Вопрос №22. Системы технического и коммерческого учета энергоресурсов.

В структуре АСКУЭ, как пример конкретной реализации АСУ ТП в энергетике, в общем случае можно выделить четыре уровня (в малых и средних по мощности АСКУЭ может быть два или три уровня).

I уровень – первичные измерительные приборы (ПИП) с телеметрическими или цифровыми выходами, осуществляющие непрерывно или с минимальным интервалом усреднения измерение параметров энергоучета потребителей (потребление электроэнергии, мощность, давление, температуру, количество энергоносителя, количество теплоты с энергоносителем) по точкам учета (фидер, труба и т.п.).

II уровень – устройства сбора и подготовки данных (УСПД), специализированные измерительные системы или многофункциональные программируемые преобразователи со встроенным программным обеспечением энергоучета, осуществляющие в заданном цикле интервала усреднения круглосуточный сбор измерительных данных с территориально распределенных ПИП, накопление, обработку и передачу этих данных на верхние уровни.

III уровень – персональный компьютер (ПК) или сервер центра сбора и обработки данных со специализированным программным обеспечением АСКУЭ, осуществляющий сбор информации с УСПД (или группы УСПД), итоговую обработку этой информации как по точкам учета, так и по их группам – по подразделениям и объектам предприятия, документирование и отображение данных учета в виде, удобном для анализа и принятия решений (управления) оперативным персоналом службы главного энергетика и руководством предприятия.

IV уровень – сервер центра сбора и обработки данных со специализированным программным обеспечением АСКУЭ, осуществляющий: сбор информации с ПК и/или группы серверов центров сбора и обработки данных третьего уровня, дополнительное агрегирование и структурирование информации по группам объектов учета, документирование и отображение данных учета в виде, удобном для анализа и принятия решений персоналом службы главного энергетика и руководством территориально распределенных средних и крупных предприятий или энергосистем, ведение договоров на поставку энергоресурсов и формирование платежных документов для расчетов за энергоресусы.

Все уровни АСКУЭ связаны между собой каналами связи. Для связи уровней ПИП и УСПД или центров сбора данных, как правило, используется прямое соединение по стандартным интерфейсам (RS-485, ИРПС и т.п.). УСПД с центрами сбора данных 3-го уровня, центры сбора данных 3-го и 4-го уровней могут быть соединены выделенными, коммутируемыми каналами связи или по локальной сети.

По назначению АСКУЭ предприятия подразделяют на системы коммерческого и технического учета. Коммерческим, или расчетным, учетом называют учет поставки/потребления предприятием для денежного расчета за нее (соответственно приборы для коммерческого учета называют коммерческими или расчетными). Техническим, или контрольным, учетом называют учет для контроля процесса поставки/потребления энергии внутри предприятия по его подразделениям и объектам (соответственно используются приборы технического учета).

Внедрение только коммерческого учета не дает достаточной информации для осуществления мероприятий по энергосбережению на предприятии. Это обусловлено, тем что невозможно:

1. гибко регулировать потребление электроэнергии и других энергоресурсов с учетом реальной загрузки предприятия;

2. оперативно учитывать потребление энергии и мощности отдельными подразделениями предприятия;

3. составить реальный план отключения электроустановок в пиковые часы нагрузки при повышенной договорной мощности.

Внедрение АСКУЭ технического учета дает реальный инструмент, позволяющий разработать мероприятия по энергосбережению:

- вести круглосуточный контроль за соблюдением заданного потребления энергии, мощности и балансов энергоресурсов;

- определить критические временные интервалы потребления энергии и мощности по отдельным структурным подразделениям и по предприятию в целом;

- провести анализ нагрузок по тарифным зонам и рабочим сменам предприятия и определить непроизводственные потери энергии;

- вести контроль за соблюдением заданного режима работы компенсирующих устройств;

- определить методы снижения заявленной мощности и потребления энергоресурсов;

- разработать оптимальный режим работы энергооборудования.

18. Автоматизация паровых котельных установок
А)САР подачи воздуха.От организации подачи воздуха зависят качественные показатели работы агрегатов. Для регулирования процесса горения необходимо воздействовать одновременно на топливные и воздушные регулирующие устройства.

После розжига котла возможны варианты управления вентилятором по нескольким критериям:

- Установка и поддержание заданного режимной картой соотношения топливо–воздух.

- Поддержание заданного соотношения "топливо - воздух" с учетом температуры окружающего воздуха.

- Установка и поддержание заданного в функции производительности содержания кислорода O₂ в выходных газах котла.

- Установка и поддержание заданного в функции производительности содержания окиси углерода СО₂ в выходных газах котла. В регуляторе электропривода используется сигнал датчика - газоанализатора.

Самый крутой по соотношению "топливо-воздух" котельной является упр-ие подачей воздуха на основе анализа состава дымовых газов, в данном случае по сигналу, пропорциональному содержанию кислорода или окиси углерода формируемому газоанализаторами. Структурная схема на рис.1.

ФП–функциональный преобразователь; УП–узел мягкого перехода. Система содержит два контура — основной и дополнительный. Основным контуром регулирования подачи воздуха в топку является контур на основе анализа воздуха по количеству остаточного кислорода в дымовых газах. Обязательным сигналом обратной связи для работы основного контура является аналоговый сигнал от датчика газоанализатора. Дополнительный контур работает по заданному соотношению "топливо-воздух". Задающим сигналом для работы системы управления электропривода вентилятора по дополнительному контуру является сигнал датчика давления газа.

Б)САР разряжения.Регулятор разрежения РР должен обеспечивать устойчивое разрежение в топке в пределах 20-40 Па, способствуя полному удалению продуктов горения из топки. РР получает сигнал по разрежению от датчика разряжения и сигнал задания на величину разряжения в топке. Регулятор воздействует непосредственно на изменение положения направляющих аппаратов дымососов или на скорость двигателей дымососов при наличии регулируемого электропривода. При синтезе САР следует учитывать большие пульсации сигнала обратной связи по разряжению, отражающие реальную картину изменений разряжения в топке котла, также значительное транспортное запаздывание в воздушном тракте от дымососа до датчика разряжения. Структурная схема системы управления частотно-регулируемым электроприводом дымососа представлена на рис.3.

Р_{ЗАД РАЗР} – задание разряжения в топке котла; Р_ГАЗА - сигнал с датчика давления газа перед горелками. Сигнал Р_ГАЗА с увеличением подачи газа увеличивается и скорость двигателя дымососа. Электропривод дымососа во всех режимах работы котла – работает в режиме регулятора разрежения.