אוטומציה של מערכות ניהול אספקת חשמל

מערכת בקרה אוטומטית או ACS - קומפלקס של חומרה ותוכנה שנועד לשלוט בתהליכים שונים בתהליך טכנולוגי, ייצור, ארגון. ACS משמשים בתעשיות שונות, אנרגיה, תחבורה וכו'.

על מנת להגביר את האמינות התפעולית, העמידות והיעילות של ציוד אנרגיה, כדי לפתור את הבעיות של שיגור, ניהול ייצור טכנולוגי וארגוני-כלכלי של מגזר האנרגיה, ארגונים יכולים להצטייד במערכות ניהול אנרגיה אוטומטיות (ASUE).

מערכות אלו הינן תת-מערכות של מערכות ניהול ארגוניות אוטומטיות (ACS) וצריכות להיות בעלות האמצעים הדרושים להעברת מידע מחדרי הבקרה למערכת אספקת החשמל בסכום שהוסכם עם האחרונה.

יש לבחור את מערכי המשימות של מערכת הבקרה האוטומטית בכל מגזר אנרגיה על סמך הייצור והיתכנות כלכלית, תוך התחשבות בשימוש הרציונלי בפתרונות סטנדרטיים זמינים וביכולות של האמצעים הטכניים המנוצלים.

מערכת ניהול ציוד חשמלי אוטומטי (ACS SES) היא חלק בלתי נפרד ממערכת הניהול האוטומטית וכוללת, ככלל, מערכת שיגור לאספקת חשמל ותיקון מתקני חשמל, הפצה ומכירת חשמל וכן מערכת לניהול. ייצור ותהליכים כלכליים בתעשיית החשמל.

עבור בקרה ודיווח על משאבי אנרגיה (חשמל, חום, מים) ב-ASUE, תת-מערכת מיוחדת ASKUE (מערכת אוטומטית לניטור ודיווח של משאבי אנרגיה) כלולה... תת-מערכת אספקת החום והמים של הארגון ב-ASUE צריכה להיות מודגש בנפרד.

מערכת ניהול הציוד החשמלי האוטומטי מספקת את הפונקציות הבאות:

• להציג את המצב הנוכחי של מעגל הכוח הראשי בצורה של דיאגרמת מנמוני;

• מדידה, בקרה, תצוגה ורישום של פרמטרים;

• עיבוד והצגת מידע על מצב המעגל הראשי והציוד בטקסט (טבלה) ובצורה גרפית;

• שליטה מרחוק על מיתוג המתגים של המעגל הראשי עם שליטה על פעולות המפעיל;

• עיבוד נתונים נייחים למטרות תפעוליות שונות;

• אבחון של הגנה ואוטומציה עם אזעקה;

• שינוי מרחוק של הגדרות הגנת ממסר דיגיטלי ואוטומציה, שליטה בהפעלתם;

• רישום וסימן התרחשות של מצבי ברזוננס ברשת;

• אימות מידע קלט;

• אבחון ובקרה של ציוד;

• יצירת מסד נתונים, אחסון ותיעוד מידע (תחזוקת רשימה יומית, רשימת אירועים, ארכיונים);

• מדידת חשמל טכנית (מסחרית) ובקרה על צריכת האנרגיה;

• שליטה על פרמטרי איכות החשמל;

• בקרת חירום אוטומטית;

• רישום (אוסצילוגרפיה) של פרמטרים של תהליכי חירום ותהליכים חולפים וניתוח אוסצילוגרמות;

• שליטה על מצב הסוללה ובידוד המעגלים שלה;

• אבחון מצב הציוד והתוכנה של ACS SES;

• העברת מידע על מצב מערכת אספקת החשמל ל-ACS הטכנולוגי באמצעותו ערוץ תקשורת למרכז הבקרה המרכזי ולשירותים ארגוניים אחרים.

איור 1 מציג תרשים מבני לדוגמה של ה-ACS של תחנת מדחס SES. מבנה ה-ACS של ה-SPP תלוי בסוג תחנת המדחס (חשמלית או טורבינת גז), בנוכחות תחנת כוח עזר (ESP) של תחנת המדחס ובאופני פעולתה. מידת השילוב של ה-ESN במערכת אספקת החשמל (SES) חשובה גם היא.

אורז. 1. דיאגרמת בלוקים של ACS SES KS

אובייקטי ESS הכלולים ב-SES ACS מפורטים להלן:

• מתג חיצוני 110 קילו וולט (מתג חיצוני 110 קילו וולט);

• מיתוג שלם 6-10 קילו וולט (מתג 6-10 קילו וולט);

• תחנת כוח לצרכים עצמיים;

• תחנת משנה שלמה (KTP) לצורכי עזר (SN);

• KTP של יחידת הייצור והתפעול (KTP PEBa);

• KTP של יחידות קירור אוויר בגז (גז KTP AVO);

• KTP של מבני עזר;

• KTP של מתקני צריכת מים;

• תחנת כוח דיזל אוטומטית (ADES);

• לוח תחנת בקרת תחנה כללית (OSHCHSU);

• לוח DC (SHTP);

• מערכות מיזוג ואוורור וכו'.

ההבדלים העיקריים בין ה-ACP של SPP ל-ACS הטכנולוגי הם:

• מהירות גבוהה בכל רמות תהליך הניהול, מהירות נאותה של התהליכים המתרחשים ברשתות החשמל;

• חסינות גבוהה להשפעות אלקטרומגנטיות;

• מבנה התוכנה.

לכן, ככלל, במהלך תהליך התכנון, ה-ACS של ה-SES מופרד לתת-מערכת נפרדת, המחוברת לשאר ה-ACS דרך הגשר. למרות שהעקרונות והיכולות לבניית מערכות משולבות עמוקות קיימים כיום.

אופן הפעולה של הציוד הטכנולוגי קובע את אופן הפעולה של ציוד הכוח. לכן, תת-מערכת ASUE בכללותה תלויה לחלוטין בתהליכים טכנולוגיים. תת-המערכת ASUE, כמו גם ה-APCS, מגדירים למעשה את היכולת לבנות מערכות לניהול מידע ייצור.

מערכת מדידת החשמל המסחרית האוטומטית מספקת את היתרונות הידועים של הסדרי מדידה באמצעות מערכות אוטומטיות לניטור, מדידה וניהול צריכת החשמל. מערכות כאלה נמצאות בשימוש במשך שנים רבות הן בחו"ל והן ברוסיה במפעלים תעשייתיים בינוניים וגדולים. בנוסף לפונקציות החשבונאיות, הם בדרך כלל גם מפקחים ומנהלים את צריכת האנרגיה בעסקים אלה.

ההשפעה הכלכלית העיקרית עבור הצרכנים של השימוש במערכות אלו היא הפחתת התשלומים עבור אנרגיה וקיבולת בשימוש, ועבור חברות אנרגיה לצמצם את צריכת שיא והפחתת השקעות הון להגדלת כושר ייצור שיא.

המטרות העיקריות של AMR הן:

• יישום שיטות מודרניות לדיווח על צריכת חשמל;

• חיסכון בעלויות עקב תשלומים מופחתים עבור חשמל שנצרך;

• אופטימיזציה של מצבי חלוקת חשמל וחשמל;

• מעבר למדידת חשמל רב תעריפים; - בקרה תפעולית של כוח מלא, פעיל, תגובתי וכו';

• בקרת איכות חשמל. ASKUE מציעה פתרון למשימות הבאות:

• איסוף נתונים באתר לשימוש בהעברות משמורת;

• איסוף מידע ברמה הגבוהה ביותר של ניהול ויצירת בסיס נתונים זה להסדרי סחר בין גופים בשוק (כולל תעריפים מורכבים);

• היווצרות מאזן הצריכה על ידי חלוקות משנה והמפעל בכללותו ועל ידי אזורי אנרגיה AO;

• בקרה תפעולית וניתוח של משטרי חשמל וצריכת אנרגיה על ידי הצרכנים העיקריים;

• שליטה על מהימנות קריאות החשמל ומכשירי המדידה;

• היווצרות דיווח סטטיסטי;

• שליטה אופטימלית בעומס המשתמש;

• עסקאות פיננסיות ובנקיות והתחשבנות בין משתמשים ומוכרים.

דיאגרמת הבלוק של ASKUE מוצגת באיור. 2.

אורז.2. דיאגרמת מבנה של ASKUE: 1 - מד חשמל, 2 - בקר לאיסוף, עיבוד והעברת קריאות אנרגיה חשמלית, 3 - רכז, 4 - שרת מרכזי ASKUE, 5 - מודם לתקשורת עם ספק כוח, 6 - מקום אוטומטי ( AWS ) שאל

מערכות בקרת תהליכים לתחנות כוח היא מערכת אוטומטית משולבת המורכבת משתי תתי מערכות עיקריות: מערכת הבקרה האוטומטית של החלק החשמלי ומערכת הבקרה האוטומטית של החלק התרמו-מכני, להן דרישות שונות לחלוטין.

המשימות העיקריות של ה-APCS המשולבות של תחנת הכוח הן להבטיח:

• פעולה יציבה של תחנת הכוח במצב רגיל, חירום ואחרי חירום;

• יעילות הניהול;

• היכולת לכלול את מערכת בקרת תהליך תחנת הכוח האוטומטית במערכת בקרת השיגור ברמה גבוהה יותר.

ACS לאספקת חום או ACS לאנרגיית חום היא מערכת אוטומטית משולבת, מרובת רכיבים, ארגונית וטכנולוגית לניהול תחום החום.

ACS של אספקת החום מאפשר:

• שיפור איכות אספקת החום;

• מייעל את פעולת משק החום על ידי יישום המשטרים הטכנולוגיים שצוינו;

• הפחתת הפסדי חום עקב זיהוי מוקדם של מצבי חירום, לוקליזציה וביטול תאונות;

• לספק תקשורת עם רמות ההנהלה הגבוהות ביותר, מה שמשפר משמעותית את איכות החלטות ההנהלה המתקבלות ברמות אלו.

קרא גם: ACS TP של תחנות משנה, אוטומציה של תחנות שנאים