ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 658.264:004.4
к. т.н. , ,
Казахстан, Караганда, Карагандинский государственный технический университет
ОПТИМИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ ТЕПЛОСНАБЖАЮЩИХ ЭНЕРГОСИСТЕМ
Предлагается новый подход решения проблем управления производством теплоснабжающих энергосистем, заключающийся в интеграции средствами единого информационного пространства ресурсов управления производством, представленных автоматизированными рабочими местами служб и подразделений теплоснабжающей энергосистемы.
Исторически сложилось так, что централизованное теплоснабжение на базе совместной выработки тепловой и электрической энергии в мегаполисах Казахстана и стран СНГ получило преобладающее развитие. Успешная реализация программы энергосбережения в системах централизованного теплоснабжения мегаполисов возможна путём приоритетной разработки и поэтапного внедрения энергосберегающих проектов, в которых комплексно и системно должны решаться вопросы строительства новых и модернизации действующих энергоснабжающих комплексов, включая технологическое оборудование источников энергии, электрических и тепловых сетей, сетевых технологических установок, потребителей энергии. Строительство новых и реконструкция действующих технологий производства энергии в мегаполисах должно быть связано с одновременным оснащением их [1]:
− автоматизированными системами коммерческого учета электрической энергии, тепловой энергии и теплоносителей, а также учета невозобновляемых энергоресурсов;
− автоматизированными системами управления технологическими процессами;
− автоматизированными системами управления производством (АСУП).
Актуальность проблемы управления производством теплоснабжающих энергосистем (ТЭС) регламентируется нормативными документами по обеспечению надежности, безопасности, стабильности параметров режимов функционирования тепловых сетей, обеспечения комфортных условий у коммунальных и технологических потребителей промышленных центров и населенных пунктов Республики Казахстан.
Предлагается принципиально новый подход решения проблем управления производством теплоснабжающих энергосистем, заключающийся в интеграции средствами единого информационного пространства (мультибазы электронной карты местности, технологических объектов, объектов управления, данных телеметрии) ресурсов управления производством, представленных автоматизированными рабочими местами (АРМ) служб и подразделений теплоснабжающей энергосистемы.
В связи с новым подходом, на принципиально новой основе необходимо разработать информационное и методическое обеспечения системной модели управления теплоснабжающей энергосистемы, охватывающей в единой взаимосвязи все объекты и элементы производственного комплекса, на основе применения математического и информационного моделирования, а также научно-практических достижений в области информационных и компьютерных технологий. Предлагаемая АСУП – это информационно-графический программно-технический комплекс, представленный комплектом АРМ ТЭС, охватывающих весь спектр задач по автоматизации процесса управления производством теплоснабжающих энергосистем: центральных и районных диспетчерских служб, режимных служб, производственно-технического отдела, службы перспективного развития, службы наладки и учета потребителей, в котором также должна быть:
− предоставлена возможность использовать готовые электронные карты, созданные в наиболее используемых ГИС, что значительно снижает как стоимостные, так и временные показатели создания расчетных схем систем теплоснабжения;
− расширена функциональность ГИС возможностью обработки и выдачи информации по объектам геобазы, в соответствии с заданными требованиями АРМ АСУП;
− для мониторинга и оценки реального состояния режима тепловых сетей реализована связь со SCADA-системой;
− предоставлена возможность использовать готовые цифровые модели тепловой сети, созданные в информационной системе поддержки принятия решений (СППР), функциональность которой ориентирована на информационные потребности всех субъектов, участвующих в процессах разработки и реализации допустимого режима теплоснабжающей энергосистемы.
СППР по проведению наладочных и перспективных мероприятий в теплоснабжающих системах мегаполисов должна отвечать следующим требованиям:
1) Архитектура СППР должна быть в классе интегрированных распределенных автоматизированных информационных систем, объединяющих средства телекоммуникации и вычислительной техники в единую систему обмена, хранения, обработки и управления;
2) Функциональность СППР должна состоять из следующих классов расчетно-аналитических и информационных задач поддержки принятия решений:
− количественный анализ надежности действующей системы теплоснабжения мегаполиса по нормативным параметрам: безотказность, готовность, живучесть;
− оценка тепловых нагрузок в реальном масштабе времени;
− разработка вариантов реконструкции и модернизации действующих и сохраняемых на перспективу объектов системы теплоснабжения;
− расчеты и моделирование теплогидравлических режимов ТЭС в расчетных, зимних, переходных, летних, статических и аварийных условиях функционирования;
− расчет радиуса энергоэффективного теплоснабжения потребителей для всех источников тепловой энергии мегаполиса;
− выбор оптимальной архитектуры системы управления режимом для вариантов развития теплоснабжающей системы мегаполиса;
3) Программно-аппаратная платформа СППР должна соответствовать сложившимся типовым решениям для интегрированных распределенных информационных систем;
4) В качестве методов принятия решений должна использоваться широко и постоянно применяемая в реальных тепловых сетях – анализирующая методология;
5) СППР должна представлять собой интегратор методов и моделей, обеспечивающих расчет установившего теплогидравлического режима ТЭС и средств автоматизированного анализа моделируемого установившегося гидравлического режима ТЭС, контролинга текущего состояния системы и продукционных моделей по стабилизации гидравлического режима распределительных фрагментов ТЭС (рисунок 1).
|
В качестве выводов следует подчеркнуть, что:
1) Основанная на компьютерной телекоммуникационной сети и современных технологиях обработки информации путём интеграции ресурсов управления, АСУП позволит в едином информационном пространстве принимать решения по следующим производственным и организационно-экономическим вопросам управления:
− оптимизация технологических процессов производства, транспорта и использования тепловой энергии;
− поддержка диспетчерского управления производством и эксплуатацией;
− совершенствование производственно-технической деятельностью;
− информационно-аналитическое и справочное обеспечение процессов выработки и принятия административных и технических решений;
− координирование материально-технического снабжения;
− технико-экономическое планирование
2) СППР по проведению наладочных и перспективных мероприятий в теплоснабжающих системах является средством исследования, отладки и подготовки к внедрению новой информационной технологии управления производством теплоснабжающих энергосистем.
ЛИТЕРАТУРА
1. http:///rus/news. html ОЮЛ «КАТО» – Объединение юридических лиц «Казахстанская Ассоциация теплоснабжающих организаций». Карасёв энергосбережения и энергоэффективности в экономике Казахстана.
2. , , Паршина теплоснабжающими комплексами средствами новых информационных технологий. Алматы. Журнал «Вестник автоматизации» №4 (42), декабрь, 2013. – с. 58-61.
3. Томилова информационной системы поддержки принятия решений по проведению наладочных и перспективных мероприятий в теплоснабжающих системах мегаполисов (часть 1) // Автоматика и Информатика. 2011. – № 1-2, [28-29]. – c. 98-102.
