengah negara itu, yang dikaitkan dengan kondisi iklim di Utara Jauh. Pada saat yang sama, perusahaan panas dan tenaga harus menghasilkan jumlah panas yang dibutuhkan dalam bentuk uap, air panas di bawah parameter tertentu (tekanan, suhu) untuk memastikan kehidupan semua infrastruktur perkotaan.

Mengurangi biaya menghasilkan panas yang dipasok ke konsumen hanya mungkin karena pembakaran bahan bakar yang ekonomis, penggunaan rasional listrik untuk kebutuhan mereka sendiri perusahaan, mengurangi kehilangan panas seminimal mungkin di bidang transportasi (jaringan pemanas kota) dan konsumsi (bangunan, perusahaan kota), serta mengurangi jumlah personel layanan di tempat produksi.

Solusi dari semua tugas ini hanya mungkin melalui pengenalan teknologi baru, peralatan, sarana teknis manajemen untuk memastikan efisiensi ekonomi pekerjaan pembangkit listrik tenaga panas, serta meningkatkan kualitas manajemen dan pengoperasian sistem tenaga panas.

Rumusan masalah

Salah satu tugas penting di bidang pemanasan perkotaan adalah pembuatan sistem pasokan panas dengan operasi paralel dari beberapa sumber panas. Sistem modern pemanasan distrik kota telah berkembang sebagai sistem yang sangat kompleks dan tersebar secara spasial dengan sirkulasi tertutup. Properti pengaturan sendiri konsumen, sebagai suatu peraturan, tidak ada, distribusi pendingin dilakukan dengan pemasangan awal yang dirancang khusus (untuk salah satu mode) resistansi hidraulik konstan [1]. Dalam hal ini, pemilihan energi panas yang acak oleh konsumen uap dan air panas menyebabkan proses transien yang kompleks secara dinamis di semua elemen sistem panas dan tenaga (TPP).

Pemantauan operasional dari keadaan objek jarak jauh dan kontrol peralatan yang terletak di titik terkontrol (CP) tidak mungkin dilakukan tanpa pengembangan sistem otomatis untuk kontrol pengiriman dan pengelolaan titik pemanas sentral dan stasiun pompa (ASDK dan U TSC dan NS). Oleh karena itu, salah satu masalah yang mendesak adalah pengendalian aliran energi panas, dengan mempertimbangkan karakteristik hidraulik dari jaringan pemanas itu sendiri dan konsumen energi. Untuk itu diperlukan solusi dari masalah yang terkait dengan pembuatan sistem suplai panas, dimana sejajar

beberapa sumber panas (stasiun termal - TS)) bekerja secara total jaringan pemanas kota dan jadwal umum beban panas. Sistem semacam itu memungkinkan penghematan bahan bakar selama pemanasan distrik, untuk meningkatkan beban peralatan utama, mengoperasikan boiler dalam mode dengan nilai efisiensi optimal.

Memecahkan masalah kontrol yang optimal proses teknologi pemanas ruang ketel

Untuk mengatasi masalah kontrol optimal proses teknologi rumah ketel pemanas "Severnaya" dari Perusahaan Tenaga Panas Regional Negara (GOTEP) "TEKOS" dalam kerangka pemberian Program untuk Impor Penghematan Energi dan Peralatan dan Bahan Lingkungan (PIEPOM) dari Komite Rusia-Amerika, peralatan disediakan (pendanaan dari pemerintah AS). Peralatan ini dan dirancang untuk itu perangkat lunak diizinkan untuk menyelesaikan berbagai tugas rekonstruksi di perusahaan dasar GOTEP "TEKOS", dan hasil yang diperoleh - untuk direplikasi di perusahaan panas dan listrik di wilayah tersebut.

Dasar rekonstruksi sistem kontrol untuk unit boiler TS adalah penggantian peralatan otomasi usang dari panel kontrol pusat dan sistem kontrol otomatis lokal dengan sistem kontrol terdistribusi mikroprosesor modern. Sistem kontrol terdistribusi yang diterapkan untuk unit boiler berdasarkan sistem mikroprosesor (MPS) TDC 3000-S (Supper) dari Honeywell menyediakan satu solusi kompleks untuk implementasi semua fungsi sistem pengendalian proses teknologi kendaraan. MPS yang dioperasikan memiliki kualitas yang berharga: kesederhanaan dan kejelasan pengaturan fungsi kontrol dan operasi; fleksibilitas dalam memenuhi semua persyaratan proses, dengan mempertimbangkan indikator keandalan (bekerja dalam mode siaga "panas" dari komputer kedua dan USO), ketersediaan dan efektivitas biaya; akses mudah ke semua data sistem; kesederhanaan mengubah dan memperluas fungsi layanan tanpa umpan balik pada sistem;

peningkatan kualitas penyajian informasi dalam bentuk yang nyaman untuk pengambilan keputusan (antarmuka operator cerdas yang ramah), yang membantu mengurangi kesalahan personel pengoperasian selama pengoperasian dan pengendalian proses kendaraan; dokumentasi yang dihasilkan komputer dari sistem kendali proses otomatis; peningkatan kesiapan operasional fasilitas (hasil diagnostik mandiri sistem kontrol); sistem yang menjanjikan dengan tingkat tinggi inovasi. Dalam sistem TDC 3000 - S (Gbr. 1), pengontrol PLC eksternal dapat disambungkan dari produsen lain (kemungkinan ini terwujud dengan adanya modul gateway PLC). Informasi dari pengontrol PLC

ditampilkan di TOC dalam bentuk larik poin yang tersedia untuk membaca-menulis dari program pengguna. Hal ini memungkinkan penggunaan stasiun I / O terdistribusi untuk pengumpulan data, dipasang di sekitar objek yang dikontrol, dan mengirimkan data ke TOC melalui kabel informasi menggunakan salah satu protokol standar. Opsi ini memungkinkan Anda untuk mengintegrasikan objek manajemen baru, termasuk sistem otomatis pengiriman kontrol dan manajemen titik pemanas sentral dan stasiun pompa (ASDKiU TsTPiNS), ke dalam sistem kontrol proses otomatis perusahaan yang ada tanpa perubahan eksternal untuk pengguna.

Jaringan komputer lokal

Stasiun universal

Sejarah Terapan Komputer

modul modul gateway

Jaringan lokal pengelolaan

Gerbang batang

Saya Pesan (ARMM)

Modul lanjutan manajer proses yang disetujui (ARMM)

Jaringan kendali universal

Pengontrol I / O

Rute kabel 4-20 mA

Stasiun input-output SIMATIC ЕТ200М.

Pengontrol I / O

Jaringan perangkat PLC (PROFIBUS)

Rute kabel 4-20 mA

Sensor aliran

Sensor suhu

Sensor Tekanan

Penganalisis

Regulator

Stasiun frekuensi

Katup gerbang

Sensor aliran

Sensor suhu

Sensor Tekanan

Penganalisis

Regulator

Stasiun frekuensi

Katup gerbang

Angka: 1. Mengumpulkan informasi dengan stasiun PLC terdistribusi, mengirimkannya ke TDC3000-S untuk visualisasi dan pemrosesan, diikuti dengan mengeluarkan sinyal kontrol

Studi eksperimental telah menunjukkan bahwa proses yang terjadi di steam boiler dalam mode operasi operasinya bersifat acak dan mengacu pada non-stasioner, yang dikonfirmasi oleh hasil pemrosesan matematis dan analisis statistik ... Dengan mempertimbangkan sifat acak dari proses yang terjadi di ketel uap, perkiraan perpindahan ekspektasi matematis (MO) M (t) dan varians 5 (?) Untuk koordinat utama regulasi diambil sebagai ukuran penilaian kualitas pengendalian:

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

dimana Mzn (t), Mmn (t) adalah set dan arus MO dari parameter utama steam boiler yang dapat dikontrol: jumlah udara, jumlah bahan bakar, serta kapasitas pembangkit steam dari boiler.

s 2 (t) \u003d 8 | v (t) - q2N (t) ^ s ^ (t) ^ min, (2)

dimana 52Tn, 5zn2 (t) adalah dispersi arus dan dispesifikasi dari parameter terkontrol utama dari ketel uap.

Kemudian kriteria kualitas kontrol akan berbentuk

Jn \u003d I [abMi (t) + ßsö;, (t)] ^ min, (3)

dimana n \u003d 1, ..., j; - ß - faktor pembobotan.

Bergantung pada mode operasi boiler (kontrol atau dasar), a strategi optimal pengelolaan.

Untuk mode pengaturan operasi ketel uap, strategi pengendalian harus ditujukan untuk menjaga tekanan di header uap konstan, terlepas dari konsumsi uap oleh konsumen panas. Untuk mode operasi ini, perkiraan perpindahan tekanan steam MO dalam bentuk header steam utama

ep (f) \u003d Pr (1) - Pm () ^ S ^ (4)

dimana ВД, Рт (0 - set dan nilai rata-rata tekanan steam saat ini di steam header utama.

Perpindahan tekanan steam pada header steam utama dengan dispersi, dengan memperhatikan (4), memiliki bentuk

(0 \u003d -4g (0 ^^ (5)

dimana (UrzOO, art (0 - set dan dispersi tekanan saat ini.

Metode logika fuzzy digunakan untuk mengatur koefisien transmisi dari regulator rangkaian sistem kendali boiler multi-koneksi.

Selama operasi uji coba ketel uap otomatis, material statistik terakumulasi, yang memungkinkan untuk mendapatkan karakteristik komparatif (dengan pengoperasian unit ketel non-otomatis) dari efisiensi teknis dan ekonomi dari pengenalan metode dan kontrol baru dan untuk melanjutkan pekerjaan rekonstruksi pada ketel lain. Jadi, untuk periode enam bulan pengoperasian ketel uap non-otomatis No. 9 dan 10, serta ketel uap otomatis No. 13 dan 14, diperoleh hasil yang disajikan pada Tabel 1.

Penentuan parameter beban optimal stasiun termal

Untuk menentukan beban kendaraan yang optimal, perlu diketahui karakteristik energi generator uapnya dan boiler house secara keseluruhan, yang merepresentasikan hubungan antara jumlah bahan bakar yang disuplai dengan jumlah panas yang diterima.

Algoritme untuk menemukan karakteristik ini mencakup langkah-langkah berikut:

Tabel 1

Indikator kinerja boiler

Nama indikator Nilai indikator produksi susu boiler

№9-10 № 13-14

Pembangkit panas, Gkal konsumsi bahan bakar, t Tingkat konsumsi bahan bakar spesifik untuk pembangkitan energi panas 1 Gkal, kg setara bahan bakar ^ cal 170 207 20 430 120,03 217 626 24 816 114,03

1. Penentuan kinerja termal boiler untuk berbagai mode beban operasinya.

2. Penentuan kehilangan panas A () dengan mempertimbangkan efisiensi boiler dan muatannya.

3. Penentuan karakteristik beban boiler dalam kisaran variasinya dari minimum yang diizinkan hingga maksimum.

4. Berdasarkan perubahan total kehilangan panas dalam ketel uap, penentuan karakteristik energinya, yang mencerminkan konsumsi bahan bakar ekivalen per jam, sesuai dengan rumus 5 \u003d 0,0342 (0, + AC?).

5. Memperoleh karakteristik energi rumah boiler (TS) dengan menggunakan karakteristik energi boiler.

6. Pembentukan, dengan mempertimbangkan karakteristik energi kendaraan, keputusan kontrol atas urutan dan urutan pemuatannya selama periode pemanasan, serta di musim panas.

Masalah penting lainnya dalam mengatur operasi paralel sumber (TS) adalah penentuan faktor-faktor yang berdampak signifikan pada beban rumah boiler, dan tugas sistem manajemen pasokan panas untuk menyediakan energi panas yang diperlukan konsumen dengan biaya serendah mungkin untuk pembangkitan dan transmisi.

Solusi dari masalah pertama dilakukan dengan menghubungkan jadwal suplai dengan jadwal pemanfaatan panas melalui sistem penukar panas, solusi kedua adalah dengan menetapkan korespondensi antara beban panas konsumen dan pembangkitannya, yaitu dengan merencanakan perubahan beban dan mengurangi kerugian selama transmisi panas. Memastikan koordinasi jadwal penyediaan dan penggunaan panas harus dilakukan melalui penggunaan otomatisasi lokal pada tahap peralihan dari sumber energi panas ke konsumennya.

Untuk mengatasi masalah kedua, diusulkan untuk mengimplementasikan fungsi penilaian beban konsumen yang direncanakan dengan mempertimbangkan kemampuan sumber energi (TS) yang layak secara ekonomi. Pendekatan ini dimungkinkan dengan menggunakan metode manajemen situasional yang didasarkan pada implementasi algoritma logika fuzzy. Faktor utama yang berdampak signifikan terhadap

beban panas rumah ketel adalah bagian yang digunakan untuk memanaskan bangunan dan untuk pasokan air panas. Fluks panas rata-rata (dalam watt) yang digunakan untuk memanaskan bangunan ditentukan dengan rumus

dimana / dari adalah suhu luar rata-rata untuk periode tertentu; d (- suhu rata-rata udara dalam ruangan yang dipanaskan (suhu yang harus dijaga pada tingkat tertentu); / 0 - suhu desain udara luar untuk desain pemanas;<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).

Dari rumus (6) dapat dilihat bahwa beban panas pada pemanas gedung ditentukan terutama oleh suhu udara luar.

Fluks panas rata-rata (dalam watt) untuk pasokan air panas gedung ditentukan oleh pernyataan tersebut

1.2w (a + ^) (55 - ^) hal

Yt „. "_ dari"

dimana t adalah jumlah konsumen; a - tingkat konsumsi air untuk pasokan air panas pada suhu +55 ° C per orang per hari dalam liter; B - tingkat konsumsi air untuk pasokan air panas, dikonsumsi di gedung-gedung umum, pada suhu +55 ° C (diambil sama dengan 25 liter per hari per orang); c - kapasitas panas air; / x - suhu air dingin (keran) selama periode pemanasan (diambil sama dengan +5 ° C).

Analisis ekspresi (7) menunjukkan bahwa pada saat menghitung beban panas rata-rata pada suplai air panas adalah konstan. Ekstraksi riil energi panas (berupa air panas dari keran), berbeda dengan nilai yang dihitung, memiliki karakter acak, yaitu terkait dengan peningkatan analisis air panas pada pagi dan sore hari, serta penurunan ekstraksi pada siang dan malam hari. Dalam gambar. 2, 3 adalah grafik perubahan

Minyak 012 013 014 015 016 017 018 019 111112 11311411611311 312 313 314 315 316 317

hari dalam sebulan

Angka: 2. Grafik perubahan suhu air di stasiun pemanas sentral N9 5 (7 - air boiler langsung,

2 - triwulanan langsung, 3 - pasokan air panas, 4 - triwulanan kembali, air ketel 5 - balik) dan suhu udara luar (6) untuk periode dari 1 hingga 4 Februari 2009

tekanan dan suhu air panas untuk stasiun pemanas sentral No. 5, yang diperoleh dari arsip SDKi di stasiun pemanas sentral dan NS Murmansk.

Dengan dimulainya hari-hari hangat, ketika suhu lingkungan tidak turun di bawah +8 ° C selama lima hari, beban pemanasan konsumen dimatikan dan jaringan pemanas berfungsi untuk kebutuhan pasokan air panas. Aliran panas rata-rata ke suplai air panas dalam periode non-pemanasan dihitung dengan rumus

di mana suhu air dingin (keran) dalam periode non-pemanas (diambil sama dengan +15 ° С); p adalah koefisien yang memperhitungkan perubahan konsumsi air rata-rata untuk pasokan air panas selama periode non-pemanas sehubungan dengan periode pemanasan (0,8 - untuk perumahan dan sektor komunal, 1 - untuk perusahaan).

Dengan mempertimbangkan rumus (7), (8), grafik beban panas konsumen energi dihitung, yang merupakan dasar untuk membangun tugas untuk regulasi terpusat dari suplai panas kendaraan.

Sistem otomatis kontrol pengawasan dan manajemen titik pemanas sentral dan stasiun pompa kota

Keistimewaan kota Murmansk adalah terletak di daerah perbukitan. Ketinggian minimum adalah 10 m, maksimum 150 m Dalam hal ini, jaringan pemanas memiliki grafik piezometri yang berat. Karena tekanan air meningkat di bagian awal, tingkat kecelakaan (pipa pecah) meningkat.

Untuk pemantauan operasional keadaan objek jarak jauh dan kontrol peralatan yang terletak di titik terkendali (CP),

Angka: 3. Grafik perubahan tekanan air di Central Heating Station No. 5 periode 1 Februari hingga 4 Februari 2009: 1 - pasokan air panas, 2 - air boiler langsung, 3 - triwulanan langsung, 4 - triwulan terbalik,

5 - dingin, 6 - air boiler kembali

dikembangkan oleh ASDKiUTSTPiNS dari kota Murmansk. Titik-titik terkontrol, tempat peralatan telemekanik dipasang selama pekerjaan rekonstruksi, terletak pada jarak hingga 20 km dari perusahaan pusat. Komunikasi dengan peralatan telemekanik di pos komando dilakukan melalui saluran telepon khusus. Ruang ketel sentral (CTP) dan stasiun pompa adalah bangunan terpisah tempat peralatan teknologi dipasang. Data dari panel kontrol dikirim ke titik pengiriman (ke PCARM pengirim) yang terletak di wilayah TS "Severnaya" dari perusahaan TEKOS, dan ke server TS, setelah itu data tersebut tersedia bagi pengguna jaringan area lokal perusahaan untuk memecahkan masalah produksi mereka.

Sesuai dengan tugas yang diselesaikan dengan bantuan ASDKiUTSTPiNS, kompleks memiliki struktur dua tingkat (Gbr. 4).

Level 1 (atas, grup) - konsol dispatcher. Fungsi berikut diimplementasikan pada level ini: kendali terpusat dan kendali jarak jauh proses teknologi; tampilan data pada layar panel kontrol; pembentukan dan penerbitan

bahkan dokumentasi; pembentukan tugas dalam sistem kontrol proses otomatis perusahaan untuk mengontrol mode operasi paralel dari stasiun termal kota untuk jaringan pemanas kota umum; akses pengguna jaringan lokal perusahaan ke database proses teknologi.

Level 2 (lokal, lokal) - Peralatan CP dengan sensor (alarm, pengukuran) dan aktuator terminal yang terletak di atasnya. Pada tingkat ini, fungsi pengumpulan dan pemrosesan informasi utama diimplementasikan, penerbitan tindakan kontrol ke mekanisme eksekutif.

Fungsi dilakukan oleh kota ASDKiUTSTPiNS

Fungsi informasional: kontrol pembacaan sensor tekanan, suhu, konsumsi air, dan kontrol status aktuator (on / off, buka / tutup).

Fungsi kontrol: kontrol pompa utama, pompa air panas, peralatan proses lain dari gearbox.

Fungsi visualisasi dan registrasi: semua informasi dan parameter alarm ditampilkan pada tren dan diagram mnemonik dari ruang operator; semua informasi

PC Workstation dari operator

Adaptor ШВ / К8-485

Saluran telepon khusus

Pengontrol KP

Angka: 4. Diagram blok kompleks

parameter, parameter alarm, perintah kontrol dicatat dalam database secara berkala, serta dalam kasus perubahan status.

Fungsi alarm: pemadaman listrik di gearbox; memicu sensor banjir di pos pemeriksaan dan perlindungan di pos pemeriksaan; alarm dari sensor tekanan batas (tinggi / rendah) dalam jaringan pipa dan dari sensor perubahan darurat dalam keadaan aktuator (hidup / mati, buka / tutup).

Konsep sistem pendukung untuk pengambilan keputusan dan eksekusi

Sistem kontrol proses otomatis modern (APCS) adalah sistem kontrol mesin-manusia bertingkat. Dispatcher dalam APCS multi-level menerima informasi dari monitor komputer dan bertindak pada objek yang terletak pada jarak yang cukup jauh darinya menggunakan sistem telekomunikasi, pengontrol, dan mekanisme eksekutif yang cerdas. Dengan demikian, dispatcher menjadi aktor utama dalam pengelolaan proses teknologi perusahaan. Proses teknologi dalam rekayasa tenaga panas berpotensi berbahaya. Jadi, selama tiga puluh tahun, jumlah kecelakaan yang dihitung menjadi dua kali lipat kira-kira setiap sepuluh tahun. Diketahui bahwa dalam mode kondisi tunak dari sistem energi kompleks, kesalahan karena ketidakakuratan data awal adalah 82-84%, karena ketidakakuratan model - 14-15%, karena ketidakakuratan metode - 2-3%. Karena sebagian besar kesalahan dalam data awal, kesalahan juga muncul dalam perhitungan fungsi tujuan, yang mengarah ke zona ketidakpastian yang signifikan saat memilih mode operasi optimal dari sistem. Masalah ini dapat dihilangkan jika kita menganggap otomatisasi tidak hanya sebagai cara untuk menggantikan tenaga kerja manual secara langsung dalam manajemen produksi, tetapi sebagai alat analisis, peramalan, dan kontrol. Transisi dari pengiriman ke sistem pendukung keputusan berarti transisi ke kualitas baru - sistem informasi perusahaan yang cerdas. Setiap kecelakaan (kecuali bencana alam) adalah kesalahan manusia (operator). Salah satu alasannya adalah pendekatan tradisional yang lama untuk membangun sistem kontrol yang kompleks, yang berfokus pada penggunaan teknologi terkini.

kemajuan teknis dan teknologi sambil meremehkan kebutuhan untuk menggunakan metode manajemen situasional, metode mengintegrasikan subsistem kontrol, serta membangun antarmuka manusia-mesin yang efektif yang berfokus pada seseorang (dispatcher). Pada saat yang sama, transfer fungsi dispatcher untuk analisis data, meramalkan situasi dan membuat keputusan yang tepat untuk komponen sistem pendukung keputusan cerdas (SPID) disediakan. Konsep SPID mencakup sejumlah alat, yang disatukan oleh tujuan bersama - untuk mempromosikan adopsi dan implementasi keputusan manajemen yang rasional dan efektif. SPIR adalah sistem otomatis interaktif yang bertindak sebagai mediator cerdas yang mendukung antarmuka pengguna bahasa alami dengan sistem CALAA, dan menggunakan aturan pengambilan keputusan, model dan basis yang sesuai. Bersamaan dengan ini, SPPIR menjalankan fungsi dukungan otomatis dari dispatcher pada tahapan analisis informasi, pengenalan dan peramalan situasi. Dalam gambar. Gambar 5 menunjukkan struktur SPPIR, dengan bantuan dispatcher TS mengontrol suplai panas dari microdistrict.

Berdasarkan uraian di atas, dapat dibedakan beberapa variabel linguistik fuzzy yang mempengaruhi beban kendaraan, dan akibatnya, pengoperasian jaringan pemanas. Variabel-variabel ini ditunjukkan dalam tabel. 2.

Bergantung pada musim, waktu, hari, serta karakteristik lingkungan eksternal, unit penilaian situasi menghitung kondisi teknis dan kinerja yang diperlukan dari sumber energi panas. Pendekatan ini memungkinkan pemecahan masalah penghematan bahan bakar selama pemanasan distrik, meningkatkan beban peralatan utama, mengoperasikan boiler dalam mode dengan nilai efisiensi optimal.

Pembangunan sistem otomatis untuk kendali pasokan panas terdistribusi kota dapat dilakukan dalam kondisi berikut:

pengenalan sistem kontrol otomatis untuk unit boiler rumah pemanas boiler. (Implementasi APCS di TS "Severnaya"

Angka: 5. Struktur rumah ketel pemanas SPPIR dari distrik mikro

Meja 2

Variabel linguistik yang menentukan beban rumah pemanas boiler

Nama Penunjukan Rentang nilai (set universal) Istilah

^ bulan Bulan dari Januari hingga Desember "Jan", "Feb", "Maret", "Apr", "Mei", "Juni", "Juli", "Agt", "Sep", "Okt", "Nov" , "Des"

Minggu-T Hari kerja atau hari libur "kerja", "hari libur"

TSug Waktu hari dari 00:00 sampai 24:00 "malam", "pagi", "siang", "sore"

t 1 n.v Suhu udara luar dari -32 hingga + 32 ° С "di bawah", "-32", "-28", "-24", "-20", "-16", "-12", "-8", "^ 1", "0", "4", "8", "12", "16", "20", "24", "28", "32", "di atas"

1 "в Kecepatan angin dari 0 hingga 20 m / s" 0 "," 5 "," 10 "," 15 "," lebih tinggi "

memastikan penurunan tingkat konsumsi bahan bakar spesifik pada boiler No. 13.14 dibandingkan dengan boiler No. 9.10 sebesar 5,2%. Penghematan listrik setelah memasang konverter vektor frekuensi pada penggerak kipas dan pembuang asap boiler No. 13 adalah 36% (konsumsi spesifik sebelum rekonstruksi - 3,91 kWh / Gcal, setelah rekonstruksi - 2,94 kWh / Gcal, dan untuk boiler

No. 14 - 47% (konsumsi daya spesifik sebelum rekonstruksi - 7,87 kW-h / Gcal, setelah rekonstruksi - 4,79 kW-h / Gcal));

pengembangan dan implementasi kota ASDKiUTSTPiNS;

pengenalan metode dukungan informasi untuk TS dan ASDKiUTSTPiNS operator kota dengan menggunakan konsep SPPIR.

BIBLIOGRAFI

1. Shubin E.P. Masalah utama dalam merancang sistem pasokan panas untuk kota. Moskow: Energiya, 1979.360 hal.

2. Prokhorenkov A.M. Rekonstruksi rumah pemanas boiler berdasarkan kompleks informasi dan kontrol // Sains untuk produksi. 2000. No. 2. S. 51-54.

3. Prokhorenkov A.M., Sovlukov A.S. Model fuzzy dalam sistem kontrol proses teknologi agregat boiler // Standart & Antarmuka Komputer. 2002. Vol. 24. Hlm 151-159.

4. Mesarovich M., Mako D., Takahara Ya Teori sistem bertingkat hierarki. Moskow: Mir, 1973.456 hal.

5. Prokhorenkov A.M. Metode untuk identifikasi karakteristik proses acak dalam sistem pemrosesan informasi // Transaksi IEEE pada instrumentasi dan pengukuran. 2002. Vol. 51, No. 3, Hlm 492-496.

6. Prokhorenkov A.M., Kachala H.M. Pemrosesan sinyal acak dalam sistem kontrol industri digital // Pemrosesan sinyal digital. 2008. No. 3. S. 32-36.

7. Prokhorenkov A.M., Kachala N.M. Penentuan karakteristik klasifikasi proses acak // Teknik Pengukuran. 2008. Vol. 51, No. 4. P. 351-356.

8. Prokhorenkov A.M., Kachala H.M. Pengaruh karakteristik klasifikasi proses acak terhadap akurasi pengolahan hasil pengukuran // Izmeritelnaya tekhnika. 2008. N ° 8.S. 3-7.

9. Prokhorenkov A.M., Kachala N.M., Saburov I.V., Sovlukov A.S. Sistem informasi untuk analisis proses acak pada objek nonstasioner // Proc. dari Int IEEE Ketiga. Lokakarya tentang Akuisisi Data Cerdas dan Sistem Komputasi Lanjut: Teknologi dan Aplikasi (IDAACS "2005) Sofia, Bulgaria 2005. P. 18-21.

10. Metode kontrol neuro-fuzzy dan adaptif yang kuat / Ed. N. D. Egupova // M.: Penerbit MSTU im. N.E. Bauman, 2002 ". 658 hal.

P. Prokhorenkov A.M., Kachala N.M. Efektivitas algoritme adaptif untuk regulator tuning dalam sistem kontrol yang dipengaruhi oleh gangguan acak // BicrniK: Ilmiah dan teknis. g-l. Masalah khusus. Cherkasy sovereign technol. un-t-Cherkask. 2009.S. 83-85.

12. Prokhorenkov A.M., Saburov I.V., Sovlukov A.S. Pemeliharaan data untuk proses pengambilan keputusan di bawah kendali industri // BicrniK: ilmiah dan teknis. g-l. Masalah khusus. Cherkasy sovereign technol. un-t. Cherkask. 2009.S. 89-91.

Pemanasan merupakan layanan publik yang penting di kota-kota modern. Sistem suplai panas berfungsi untuk memenuhi kebutuhan penduduk akan jasa pemanas untuk perumahan dan bangunan umum, penyediaan air panas (pemanas air) dan ventilasi.

Sistem pasokan panas kota modern mencakup elemen-elemen utama berikut: sumber panas, jaringan dan perangkat transmisi panas, serta peralatan dan perangkat yang mengonsumsi panas - sistem pemanas, ventilasi, dan air panas.

Sistem pemanas perkotaan diklasifikasikan menurut kriteria berikut:

- tingkat sentralisasi;
- jenis pendingin;
- metode menghasilkan energi panas;
- metode pasokan air untuk pasokan dan pemanas air panas;
- jumlah pipa jaringan pemanas;
- cara untuk menyediakan energi panas kepada konsumen, dll.

Oleh derajat sentralisasi pasokan panas dibedakan dua jenis utama:

1) sistem pasokan panas terpusat, yang telah dikembangkan di kota-kota dan daerah-daerah yang didominasi oleh bangunan bertingkat. Diantaranya adalah: pasokan panas terpusat yang sangat terorganisir berdasarkan kombinasi panas dan pembangkit listrik di pabrik CHP - pemanas dan pasokan panas terpusat dari pemanas distrik dan boiler pemanas industri;
2) pasokan panas terdesentralisasi dari instalasi ketel kecil yang berdampingan (terpasang, ruang bawah tanah, atap), perangkat pemanas individu, dll.; pada saat yang sama, tidak ada jaringan pemanas dan kehilangan energi panas terkait.

Oleh jenis pendingin membedakan antara sistem pemanas uap dan air. Dalam sistem pemanas steam, steam lewat jenuh bertindak sebagai pembawa panas. Sistem ini terutama digunakan untuk keperluan teknologi di industri, pembangkit listrik. Karena bahaya yang meningkat selama operasi mereka, mereka praktis tidak digunakan untuk kebutuhan pasokan panas komunal kepada penduduk.

Dalam sistem pemanas air, air panas adalah pembawa panas. Sistem ini terutama digunakan untuk memasok energi panas ke konsumen perkotaan, untuk pasokan air panas dan pemanas, dan dalam beberapa kasus, untuk proses teknologi. Di negara kita, sistem pemanas air membuat lebih dari setengah dari semua jaringan pemanas.

Oleh metode menghasilkan energi panas membedakan antara:

- panas gabungan dan pembangkit listrik pada panas gabungan dan pembangkit listrik. Dalam hal ini, panas uap air panas kerja digunakan untuk menghasilkan listrik selama pemuaian uap di turbin, dan kemudian sisa panas uap limbah digunakan untuk memanaskan air dalam penukar panas yang menyusun peralatan pemanas CHPP. Air panas digunakan untuk memasok panas ke konsumen perkotaan. Jadi, di pabrik CHP, panas potensial tinggi digunakan untuk menghasilkan listrik, dan panas potensial rendah digunakan untuk suplai panas. Ini adalah pengertian energi dari gabungan panas dan pembangkit tenaga, yang memberikan pengurangan signifikan dalam konsumsi bahan bakar spesifik saat menerima panas dan listrik;
- Pembangkitan energi panas secara terpisah, ketika pemanasan air di pabrik boiler (pembangkit listrik tenaga panas) dipisahkan dari pembangkitan energi listrik.

Oleh metode penyediaan air untuk suplai air panas, sistem pemanas air dibagi menjadi terbuka dan tertutup. Dalam sistem pemanas air terbuka, air panas dipasok ke perangkat pelipatan air dari sistem pasokan air panas lokal langsung dari jaringan pemanas. Pada sistem suplai panas air tertutup, air dari jaringan pemanas hanya digunakan sebagai media pemanas untuk memanaskan air keran pada pemanas air - penukar panas (boiler), yang kemudian masuk ke sistem suplai air panas lokal.

Oleh jumlah pipa membedakan antara sistem suplai panas satu pipa, dua pipa dan multi pipa.

Oleh cara menyediakan konsumen dengan energi panas, sistem suplai panas satu tahap dan multi-tahap dibedakan - tergantung pada skema untuk menghubungkan pelanggan (konsumen) ke jaringan pemanas. Node untuk menghubungkan konsumen panas ke jaringan pemanas disebut input pelanggan. Pada masukan pelanggan dari setiap bangunan, pemanas pasokan air panas, elevator, pompa, alat kelengkapan, instrumentasi dipasang untuk mengatur parameter dan laju aliran pendingin dengan alat pemanas lokal dan pelipatan air. Oleh karena itu, masukan pelanggan sering disebut local heating point (MTP). Jika masukan pelanggan dibangun untuk fasilitas terpisah, maka itu disebut titik pemanas individu (ITP).

Saat mengatur sistem pasokan panas satu tahap, konsumen panas terhubung langsung ke jaringan pemanas. Sambungan langsung perangkat pemanas seperti itu membatasi batas tekanan yang diizinkan dalam jaringan pemanas, karena tekanan tinggi yang diperlukan untuk mengangkut pendingin ke konsumen akhir berbahaya untuk radiator pemanas. Karena itu, sistem satu tahap digunakan untuk memasok panas ke sejumlah kecil konsumen dari rumah boiler dengan panjang jaringan pemanas yang pendek.

Dalam sistem bertingkat, pemanas sentral (CHP) atau titik kontrol dan distribusi (CHP) ditempatkan di antara sumber panas dan konsumen, di mana parameter pendingin dapat diubah atas permintaan konsumen lokal. Mereka dilengkapi dengan stasiun pemanas sentral dan stasiun pemanas sentral dengan instalasi pemompaan dan pemanas air, katup kontrol dan pengaman, perangkat kontrol dan pengukuran yang dirancang untuk menyediakan sekelompok konsumen dalam satu blok atau distrik dengan energi panas dari parameter yang diperlukan. Dengan bantuan instalasi pemompaan atau pemanas air, pipa utama (tahap pertama) diisolasi sebagian atau seluruhnya secara hidraulik dari jaringan distribusi (tahap kedua). Dari stasiun pemanas sentral atau KRP, pendingin dengan parameter yang diizinkan atau ditetapkan disuplai melalui pipa umum atau terpisah pada tahap kedua ke MTP setiap gedung untuk konsumen lokal. Pada saat yang sama, hanya lift pencampuran air kembali dari instalasi pemanas lokal, peraturan lokal konsumsi air untuk pasokan air panas dan pengukuran konsumsi panas yang dilakukan di MTP.

Pengorganisasian isolasi hidrolik lengkap dari jaringan pemanas tahap pertama dan kedua adalah ukuran paling penting untuk meningkatkan keandalan pasokan panas dan meningkatkan jangkauan pengangkutan panas. Sistem pasokan panas bertingkat dengan stasiun pemanas sentral dan stasiun pemanas sentral memungkinkan pengurangan jumlah pemanas pasokan air panas lokal, pompa sirkulasi, dan pengontrol suhu yang dipasang di MTP dalam sistem satu tahap sebanyak puluhan kali. Di stasiun pemanas sentral, dimungkinkan untuk mengatur perawatan air keran lokal untuk mencegah korosi pada sistem pasokan air panas. Akhirnya, selama pembangunan stasiun pemanas sentral dan stasiun pemanas sentral, biaya operasi unit dan biaya pemeliharaan personel untuk memperbaiki peralatan di stasiun pipa berkurang secara signifikan.

Energi panas dalam bentuk air panas atau uap diangkut dari CHPP atau rumah ketel ke konsumen (ke bangunan tempat tinggal, bangunan umum dan perusahaan industri) melalui jaringan pipa khusus - jaringan pemanas. Rute jaringan pemanas di kota dan permukiman lain harus disediakan dalam jalur teknis yang dialokasikan untuk jaringan teknik.

Jaringan pemanas modern sistem perkotaan adalah struktur teknik yang kompleks. Panjangnya dari sumber ke konsumen puluhan kilometer, dan diameter listrik mencapai 1400 mm. Jaringan pemanas termasuk pipa panas; sambungan ekspansi mengambil perpanjangan termal; melepaskan, mengatur dan peralatan keselamatan yang dipasang di ruang atau paviliun khusus; stasiun pompa; titik pemanas distrik (RTP) dan titik panas (TP).

Jaringan pemanas dibagi menjadi yang utama, diletakkan di arah utama pemukiman, jaringan distribusi - di dalam kuartal, distrik mikro - dan cabang ke masing-masing bangunan dan pelanggan.

Diagram jaringan pemanas digunakan, sebagai aturan, balok. Untuk menghindari gangguan dalam suplai panas ke konsumen, diharapkan untuk menghubungkan jaringan trunk yang terpisah satu sama lain, serta mengatur jumper antar cabang. Di kota-kota besar, dengan adanya beberapa sumber panas yang besar, jaringan pemanas yang lebih kompleks dibangun dalam pola cincin.

Untuk memastikan berfungsinya sistem yang andal, struktur hierarkisnya diperlukan, di mana seluruh sistem dibagi menjadi beberapa tingkatan, yang masing-masing memiliki tugasnya sendiri, penurunan nilai dari tingkat atas ke tingkat yang lebih rendah. Tingkat hierarki atas terdiri dari sumber panas, tingkat berikutnya adalah jaringan pemanas utama dengan RTP, tingkat yang lebih rendah adalah jaringan distribusi dengan masukan pelanggan dari konsumen. Sumber panas memasok air panas dengan suhu tertentu dan tekanan yang diberikan ke jaringan pemanas, memastikan sirkulasi air di dalam sistem dan menjaga tekanan hidrodinamik dan statis yang tepat di dalamnya. Mereka memiliki instalasi pengolahan air khusus di mana pemurnian kimiawi dan deaerasi air dilakukan. Aliran pembawa panas utama diangkut di sepanjang jaringan pemanas utama ke unit konsumsi panas. Di RTP, pendingin didistribusikan antar kabupaten; di jaringan kabupaten, mode hidrolik dan termal otonom dipertahankan. Pengorganisasian konstruksi hierarkis sistem pasokan panas memastikan kemampuan pengendaliannya selama operasi.

Untuk mengontrol mode hidraulik dan termal dari sistem pasokan panas, sistem ini otomatis, dan jumlah panas yang disediakan diatur sesuai dengan tingkat konsumsi dan persyaratan pelanggan. Jumlah panas terbesar yang dikonsumsi untuk memanaskan gedung. Beban pemanasan berubah dengan suhu luar. Untuk menjaga kepatuhan pasokan panas ke konsumen, digunakan regulasi sentral pada sumber panas. Tidak mungkin untuk mencapai pasokan panas berkualitas tinggi hanya dengan menggunakan regulasi pusat, oleh karena itu, regulasi otomatis tambahan digunakan pada titik panas dan di konsumen. Konsumsi air untuk pasokan air panas terus berubah, dan untuk menjaga pasokan panas yang stabil, sistem pemanas hidrolik diatur secara otomatis, dan suhu air panas dijaga konstan pada 65 ° C.

Masalah sistemik utama yang mempersulit pengorganisasian mekanisme yang efektif untuk berfungsinya pasokan panas di kota-kota modern meliputi:

- kerusakan fisik dan moral yang signifikan dari peralatan sistem pasokan panas;
- tingkat kerugian yang tinggi dalam jaringan pemanas;
- Kurangnya perangkat pengukur panas dan pengatur pasokan panas di antara penduduk;
- beban panas yang terlalu tinggi dari konsumen;
- ketidaksempurnaan kerangka peraturan dan hukum.

Peralatan perusahaan rekayasa tenaga panas dan jaringan pemanas, rata-rata, memiliki tingkat keausan yang tinggi di Rusia, mencapai 70%. Dalam jumlah total rumah ketel pemanas, yang kecil, tidak efektif, proses rekonstruksi dan likuidasi mereka sangat lambat. Peningkatan kapasitas pemanasan tertinggal dari peningkatan beban sebanyak 2 kali atau lebih setiap tahunnya. Karena gangguan sistematis dalam pasokan bahan bakar ke rumah ketel, di banyak kota, kesulitan serius muncul setiap tahun dalam pasokan panas daerah pemukiman dan rumah. Memulai sistem pemanas di musim gugur membutuhkan waktu beberapa bulan, "banjir" dari tempat tinggal di musim dingin telah menjadi norma, tidak terkecuali; laju penggantian peralatan semakin menurun, jumlah peralatan dalam kondisi darurat semakin meningkat. Dalam beberapa tahun terakhir ini telah ditentukan sebelumnya peningkatan tajam dalam tingkat kecelakaan sistem pasokan panas.

Pasal 18. Distribusi beban panas dan manajemen sistem pasokan panas

1. Distribusi beban panas konsumen panas dalam sistem pasokan panas antara mereka yang memasok energi panas dalam sistem pasokan panas ini dilakukan oleh badan yang berwenang sesuai dengan Undang-Undang Federal ini untuk menyetujui skema pasokan panas dengan setiap tahun melakukan perubahan pada skema pasokan panas.

2. Untuk mendistribusikan beban panas konsumen panas, semua organisasi pemasok panas yang memiliki sumber panas dalam sistem pasokan panas ini wajib menyerahkan kepada badan yang berwenang sesuai dengan Hukum Federal ini untuk menyetujui skema pasokan panas, sebuah aplikasi yang berisi informasi:

1) jumlah energi panas yang dilakukan oleh organisasi pemasok panas untuk disuplai ke konsumen dan organisasi pemasok panas dalam sistem pasokan panas ini;

2) pada volume sumber daya energi panas, yang harus dipelihara oleh organisasi pemasok panas;

3) pada tarif saat ini di bidang pasokan panas dan perkiraan biaya variabel spesifik untuk produksi energi panas, pembawa panas dan pemeliharaan kapasitas.

3. Skema pasokan panas harus menentukan kondisi di mana terdapat kemungkinan pasokan panas ke konsumen dari berbagai sumber energi panas dengan tetap menjaga keandalan pasokan panas. Dengan adanya kondisi seperti itu, distribusi beban panas antar sumber panas dilakukan secara kompetitif sesuai dengan kriteria biaya variabel spesifik minimum untuk produksi energi panas oleh sumber panas, ditentukan dengan cara yang ditentukan oleh prinsip penetapan harga di bidang pasokan panas yang disetujui oleh Pemerintah Federasi Rusia, berdasarkan aplikasi organisasi yang memiliki sumber energi panas, dan standar yang diperhitungkan saat mengatur tarif di bidang pasokan panas untuk periode regulasi yang sesuai.

4. Jika organisasi pemasok panas tidak setuju dengan distribusi beban panas yang dilakukan dalam skema pasokan panas, ia berhak mengajukan banding atas keputusan distribusi tersebut, yang dibuat oleh badan yang berwenang sesuai dengan Undang-Undang Federal ini untuk menyetujui skema pasokan panas, kepada badan eksekutif federal yang diberi wewenang oleh Pemerintah Federasi Rusia.

5. Organisasi pemasok panas dan organisasi jaringan panas yang beroperasi dalam sistem pasokan panas yang sama berkewajiban untuk membuat kesepakatan di antara mereka sendiri tentang pengelolaan sistem pasokan panas sesuai dengan aturan untuk mengatur pasokan panas yang disetujui oleh Pemerintah Federasi Rusia sebelum dimulainya musim pemanasan.

6. Subjek perjanjian yang ditentukan dalam Bagian 5 Pasal ini adalah prosedur tindakan bersama untuk memastikan berfungsinya sistem pasokan panas sesuai dengan persyaratan Undang-Undang Federal ini. Prasyarat untuk perjanjian ini adalah:

1) penentuan subordinasi layanan pengiriman organisasi pemasok panas dan organisasi jaringan panas, prosedur interaksi mereka;

3) prosedur untuk memastikan akses para pihak ke dalam perjanjian atau, dengan kesepakatan bersama para pihak dalam perjanjian, organisasi lain untuk memanaskan jaringan untuk penyesuaian jaringan panas dan pengaturan sistem pasokan panas;

4) prosedur interaksi antara organisasi pemasok panas dan organisasi jaringan pemanas dalam keadaan darurat dan darurat.

7. Dalam hal organisasi pemasok panas dan organisasi jaringan pemanas belum menyimpulkan kesepakatan yang ditentukan dalam pasal ini, prosedur untuk mengelola sistem pasokan panas ditentukan oleh kesepakatan yang disepakati untuk periode pemanasan sebelumnya, dan jika kesepakatan tersebut tidak disimpulkan lebih awal, prosedur yang ditentukan ditetapkan oleh badan yang berwenang sesuai dengan ini Hukum federal untuk persetujuan skema pasokan panas.

Keunikan pasokan panas adalah pengaruh timbal balik yang ketat dari mode pasokan panas dan konsumsi panas, serta banyaknya titik pasokan untuk beberapa barang (energi panas, daya, pembawa panas, air panas). Tujuan pasokan panas bukan untuk memastikan pembangkitan dan pengangkutan, tetapi untuk menjaga kualitas barang-barang tersebut bagi setiap konsumen.

Sasaran ini dicapai secara relatif efisien dengan laju aliran pendingin yang stabil di semua elemen sistem. Peraturan “kualitas” yang digunakan di negara kita, pada dasarnya, hanya menyiratkan perubahan suhu pendingin. Munculnya bangunan yang dikendalikan permintaan telah memastikan sistem hidraulik yang tidak dapat diprediksi dalam jaringan sambil mempertahankan biaya yang konstan di dalam bangunan itu sendiri. Keluhan di rumah-rumah tetangga harus dihilangkan dengan peningkatan sirkulasi dan panas berlebih yang sesuai.

Model desain hidraulik yang digunakan saat ini, meskipun dikalibrasi secara berkala, tidak dapat memastikan bahwa penyimpangan dalam biaya komisi bangunan diperhitungkan karena perubahan dalam pembangkitan panas internal dan konsumsi air panas, serta pengaruh matahari, angin, dan hujan. Dengan regulasi kualitatif dan kuantitatif yang sebenarnya, perlu untuk "melihat" sistem secara real time dan memastikan:

kontrol jumlah maksimum titik pengiriman;
pengurangan keseimbangan pasokan, kerugian dan konsumsi saat ini;
tindakan kontrol jika terjadi pelanggaran mode yang tidak dapat diterima.

Manajemen harus seotomatis mungkin, jika tidak maka tidak mungkin diterapkan. Tantangannya adalah untuk mencapai ini tanpa biaya yang berlebihan untuk melengkapi pos pemeriksaan.

Saat ini, ketika sejumlah besar bangunan memiliki sistem pengukuran dengan pengukur aliran, sensor suhu dan tekanan, tidak masuk akal untuk menggunakannya hanya untuk kalkulasi keuangan. ACS "Heat" dibangun terutama pada generalisasi dan analisis informasi "dari konsumen".

Saat membuat sistem kontrol otomatis, masalah tipikal dari sistem yang ketinggalan zaman telah diatasi:

ketergantungan pada kebenaran perhitungan perangkat pengukur dan keandalan data dalam arsip yang tidak tepercaya;
ketidakmungkinan mengubah saldo operasional karena ketidakkonsistenan dalam waktu pengukuran;
ketidakmungkinan untuk mengontrol proses yang berubah dengan cepat;
ketidakpatuhan dengan persyaratan keamanan informasi baru dari hukum federal "Tentang keamanan infrastruktur informasi penting Federasi Rusia".

Efek implementasi sistem:

Layanan Konsumen:

penentuan saldo riil untuk semua jenis barang dan kerugian komersial:
penentuan kemungkinan pendapatan off-balance sheet;
pengendalian konsumsi daya aktual dan kesesuaian dengan spesifikasi teknis untuk sambungan;
pengenalan pembatasan yang sesuai dengan tingkat pembayaran;
transisi ke tarif dua tingkat;
memantau KPI untuk semua layanan yang bekerja dengan konsumen, dan menilai kualitas pekerjaan mereka.

Eksploitasi:

penentuan kerugian dan keseimbangan teknologi dalam jaringan pemanas;
pengiriman dan kontrol darurat sesuai dengan mode aktual;
menjaga jadwal suhu optimal;
memantau keadaan jaringan;
penyesuaian mode suplai panas;
kontrol pemadaman dan pelanggaran mode.

Pengembangan dan investasi:

penilaian yang dapat diandalkan dari hasil pelaksanaan proyek perbaikan;
penilaian dampak biaya investasi;
pengembangan skema pasokan panas dalam model elektronik nyata;
optimalisasi diameter dan konfigurasi jaringan;
pengurangan biaya koneksi dengan memperhitungkan cadangan nyata bandwidth dan penghematan energi di antara konsumen;
perencanaan perbaikan
organisasi kerja bersama CHP dan rumah ketel.

Modernisasi dan Otomasi Sistem Suplai Panas Minsk mengalami

V.A. Sednin, Konsultan Ilmiah, Doktor Teknik, Profesor,
A A. Gutkovskiy,Chief Engineer, Belorusia National Technicl University, Pusat Riset Ilmiah dan Inovasi Sistem Kontrol Otomatis dalam industri tenaga panas

Kata kunci: sistem pasokan panas, sistem kontrol otomatis, peningkatan keandalan dan kualitas, regulasi pengiriman panas, pengarsipan data

Pasokan panas kota-kota besar di Belarusia, seperti di Rusia, disediakan oleh sistem pasokan panas kogenerasi dan distrik (selanjutnya disebut - DHSS), di mana fasilitas digabungkan menjadi satu sistem. Namun, seringkali keputusan yang dibuat pada elemen individu dari sistem pasokan panas kompleks tidak memenuhi kriteria sistematis, keandalan, kemampuan pengendalian, dan persyaratan perlindungan lingkungan. Oleh karena itu, modernisasi sistem pasokan panas dan pembuatan sistem kontrol proses otomatis adalah tugas yang paling relevan.

Deskripsi:

V. A. Sednin, A. A. Gutkovsky

Pasokan panas ke kota-kota besar di Belarus, seperti di Rusia, disediakan oleh sistem pemanas dan pemanas distrik (selanjutnya disebut SCT), yang fasilitasnya dihubungkan menjadi satu skema. Namun, seringkali keputusan yang dibuat pada elemen individu dari sistem pasokan panas yang kompleks tidak memenuhi kriteria sistemik, persyaratan untuk keandalan, kemudahan pengendalian, dan keramahan lingkungan. Oleh karena itu, modernisasi sistem pasokan panas dan pembuatan sistem kontrol otomatis untuk proses teknologi adalah tugas yang paling mendesak.

V. A. Sednin, konsultan ilmiah, teknisi dokter. sains, profesor

A. A. Gutkovsky, Kepala Insinyur, Universitas Teknik Nasional Belarusia, Pusat Penelitian dan Inovasi untuk Sistem Kontrol Otomatis dalam Teknik dan Industri Tenaga Panas

Fitur sistem pemanas distrik

Mempertimbangkan fitur-fitur utama SCT di Belarus, dapat dicatat bahwa mereka dicirikan oleh:

kontinuitas dan inersia perkembangannya;
distribusi teritorial, hierarki, variasi sarana teknis yang digunakan;
dinamisme proses produksi dan stokastisitas konsumsi energi;
ketidaklengkapan dan tingkat keandalan informasi yang rendah tentang parameter dan mode fungsinya.

Penting untuk dicatat bahwa dalam jaringan pemanas DHS, tidak seperti sistem pipa lainnya, digunakan untuk mengangkut bukan produk, tetapi energi pendingin, yang parameternya harus memenuhi persyaratan berbagai sistem konsumen.

Fitur-fitur ini menekankan kebutuhan penting untuk menciptakan sistem kendali otomatis untuk proses teknologi (selanjutnya disebut sebagai APCS), pengenalan yang memungkinkan untuk meningkatkan efisiensi energi dan lingkungan, keandalan dan kualitas fungsi sistem suplai panas. Pengenalan APCS saat ini bukanlah penghargaan untuk fashion, tetapi mengikuti hukum dasar perkembangan teknologi dan secara ekonomis dibenarkan pada tahap perkembangan teknosfer saat ini.

REFERENSI

Sistem pemanas distrik di Minsk adalah kompleks yang secara struktural kompleks. Dalam hal produksi dan pengangkutan energi panas, ini termasuk fasilitas RUE Minskenergo (jaringan pemanas Minsk, kompleks pemanas CHP-3 dan CHP-4) dan fasilitas Unitary Enterprise “Minskkommunteploset” - rumah ketel, jaringan pemanas dan titik pemanas sentral.

Pembuatan ACS TP UE "Minskkommunteploset" dimulai pada tahun 1999, dan sekarang berfungsi, mencakup hampir semua sumber panas (lebih dari 20) dan sejumlah area jaringan pemanas. Pengembangan proyek untuk sistem kontrol proses otomatis jaringan pemanas Minsk dimulai pada tahun 2010, pelaksanaan proyek dimulai pada tahun 2012 dan saat ini sedang berlangsung.

Pengembangan sistem kontrol proses otomatis untuk sistem pasokan panas di Minsk

Menggunakan contoh Minsk, kami menyajikan pendekatan utama yang telah diterapkan di sejumlah kota di Belarus dan Rusia dalam desain dan pengembangan sistem kontrol proses otomatis untuk sistem pasokan panas.

Dengan mempertimbangkan luasnya masalah yang mencakup area subjek pasokan panas, dan akumulasi pengalaman di bidang otomatisasi sistem pasokan panas pada tahap pra-desain untuk menciptakan sistem kontrol proses otomatis untuk jaringan pemanas Minsk, sebuah konsep dikembangkan. Konsep tersebut mendefinisikan prinsip-prinsip dasar pengorganisasian sistem kontrol proses otomatis untuk pasokan panas di Minsk (lihat bantuan) sebagai proses pembuatan jaringan komputer (sistem) yang difokuskan pada otomatisasi proses teknologi dari perusahaan pemanas distrik yang terdistribusi secara topologis.

Tugas informasi teknologi APCS

Sistem kontrol otomatis yang diimplementasikan terutama menyediakan peningkatan keandalan dan kualitas kontrol operasional dari mode operasi elemen individu dan sistem pasokan panas secara keseluruhan. Oleh karena itu, APCS ini dirancang untuk mengatasi masalah informasi teknologi berikut ini:

penyediaan kontrol kelompok fungsional terpusat dari mode hidrolik dari sumber panas, jaringan pemanas utama dan stasiun pompa, dengan mempertimbangkan perubahan harian dan musiman dalam biaya sirkulasi dengan penyesuaian (umpan balik) sesuai dengan mode hidrolik aktual dalam jaringan panas distribusi kota;
penerapan metode regulasi sentral dinamis dari suplai energi panas dengan optimalisasi suhu pendingin dalam pipa suplai dan pipa balik dari pipa induk pemanas;
memastikan pengumpulan dan pengarsipan data tentang mode operasi termal dan hidraulik dari sumber panas, jaringan pemanas utama, stasiun pompa dan jaringan pemanas distribusi kota untuk pemantauan, manajemen operasional, dan analisis fungsi sistem pemanas sentral jaringan pemanas Minsk;
pembuatan sistem yang efektif untuk perlindungan peralatan sumber panas dan jaringan pemanas dalam situasi darurat;

pembuatan basis informasi untuk memecahkan masalah pengoptimalan yang timbul selama operasi dan modernisasi objek sistem pasokan panas di Minsk.

REFERENSI 1

Jaringan pemanas Minsk mencakup 8 distrik jaringan (RTS), 1 CHP, 9 rumah ketel dengan kapasitas dari beberapa ratus hingga seribu megawatt. Selain itu, 12 stasiun pompa penurunan dan 209 stasiun pemanas sentral sedang melayani jaringan pemanas Minsk.

Struktur organisasi dan produksi jaringan pemanas Minsk sesuai dengan skema "bottom up":

tingkat pertama (bawah) - objek jaringan pemanas, termasuk stasiun pemanas sentral, ITP, ruang termal, dan paviliun;
tingkat kedua - area bengkel di daerah termal;
tingkat ketiga - sumber panas, yang meliputi rumah ketel distrik (Kedyshko, Stepnyak, Shabany), rumah ketel puncak (Orlovskaya, Komsomolskaya, Kharkovskaya, Masyukovshchina, Kurasovshchina, Zapadnaya) dan stasiun pompa;
tingkat keempat (atas) adalah layanan pengiriman perusahaan.

Struktur sistem kontrol proses otomatis jaringan pemanas Minsk

Sesuai dengan produksi dan struktur organisasi jaringan pemanas Minsk (lihat referensi 1), struktur empat tingkat APCS jaringan pemanas Minsk dipilih:

tingkat pertama (atas) adalah kantor pengirim pusat perusahaan;
tingkat kedua - stasiun operator area jaringan pemanas;
tingkat ketiga - stasiun operator sumber panas (stasiun operator bengkel bagian dari jaringan pemanas);
tingkat keempat (lebih rendah) - stasiun untuk kontrol otomatis instalasi (unit ketel) dan proses pengangkutan dan distribusi energi panas (skema teknologi sumber panas, titik panas, jaringan pemanas, dll.).

Pengembangan (pembuatan sistem kontrol proses otomatis untuk pasokan panas untuk seluruh kota Minsk) melibatkan masuknya stasiun operator kompleks pemanas Minsk CHPP-2, CHPP-3, CHPP-4 dan stasiun operator (ruang kendali pusat) UE Minskkommunteploset di tingkat struktural kedua. Semua level kendali direncanakan untuk digabungkan menjadi satu jaringan komputer.

Arsitektur APCS dari sistem suplai panas Minsk

Analisis objek kontrol secara keseluruhan dan keadaan elemen individualnya, serta prospek pengembangan sistem kontrol memungkinkan untuk mengusulkan arsitektur sistem kontrol otomatis terdistribusi untuk proses teknologi sistem pasokan panas di Minsk dalam fasilitas RUE Minskenergo. Jaringan perusahaan mengintegrasikan sumber daya komputasi dari kantor pusat dan unit struktural jarak jauh, termasuk stasiun kendali otomatis (ACS) objek di area jaringan. Semua ACS (TSC, ITP, PNS) dan stasiun pemindai terhubung langsung ke stasiun operator di area jaringan yang sesuai, mungkin dipasang di lokasi bengkel.

Stasiun berikut dipasang di unit struktural jarak jauh (misalnya, RTS-6) (Gbr. 1): stasiun operator "RTS-6" (OPS RTS-6) - ini adalah pusat kendali area jaringan dan dipasang di bengkel RTS-6. Untuk personel operasional, OPS RTS-6 menyediakan akses ke semua informasi dan sumber daya kontrol ACS dari semua jenis, tanpa kecuali, serta akses ke sumber daya informasi resmi dari kantor pusat. OPS RTS-6 menyediakan pemindaian reguler untuk semua stasiun kendali bawahan.

Informasi operasional dan komersial yang dikumpulkan dari semua TSC dikirim untuk disimpan ke server database khusus (dipasang di sekitar RTS-6 OPS).

Dengan demikian, dengan mempertimbangkan skala dan topologi objek kontrol serta struktur organisasi dan produksi perusahaan yang ada, APCS jaringan pemanas Minsk dibangun sesuai dengan skema multi-tier menggunakan struktur hierarki perangkat lunak dan perangkat keras serta jaringan komputer yang memecahkan berbagai masalah kontrol di setiap tingkat.

Tingkat sistem kontrol

Di tingkat bawah, sistem kontrol melakukan:

pemrosesan awal dan transmisi informasi;
regulasi parameter teknologi dasar, fungsi optimalisasi kontrol, perlindungan peralatan teknologi.

Persyaratan keandalan yang meningkat diberlakukan pada sarana teknis di tingkat yang lebih rendah, termasuk kemungkinan berfungsi secara otonom jika terjadi kehilangan komunikasi dengan jaringan komputer tingkat atas.

Level selanjutnya dari sistem kontrol dibangun sesuai dengan hierarki sistem suplai panas dan menyelesaikan tugas level yang sesuai, serta menyediakan antarmuka operator.

Perangkat kontrol yang dipasang di fasilitas, selain tugas langsungnya, juga harus menyediakan kemungkinan menggabungkannya ke dalam sistem kontrol terdistribusi. Perangkat kontrol harus memastikan pengoperasian dan keamanan informasi akuntansi primer yang obyektif selama interupsi yang lama dalam komunikasi.

Elemen utama dari skema semacam itu adalah stasiun teknologi dan operator, yang dihubungkan oleh saluran komunikasi. Inti dari stasiun teknologi harus berupa komputer industri yang dilengkapi dengan fasilitas komunikasi dengan objek kontrol dan adaptor saluran untuk mengatur komunikasi antarprosesor. Tujuan utama dari stasiun teknologi adalah implementasi algoritma kendali digital langsung. Dalam kasus yang dibenarkan secara teknis, beberapa fungsi dapat dilakukan dalam mode pengawasan: prosesor stasiun proses dapat mengontrol regulator cerdas jarak jauh atau modul logika yang dapat diprogram menggunakan protokol antarmuka lapangan modern.

Aspek informasional dalam membangun sistem kontrol proses otomatis untuk suplai panas

Selama pengembangan, perhatian khusus diberikan pada aspek informasi dalam membangun sistem kontrol proses otomatis untuk suplai panas. Kelengkapan uraian teknologi produksi dan kesempurnaan algoritma transformasi informasi merupakan bagian terpenting dari dukungan informasi sistem kendali proses otomatis yang dibangun di atas teknologi kendali digital langsung. Kapabilitas informasional APCS melalui suplai panas memberikan kemampuan untuk memecahkan masalah teknik yang kompleks, yang diklasifikasikan:

dengan tahapan teknologi utama (produksi, transportasi dan konsumsi energi panas);
dengan janji temu (identifikasi, peramalan dan diagnostik, optimalisasi dan manajemen).

Saat membuat sistem kontrol proses otomatis untuk jaringan pemanas Minsk, pembentukan bidang informasi dipertimbangkan, yang memungkinkan untuk dengan cepat menyelesaikan seluruh kompleks masalah identifikasi, peramalan, diagnostik, pengoptimalan, dan kontrol di atas. Pada saat yang sama, secara informasi disediakan bahwa dimungkinkan untuk memecahkan masalah sistem dari manajemen tingkat atas dengan pengembangan lebih lanjut dan perluasan APCS karena layanan teknis yang sesuai disertakan untuk memastikan proses teknologi utama.

Secara khusus, ini mengacu pada tugas pengoptimalan, yaitu pengoptimalan produksi energi panas dan listrik, mode pasokan energi panas, distribusi aliran dalam jaringan panas, mode pengoperasian peralatan teknologi utama sumber panas, serta penghitungan penjatahan bahan bakar dan sumber daya energi, penghitungan dan operasi energi, perencanaan dan peramalan pengembangan sistem pasokan panas. Dalam praktiknya, solusi dari beberapa tugas jenis ini dilakukan dalam kerangka sistem kendali otomatis perusahaan. Dalam kasus apapun, mereka harus memperhitungkan informasi yang diperoleh dalam rangka memecahkan masalah langsung dari kontrol proses teknologi, dan APCS yang dibuat harus diintegrasikan secara informasi dengan sistem informasi lain dari perusahaan.

Metodologi pemrograman objek

Pembangunan perangkat lunak sistem kontrol, yang merupakan pengembangan asli dari tim pusat, didasarkan pada metodologi pemrograman objek program: objek perangkat lunak dibuat dalam memori stasiun kontrol dan operator yang mencerminkan proses, unit, dan saluran pengukuran nyata dari objek teknologi otomatis. Interaksi objek perangkat lunak ini (proses, unit, dan saluran) satu sama lain, serta dengan personel operasional dan dengan peralatan teknologi, pada kenyataannya, memastikan berfungsinya elemen jaringan pemanas sesuai dengan aturan atau algoritme yang telah ditentukan sebelumnya. Dengan demikian, deskripsi algoritme direduksi menjadi deskripsi properti paling penting dari objek perangkat lunak ini dan cara interaksinya.

Sintesis struktur sistem kendali objek teknis didasarkan pada analisis skema teknologi objek kontrol dan deskripsi terperinci tentang teknologi proses utama dan fungsi yang melekat pada objek ini secara keseluruhan.

Alat yang mudah digunakan untuk menyusun jenis deskripsi fasilitas pasokan panas ini adalah metodologi pemodelan matematika di tingkat makro. Dalam proses penyusunan deskripsi proses teknologi, model matematika dibuat, analisis parametrik dilakukan dan daftar parameter yang diatur dan dipantau serta badan pengatur ditentukan.

Persyaratan rezim proses teknologi dikonkretkan, di mana batas-batas rentang perubahan yang diizinkan dari parameter yang diatur dan dipantau dan persyaratan untuk pilihan mekanisme eksekutif dan badan pengatur ditentukan. Berdasarkan informasi umum, sistem kontrol otomatis disintesis untuk objek, yang bila menggunakan metode kontrol digital langsung, dibangun di atas prinsip hierarki sesuai dengan hierarki objek kontrol.

ACS rumah boiler distrik

Jadi, untuk rumah boiler distrik (Gbr. 2), sistem kontrol otomatis dibangun atas dasar dua kelas.

Tingkat atas - ruang operator "Boiler" (OPS "Boiler") - stasiun utama, yang mengoordinasikan dan mengontrol stasiun bawahan. OPS "Boiler room reserve" adalah stasiun siaga panas, yang terus-menerus dalam mode mendengarkan dan merekam lalu lintas OPS utama dan ACS bawahannya. Basis datanya berisi parameter terkini dan data retrospektif lengkap tentang fungsi sistem kontrol kerja. Setiap saat, stasiun cadangan dapat ditetapkan sebagai stasiun utama dengan transfer lalu lintas penuh ke stasiun tersebut dan pemberdayaan fungsi kontrol pengawasan.

Tingkat yang lebih rendah adalah kompleks stasiun kontrol otomatis yang digabungkan bersama dengan ruang operator menjadi jaringan komputer:

ACS "Boiler" menyediakan kontrol boiler. Sebagai aturan, itu tidak berlebihan, karena kapasitas pemanas rumah ketel dicadangkan di tingkat unit ketel.
ACS "Grup Jaringan" bertanggung jawab atas operasi termal-hidraulik ruang ketel (kontrol grup pompa jaringan, jalur pintas di outlet ruang ketel, jalur pintas, katup masuk dan keluar ketel, pompa resirkulasi ketel individu, dll.).
ACS "Vodopodgotovka" menyediakan kontrol untuk semua peralatan tambahan ruang ketel, yang diperlukan untuk memberi makan jaringan.

Untuk objek yang lebih sederhana dari sistem pasokan panas, misalnya, titik panas dan rumah boiler blok, sistem kontrol dibangun sebagai satu tingkat berdasarkan stasiun kontrol otomatis (ACS TSP, ACS BMK). Sesuai dengan struktur jaringan pemanas, stasiun kontrol titik pemanas digabungkan ke dalam jaringan komputer lokal dari distrik jaringan pemanas dan dekat dengan stasiun operator di distrik jaringan pemanas, yang, pada gilirannya, memiliki hubungan informasi dengan stasiun operator dengan tingkat integrasi yang lebih tinggi.

Ruang operator

Perangkat lunak ruang operator menyediakan antarmuka yang ramah pengguna untuk personel pengoperasian yang mengendalikan pengoperasian kompleks teknologi otomatis. Stasiun operator telah mengembangkan alat kontrol pengiriman operasional, serta perangkat penyimpanan massal untuk mengatur arsip jangka pendek dan jangka panjang dari keadaan parameter objek teknologi kontrol dan tindakan personel operasi.

Dalam kasus arus informasi yang besar, tertutup pada personel operasional, disarankan untuk mengatur beberapa stasiun operator dengan server database terpisah dan, mungkin, server komunikasi.

Ruang operator, sebagai suatu peraturan, tidak secara langsung mempengaruhi objek kontrol itu sendiri - ia menerima informasi dari stasiun teknologi dan mengirimkan kepada mereka arahan dari personel operasi atau tugas (pengaturan) dari kontrol pengawasan, yang dibuat secara otomatis atau semi-otomatis. Ini membentuk tempat kerja untuk operator objek yang kompleks, misalnya, ruang ketel.

Sistem kontrol otomatis yang dibuat menyediakan konstruksi bangunan atas yang cerdas, yang seharusnya tidak hanya memantau dan menanggapi gangguan dalam sistem, tetapi juga memprediksi terjadinya situasi darurat dan memblokir kemunculannya. Ketika topologi jaringan suplai panas dan dinamika prosesnya berubah, adalah mungkin untuk mengubah struktur sistem kontrol terdistribusi secara memadai dengan menambahkan stasiun kontrol baru dan (atau) mengubah objek perangkat lunak tanpa mengubah konfigurasi peralatan stasiun yang ada.

Efisiensi sistem kontrol proses dari sistem suplai panas

Analisis pengalaman pengoperasian sistem kontrol proses otomatis perusahaan pemasok panas 1 di sejumlah kota di Belarus dan Rusia, yang dilakukan selama dua puluh tahun terakhir, telah menunjukkan efisiensi ekonomi dan memastikan kelangsungan keputusan tentang arsitektur, perangkat lunak, dan perangkat keras.

Dalam hal sifat dan karakteristiknya, sistem ini memenuhi persyaratan ideologi jaringan pintar. Namun demikian, pekerjaan terus dilakukan untuk meningkatkan dan mengembangkan sistem kontrol otomatis yang dikembangkan. Pengenalan sistem kontrol proses otomatis untuk pasokan panas meningkatkan keandalan dan efisiensi operasi DHS. Ekonomi utama sumber daya bahan bakar dan energi ditentukan oleh optimalisasi mode termohidraulik jaringan pemanas, mode operasi peralatan utama dan tambahan sumber panas, stasiun pompa, dan titik pemanas.

literatur

Sistem pemanas Gromov NK Urban. M .: Energiya, 1974. 256 hal.
Popyrin LS Penelitian sistem pasokan panas. M .: Nauka, 1989.215 hal.
Ionin A.A. Keandalan sistem suplai panas. M .: Stroyizdat, 1989. 302 hal.
Monakhov G.V. Pemodelan kontrol mode jaringan pemanas M .: Energoatomizdat, 1995.224 hal.
Sednin V. A. Teori dan praktek pembuatan sistem kendali suplai panas otomatis. Minsk: BNTU, 2005.192 hal.
Sednin V.A. Implementasi APCS sebagai faktor fundamental dalam meningkatkan kehandalan dan efisiensi sistem suplai panas // Teknologi, peralatan, kualitas. Duduk. mater. Forum Industri Belarusia 2007, Minsk, 15-18 Mei 2007 / Expoforum - Minsk, 2007. P. 121-122.
Sednin V.A. Optimalisasi parameter jadwal suhu pasokan panas dalam sistem pemanas // Energetika. Berita tentang lembaga pendidikan tinggi dan asosiasi energi CIS. 2009. No. 4. P. 55-61.
Sednin V.A. Konsep menciptakan sistem kontrol otomatis untuk proses teknologi jaringan pemanas Minsk / V. A. Sednin, A. V. Sednin, E. O. Voronov // Meningkatkan efisiensi peralatan listrik: Materi konferensi ilmiah-praktis, dalam 2 T. 2.2012, hlm. 481–500.

1 Dibuat oleh tim Pusat Riset dan Inovasi untuk sistem kontrol otomatis dalam tenaga panas dan industri dari Universitas Teknis Nasional Belarusia.