Главная >  Потенциал энергии 

 

SCADA – центральная нервная сист. АВВ, директор отдела продаж,

 

Г-н Пер Кристенсен

 

Современная SСADА - система (диспетчерское управление и сбор данных) имеет широкий диапазон преимуществ ни сравнению с традиционными SCADA-системами, обеспечивающими процессы регулировании и управления в теплоснабжающих предприятиях. Ключевые признаки удачной SСADА – системы : гибкость, модульность, поддержка различных платформ и способность легко интегрироваться как с новыми, так и с существующими установками.Внедрение SCADA -системы - это не только инвестирование в систему регулирования дли решения текущих проблем, но это еще и создание системы, которая будет функционировать, гармонично адаптируясь к будущим переменам в течение ближайших 20 – 25 лет.

 

Централизованное теплоснабжение

 

Современная SCADA-система - это превосходное решение для организации дистанционного регулирования и управления предприятиями и системами централизованного теплоснабжения независимо от того, насколько они малы или велики. Для обеспечения эффективности работы система должна базироваться на открытой и модульной архитектуре, обеспечивающей полное интегрирование систем контроля и мониторинга. Административные системы теплоснабжающих предприятий предоставляют управленческому аппарату доступ к массивам данных для использования этих данных в управлении предприятием, принятия решений по будущим инвестициям, решений, направленных на совершенствование и текущее управление производственными процессами. Таким образом может быть обеспечена максимально возможная эффективность затрат, стабильное и безаварийное обеспечение потребителей теплом.

 

Требования к SCADA-системе

 

Один из ключевых факторов. который следует рассмотреть - это масштабируемость. Масштабируемая система позволяет успешно вводить в нее какие-либо усовершенствования и наращивать ее в зависимости от запросов отдельных клиентов. Таким образом, масштабируемая система может развиваться такими же темпами, что и система теплоснабжения, нет необходимости вновь инвестировать в новую и большую по объему SCADA-систему. То же самое можно сказать о модульности. Модульность системы позволяет клиенту перекроить ее в соответствии со своими требованиями и избавляет его от необходимости реализовывать те решения, в которых он не нуждается. В случае со SCADA-системой есть возможность добавить в нее дополнительные модули или обновить отдельные модули позже, без какого-либо риска снижения надежности и экономичности системы.

 

Ключевой фактор – масштабируемость

 

Главным преимуществом SCADA-системы является возможность осуществлять эксплуатацию любого количества тепловых пунктов системы централизованного теплоснабжения абсолютно без обслуживающего персонала. Этот важный фактор делает свой вклад в привлекательность централизованного теплоснабжения и еще раз подтверждает его экономическую целесообразность и конкурентоспособность по сравнению с другими вариантами и решениями по обеспечению теплоснабжения в масштабе района или на индивидуальном (локальном) уровне. Такая функция как возможность регулировать рабочие процессы на тепловых пунктах без участия оперативного персонала приобретает все большее значение в связи с тем, что постоянное расширение систем централизованного теплоснабжения ведет к увеличению числа абонентов и количества тепловых пунктов.

 

Тепловые пункты без обслуживающего персонала

 

Локализованный интерфейс для потребителя

 

Предпосылкой для этого служит то, что SCADA-система - это реальное решение двустороннего действия. Дело в том, что все-таки недостаточно, когда система способна только обеспечить сбор и хранение данных на локальном уровне и передачу этих данных на центральный пункт SCADA-системы. Весьма важно обеспечить взаимообмен данными между различными адресами сети и возможность системе функционировать на базе этих данных. Кроме того, необходима еще такая функция, которая позволит изменять параметры производственного процесса, менять установки, закрывать и открывать клапаны и т.д. непосредственно с центральной рабочей станции, что исключит необходимость направления технического персонала на удаленные тепловые пункты.

 

Экономия инвестиционных средств

 

Следующий аспект, который нужно принять во внимание BSCADA-системе, это двуязычные и многоязычные интерфейсы. Большая часть этих систем разрабатывалась с использованием английского языка, как языка для всех приложений. Для упрощения эксплуатации системы она должна быть оснащена интерфейсом на родном (местном) языке потребителя с сохранением возможности перехода к английскому (или соответственно к иному языку). Это необходимо, когда обслуживание предоставляется техническим персоналом поставщика на месте или в онлайновом режиме.

 

Ключевой фактор - надежность

 

И, наконец, еще один аспект для рассмотрения - внедрение системы позволит получить экономию инвестиционных средств. Другими словами, можно пофазно провести модернизацию как аппаратных средств, так и программных продуктов системы. Это особенно важно, когда речь идет о расширении систем централизованного теплоснабжения, в связи с чем становится необходимой адаптация SCADA-системы к изменяющимся требованиям, а также в целях перспективного развития самой SCADA-системы. Такие возможности всегда могут быть использованы клиентом для модернизации своей системы с тем, чтобы ввести в нее самые последние разработки, и. тем самым, обеспечить продление ее жизненного цикла еще на два десятилетия или более.

 

Увеличение времени средней наработки на отказ благодаря резервированию

 

Данное утверждение - это просто здравый смысл, тем не менее, очень важно не оставить его в стороне, когда речь идет об инвестиционных решениях на модернизацию систем регулирования и мониторинга. Необходимо также принимать во внимание не только надежность системы, но и надежность. ноу-хау и знания поставщика. Когда речь идет о самой SCADA- системе, кроме того, что необходимо обеспечить капиталовложения в безупречно работающую систему, мудрым решением будет также инвестирование в дублирование наиболее важных систем и компонентов.

 

Снижение потребности в постоянном устранении проблем

 

Очень важно, чтобы покупатель SCADA-системы просчитал количественно ее надежность. Это можно сделать путем расчета средней наработки системы на отказ (MTBF - MeanTimeBeforeFailure), данный показатель, очевидно, должен быть высоким насколько это возможно. Величина MTBF - это торговый параметр, но он также используется клиентом на стадии проектирования системы, с тем, чтобы определить объем резерва, определиться с требованиями к отдельным компонентам и системе в целом. В зависимости от самой системы централизованного теплоснабжения и требований к объему резерва, величина MTBF в диапазоне до 99.97% вполне достижима.

 

Снижение энергозатрат и затрат на техническое обслуживание

 

Система централизованного теплоснабжения, спроектированная с хорошим резервом, требует в некоторой степени более основательного начального инвестирования, но рентабельность ее будет в равной мере высокой. Срок окупаемости составит всего лишь пару лет. Происходит это, благодаря тому, что при наличии резервной системы резко снижается необходимость в поиске срочных решений и возможностей ликвидации проблем, диктуемых чрезвычайной ситуацией; происходит это просто потому, что если важный компонент или вся система выходят из строя, их «двойник» незамедлительно автоматически берет на себя нагрузку на время производства ремонтных работ и тому подобных мероприятий. Как правило, резерв имеют только основные, наиболее важные системы и компоненты. Иначе потребуются несоразмерные объемы инвестиций в создание резерва на каждом тепловом пункте и в самых разных местах распределительной системы.

 

Оптимизация разности давлений в целях экономии электроэнергии

 

Оптимизация производственных процессов, базирующаяся на динамике исторических событий - это один из вариантов. Историческая функция, которая может предоставить текущие и исторические данные в графиках и таблицах, должна быть интегрирована с интерфейсом потребителя так. чтобы оператор простым щелчком «мыши» мог легко получить требуемый обзор без перехода к другому терминалу. Оптимальная историческая функция объединяет данные как с центрального базового теплоснабжающего предприятия (ий), покрывающего базовые нагрузки, станций для покрытия пиковых нагрузок, основных циркуляционных сетевых насосов, данные по статусу сети и иного периферийного оборудования, так и с теплообменных подстанций, включая любые другие выборочные данные, поступающие по информационным каналам от центрального предприятия, соответствующих станций и подстанций, работающих в режиме пиковых нагрузок. Наличие таких данных - это непременное условие для осуществления высококачественной наладки всего предприятия и повышения качества его эксплуатации, а также повышения степени удовлетворенности потребителей; однако все это удается сделать с наименьшими затратами на энергоресурсы и техническое обслуживание.

 

Не менее важно предусмотреть в системе функцию, позволяющую осуществлять усовершенствованное онлайновое регулирование и управление, охватывая основные насосные установки, также как и множество небольших вспомогательных насосных установок на тепловых пунктах, перекачивающих горячую воду вторичного контура отдельным потребителям. Такая система регулирования и управления позволяет поддерживать оптимальную разность давлений, как описано выше, а также обеспечивает функционирование вспомогательных насосов в соответствии с тепловой нагрузкой на тепловых пунктах (подстанциях).

 

Разность давлений в сети зависит от ряда факторов, включая текущие условия эксплуатации, потребление и топологию сети; разность давлений должна регулироваться в очень жестких пределах в целях экономии энергии и оптимизации производственных процессов. Например, снижение тепловой нагрузки от 100% до 70% обычно дает экономию электроэнергии (насосы и прочее) до 50% просто только за счет регулирования разности давлений на критических концах сети.

 

«Режим работы с пропусками» заключается в том, что на какой-то период происходит сброс всей базовой нагрузки или ее части. Если такое случается, то происходит следующее: какой-то объем холодной воды продолжает циркулировать в сети, вызывая быстрые температурные изменения, иногда до 50-55 С.(температура обратной воды). Это может послужить причиной термического сжатия стальных теплопроводов. появляется соответствующий риск разрыва в системе трубопроводов. Тепловые пункты с пластинчатыми теплонагревателями представляют собой наиболее уязвимую часть из всех компонентов. Прокладки теплонагревателей попадают в экстремальные условия, что в результате служит причиной постоянных утечек и, соответственно, необходимости ремонта. Следовательно, работа в указанном режиме грозит вынужденным остановом отдельных участков сети и/или тепловых пунктов на ремонт; это дело дорогостоящее, к тому же причиняющее неудобства потребителям, которые могут остаться без тепла на непредсказуемый по продолжительности период времени. Оптимизация режима с пропусками означает, что вводится в действие система регулирования, «замораживая» (блокируя) регуляторы и установки, в том числе и установки расхода воды, тем самым устанавливая и даже снижая поток для того, чтобы сократить объем холодной воды, протекающей через подстанции и. тем самым, позволяя устранить резкое падение температуры в теплонагревателях. В некоторых случаях рассматривается даже вариант с перемычкой между первичным и вторичным контурами для того, чтобы защитить главные части или секции труб в сети от влияния резкого изменения температуры.

 

Оптимизация режима работы «с пропусками»

 

В связи с ростом конструктивной сложности и расширением сетей централизованного теплоснабжения возрастает риск того, что утечки в трубопроводах на одних участках оказывают воздействие на всю сеть целиком. Последствия возможных сбоев в работе могут быть ликвидированы если сеть разделена на участки и отделена от остальной сети запорной арматурой. Если запорная арматура регулируется от централизованнойSCADA системы, обеспечивая изоляцию какой-либо секции от остальной сети, потери воды и логически вытекающие из этого проблемы с поставками, будут сведены до минимума. Особенно важное практическое значение это имеет при обнаружении утечек на тепловом пункте. При условии, что положение запорных клапанов меняется с помощью дистанционного управления, данный тепловой пункт(ы) и участок теплосети могут быть изолированы, минимизируя вред от утечки и довольно неблагоприятные последствия для потребителей, так как в этом случае будут затронуты только потребители, относящиеся к конкретному участку сети.

 

Устранение последствий сбоев в работе тепловых сетей

 

Открытая архитектура обеспечивает гибкость

 

Если система обеспечена достаточным количеством приборов и аппаратуры дифференциального давления, функция «профили давления» SCADA-системы предоставят оператору исчерпывающую информацию о конкретной утечке; это даст ему возможность оперативно осуществить вмешательство с пульта управления. Информация, поступающая с сигнальных проводов предварительно изолированных трубопроводов также помогает обнаружить утечку и определить ее местоположение в оптимальные сроки.

 

Интегрирование систем технического обслуживания

 

Непременным условием для SCADA-систем является ее способность работать со стандартными интерфейсами. Таким образом обеспечивается прямая связь с программными продуктами и аппаратными средствами третьей стороны, такими как: РСУ (распределенная система управления), системы программ-симуляторов тепловых сетей, программы расчета напряжений в трубопроводах, географические информационные системы (ГИС), контроллеры с программируемой логикой и специальные приложения, такие как предсказывающее программное обеспечение, способное произвести расчеты воздействия на всю сеть централизованного теплоснабжения, например, землетрясения.

 

Совершенствование производственных процессов комплексных систем

 

Наряду с вышеуказанным не менее важно предусмотреть возможность легко интегрировать в процесс пакеты технического обслуживания, что обеспечит операторам доступ к протоколам технического обслуживания и т.д. непосредственно с терминала управления. В результате они получают возможность выпускать распоряжения на сервисное обслуживание непосредственно с управляющего терминала, а также видеть, что запланирована какая-либо ремонтная работа, и оценить меру соответствующего воздействия этого мероприятия на всю систему или ее отдельные участки.

 

Язык SQL – это окно в мир

 

Открытый интерфейс, базирующийся на общепризнанном международном протоколе ОPC (OLEforProcessControl), также нашел широкое применение в крупных системах ЦТ. имеющих в своем распоряжении одну или несколько базовых теплостанций и несколько дополнительных источников покрытия пиковой нагрузки. В данной ситуации имеющийся интерфейс обеспечивает возможность интегрировать индивидуальные РСУ-системы в системы мониторинга на источниках базовой и пиковой нагрузок. Этот позволит передавать данные и команды в обоих направлениях. В результате мы имеем оптимальный поток оперативной информации по всей системе теплоснабжения, где запуск котельных установок пикового спроса производится только в случае реального спроса на пиковую мощность.

 

Публичный доступ к ключевой информации через web

 

SQL (структурированный язык запросов) - это язык приложений баз данных, которым, помимо всего прочего, можно пользоваться для установки связей с внешними компьютерными сетями. Как правило, 'это административные системы, использующие систему SAP и/ или приложения MSOffice. Способность SCADA-системы с помощью языка SQL обеспечить простую и непрерывную передачу текущих данных (как данных за прошлые годы, так и оперативных) значительно облегчает генерирование отчетов для руководящего персонала. Эти данные используются административным персоналом в качестве базовых в принятии решений, получении статистической информации, в бюджетировании, биллинге и в других административных процессах.

 

Полная межплатформенная интеграция

 

SQL язык имеет еще одну очень полезную функцию, позволяющую установить web-сервер, который служит как интерфейс для потребителей. Web-сервер дает потребителям доступ к любой ключевой информации, которую теплоснабжающее предприятие сочтет приемлемой для открытия общественности. Это, возможно, будут данные о потреблении, данные по выбросам, ценам на услуги теплоснабжения и прочее, все то, что может представлять интерес для населения.

 

Всеобъемлющее интегрирование межплатформенных структур также ускоряет процесс образования связей документирования по всем компонентам, входящим с состав теплоснабжающей системы. Наличие современной SCADA-системы избавит оператора от необходимости просматривать кипы печатных документов для того, чтобы найти руководство по эксплуатации, так как необходимо заменить неисправный насос. Все, что ему необходимо сделать, это щелкнуть изображение насоса на экране и получить ту информацию, которая хранится в системе техобслуживания. Он еще может сделать щелчок по ссылке, дающей возможность выйти на web-страницу поставщика, там он может найти дополнительную информацию и даже заказать замену.

 

Многие потребители считают, очень важно подключить к SCADA-системе отдельные технологические установки, тем самым, давая возможность сотрудникам, ответственным за генерацию и оптимизацию шаблонов технологических процессов, разработку конфигураций изменений системы и прочего быть размещенными отдельно от операторов, ежедневно занятых вопросами эксплуатации. Кроме того, существуют еще возможности увеличения степени гибкости для обновленной и современной SCADA-системы через наращивание любого количества дополнительных подстанций, совершенствование системы установками с большими функциональными возможностями выборки и использования любых комбинаций коммуникационных сетей.

 

Оператор несомненно получает большую помощь, имея возможность увидеть на своем экране детальное представление полной топологии сети, необходимую не только в связи с какой-либо чрезвычайной ситуацией, но и в процессе ежедневной эксплуатации производственных мощностей. Современная SCADA-система может быть поставлена или со встроенной топологической функцией, или это можно осуществлять через взаимодействие с топологическим программным продуктом третьей стороны.

 

Топология сети

 

При интегрировании с программами симуляторов сети, топологическая система может выводить на дисплей различную информацию по состоянию системы теплопроводов: условия работы отдельных участков теплопровода, подключены ли они или отключены., текущее давление, расход и температурные параметры. Система облегчает задачу создания имитационных моделей различных режимов эксплуатации; все это создано для оказания помощи оператору в прогнозировании последствий той или иной операции, т.е., например: «Что произойдет если я закрою или открою именно этот клапан?».

 

Современная топологическая система должна быть масштабируемой; оператору предоставляется возможность производить просмотр. начиная со всей сети с ее компонентами и трубопроводами до самого высокого уровня детализации и показа каждого отдельного насоса, датчика давления и т.д., а также всех соответствующих рабочих параметров и текущих условий. Несомненную помощь получает оператор в вопросах, когда речь идет об оптимизации повседневных эксплуатационных режимов сети, проведения ремонтных работ на любых ос участках в случаях необходимости; здесь оператор имеет возможность легко определить точное расположение узла производства ремонта или предоставления технического обслуживания. Если требуется отключить отдельный участок сети, оператор получает четкую картину того, как это скажется на эксплуатации всей сети.

 

На генерирующих установках и на уровне тепловых пунктов широко используется связь на базе системы шин; в сложных системах централизованного теплоснабжения использование этого вида связи дает ряд преимуществ как в процессе ежедневной работы, так и в случаях необходимости проведения организационных мероприятий и технического обслуживания. Прежде всего, и это вполне очевидно, использование универсального, признанного на международном уровне протокола связи, такого как Profibus , дает возможность оборудованию от разных поставщиков обмениваться данными между собой. Второе, использование этого вида связи устраняет необходимость прокладки кабельной связи между отдаленными компонентами и локальной управляющей системой, это, в свою очередь, создает возможность получить экономию средств на установке, создавая при этом более совершенную систему передачи данных.

 

Связь компонентов системы через шины

 

Коммуникационные возможности системы.

 

Имея дополнительную информацию, оператор располагает всеми необходимыми инструментами для обеспечения оптимального режима эксплуатации предприятия (установки) в 'зависимости от текущего статуса рассредоточенных компонентов, потребления и погодных условий.

 

Важным дополнительным преимуществом является способность коммуникационных систем осуществлять крайне важную для всех двустороннюю связь. Это значит, оператор имеет возможность направлять команды на насосные установки и т.д.. вполне возможно, что эти команды будут базироваться на информации, полученной по обратной связи от этих компонентов, удостоверяющей, что все функционирует в соответствии с текущими потребностями и требованиями.

 

Современная SCADA-система может осуществлять связь, используя как существующие коммуникационные технологии, так и технологии будущего будь-то кабельная связь подобно обыкновенным телефонным линиям, ISDN (цифровая сеть интегрального обслуживания), ADSL (ассиметричная цифровая абонентская линия) или оптоволоконные кабели, мобильная связь, такая как GPRS, радиосвязь и т.д.

 

Для получения дополнительной информации предоставляем наши контакты:

 

Если в ночное время центральный пульт управления работает без обслуживающего персонала, а обслуживает его только дежурный оператор по вызову, требуется установка системы автоматического вызова. Это может быть мобильный телефон, КПК. переносной компьютер или просто пейджер. В случае возникновения аварийных ситуаций в ночное время на какой-либо подстанции или на центральной котельной, когда дежурный оператор дежурит на дому, сигнал тревоги автоматически посылается на его мобильное устройство и его терминал. В таком случае возможно. что оператор сможет разрешить ситуацию непосредственно со своего персонального компьютера. при этом у него нет необходимости идти на центральный пульт управления. Или он будет знать, куда ему идти и в чем заключается проблема.

 

All.: Mr. Per T. Christensen

 

ABB A/S

 

DK-2740 Skovlunde

 

Melerhuen 33

 

Факс: +45 4450 4311

 

Тел.: +45 4450 4450

 

 

per.t.christensen@dk.abb.com

 

 

Изменение климата - подход Евро. Опыт энергосбережения Санкт-Петербурга. Сценарий средних темпов экономического развития. Облик энергосбережения. Водохлебы московские.

 

Главная >  Потенциал энергии 

0.097