УДК 621.31

1, 1, 2

1Атырауский институт нефти и газа, г. Атырау, Казахстан,

2АО Атырау-Жарык

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ  СРЕДСТВ  АВТОМАТИЗАЦИИ  В  ЭФФЕКТИВНОМ  УПРАВЛЕНИИ  СИСТЕМАМИ  ПРОМЫШЛЕННОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 

К одной из основных проблем,  влияющих на качество промышленного электроснабжения  является отсутствие современной автоматизации оперативного управления, проводящие к неэкономичному расходу электроэнергии, к низкому уровню централизованного управлению системой и неэффективному планированию резервов мощности /1-6/.

Экономические аспекты автоматизации выражаются в следующем:
    Применение высокоточных счетчиков электроэнергии позволяет сэкономить средства при расчетах с энергосбытовыми предприятиями; Уменьшение числа кабельных связей в системе ведет к снижение капитальных затрат на оборудование; Автоматическое диагностирование режимов работы оборудования, отслеживание выработки ресурса и соответственно своевременно ремонтных  работ, ведет к увеличению срока службы оборудования, снижению аварийности и затрат на ремонтные работы; Снижение трудозатрат на обслуживание микропроцессорной техники, постоянная  самодиагностика системы, приводят к снижению общего количества необходимого обслуживающего персонала и экономии фонда заработной платы.
Экономическая эффективность инвестиционных вложений на повышение уровня автоматизации определяется в следующем:
    Затраты на энергоресурсы и системы энергоснабжения промышленных предприятий составляют от 5 до 60% себестоимости продукции в зависимости от ее вида. Доля затрат на энергоресурсы имеет устойчивую тенденцию к увеличению во всем мире, и в большей мере в связи со спецификой переходной экономики. В конечном счете, эффективное использование энергоресурсов самым непосредственным образом влияет на конкурентоспособность продукции предприятия.

Внедрение систем комплексной автоматизации электроснабжения, отслеживает высокую эффективность инвестиций в эту систему. Возврат инвестиций может достигаться в разных условиях за счет одного или нескольких преимуществ системного подхода. Как правило, наиболее эффективными являются:

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?
    Автоматизация оперативного  и текущей эксплуатации: снижение затрат на текущей и капитальный ремонт и ущерба от повреждения оборудования и травматизма. Аварийное управление: снижение потерь от повреждения оборудования за счет предупреждения аварийных ситуации. Энергосберегающие технологии: оптимизация потребления и расхода энергоресурсов, экономия электроэнергии за счет применения современных электропроводов с ЧПУ. Автоматизация учета энергоресурсов: экономия при расчетах за энергоресурсы при использовании приборов с повышенным классом точности.

Эффективность инвестиционного проекта оценивают на основе сопоставления притоков и оттоков денежных средств, связанных с реализацией проекта. Оценку эффективности инвестиционного проекта, а также сравнение проектов между собой осуществлять предлагается при помощи следующих показателей:

Чистый дисконтированный доход или чистый приведенный эффект (NPV) - превышение дохода над затратами нарастающим итогом за расчетный период Т (с учетом дисконтирования) определяется по формуле:

  (1)

где Зt - результаты (доход) в t-ом году, (t-ом шаге); Сt - затраты в t-ом году, (t-ом шаге); (Зt-Сt) - эффект, достигаемый на t-ом шаге; t - интервал планирования, годы; Т – продолжительность расчетного периода; Е – дисконтный коэффициент (норма дисконта, норма на капитал).

Норма дисконта учитывает фактическую ставку рефинансирования Нацбанка или фактическую ставку процента по долгосрочным кредитам банка

Если NPV > 0, инвестиция прибыльна, если NPV < 0 или NPV = 0 - убыточна, т. е. проект отклоняется.

NPV - один из самых распространенных показателей эффективности инвестиционного проекта, так как он непосредственно указывает на эффект от проекта, т. е. позволяет максимизировать эффективность.

Внутренняя норма доходности (IRR) – ставка дисконтирования, при которой суммарная приведенная стоимость доходов от осуществляемых инвестиций равна стоимости этих инвестиций.

Экономический смысл IRR заключается в характеристике доходности инвестиционного проекта. Чем выше IRR, тем выше доходность проекта.

IRR рассчитывается как значение ставки дисконтирования, при которой NPV = 0. Проект эффективен, если IRR равна и больше нормы дохода на капитал.

Индекс прибыльности (PI) - является соотношением общих дисконтированных доходов и суммы первоначальных инвестиций

  PI = NPV/Kn,  (2)

где Kn – капвложения в n-м году.

Определения PI дает более точные данные по сравнению с показателем NPV. Именно PI покажет уровень рентабельности каждого из возможных объектов для вложения капитала инвестором. Так же, как и для NPV, должно быть PI > 1, то есть проект рентабелен.

Показатель PI тесно взаимосвязан с показателями NPV и IRR:

    если PI > 1, то NPV > 0 и IRR > Е; если PI = 0, то NPV = 0 и IRR = Е; если PI < 1, то NPV < 0 и IRR < Е.

Срок окупаемости (РР) представляет собой минимальный временной интервал, за пределами которого эффект всегда положителен, т. е. все виды издержек покрываются результатами эксплуатации

  (3)

По другой формулировке РР – время, которое требуется, чтобы инвестиция обеспечила достаточные поступления средств для возмещения инвестиционных расходов.

При этом показатель прост и удобен тем, что в условиях большой инфляции или другой нестабильности позволяет отклонить менее эффективные проекты, т. е. ориентирует на получение максимальной прибыли в кратчайшие сроки.

Показатель РР используется в основном в качестве дополнения к другим показателям: NPV и IRR.

К недостаткам показателя РР относятся:

    не учитывается изменение средств во времени; не определяется размер денежных потоков после срока окупаемости; не определяется при закономерных денежных потоках.

Технические средства для автоматизации систем электроснабжения.

Любой производственный технологический процесс тесно увязан с электроснабжением производственного оборудования и является основным потребителем электроэнергии на предприятии. Поэтому важной и неотъемлемой частью АСУ ТП  является  контроль и управление электротехническим оборудованием (выключатели, трансформаторы и др.) для обеспечения бесперебойного снабжения основного производства электроэнергией и уменьшения времени простоя оборудования при авариях.

В настоящее время широко внедряются современные микропроцессорные устройства защиты, автоматики и управления (терминалы РЗА) различного первичного электротехнического оборудования всех уровней напряжения 0,4-110 кВ и выше:

Терминалы защит и управления серии SPACOM, RE54, REX5XX и PEX316. Контроллеры серий RTU2XX и RTU5XX. Устройство сигнализации, сбора и передачи данных. Приборы учета и контроля качества электроэнергии (АСКУЭ). Частотно-регулируемые электроприводы Программные продукты для систем автоматизации электроснабжения

4.1 Система наблюдения SMS

SMS является автоматизированной системой мониторинга терминалов РЗА и в основном используется в качестве инструмента инженера-релейщика (электрика).

4.2  Система автоматизации электроснабжения MicroSCADA

4.2.1 Структура управления MicroSCADA

Система MicroSCADA представляет собой открытую, программно-аппаратную  среду для построения автоматизированных систем контроля и управления распределенными объектами электроэнергетического назначения.  Структура аппаратной части системы MicroSCADA представлена двумя подсистемами.

  Подсистема верхнего уровня устанавливается на ЦДП  и содержит базовые серверы, сервер связи, графические рабочие станции и периферийные  и специальные оборудования.

Подсистему нижнего уровня образуют устройства сопряжения с объектом: удаленные терминалы и устройства телемеханики, программируемые логические контроллеры, цифровые терминалы РЗиА, устройства связи.

4.2.2 Основные функции MicroSCADA

Система MicroSCADA обеспечивает выполнение следующего комплекса информационно-технологических задач и базовых функций:

    Контроль состояния и дистанционное управление объектами автоматизации. Формирование предупредительных и аварийных сигналов и сообщений. Протоколирование событий и действий оператора. Разграничение  прав доступа пользователей к функциям и данным. Быстрая локализация мест повреждений. Обеспечение динамической окраски схем энергообъектов. Автоматическое выполнение заранее разработанных последовательностей переключений с контролем правильности операций. Автоматизация контроля безопасности в местах проведения работ. Реализация механизма блокировки от ошибочных действий  при управлении устройствами. Автоматическая самодиагностика состояния оборудования системы
Задачи и их решения по использованию АСУ электроснабжением приведены в таблице 1.

  Таблица 1

І№

Задачи

Решения

11

Сокращение потерь из-за нарушений в СПЭС

 Централизированное диспетчерское управление электроснабжением Контроль качества электроэнергии Повышение надежности элементов СПЭС 

22

Высокий уровень квалификации оперативного персонала

 Централизированное диспетчерские управление с помощью удобного интерфейса Обучение персонала

33

Управления мощностью и дефицит резерва

 Экономичное управление распределением и производством электроэнергии Контроль резерва через устройства РЗиА

44

Эксплуатационные потери

 Диагностика Паспортизация оборудования Контроль уроков плановых ремонтов Технический и коммерческий учет

55

Электротравматизм

1. Высокий уровень автоматизации

2. Высокий уровень квалификации электротехнического персонала

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ


Надежность и качество электроэнергии в системах промышленного электроснабжения./, , . Монография.- Алматы: Изд-во ЭВЕРО, 2015.152с. Электроснабжение промышленных предприятий./ .- М.: Издательский центр  Академия, 2012. 224с. Автоматизация учета и управления электропотребителем./. М.: МНИИЭКО, 1998. 95с. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии./.  М.: ЭНАС, 2009, 456с. Материалы Автоматизация». М: 2014, 20с. , Компенсация реактивной мощности как средство уменьшения потерь электроэнергии./Вестник АИНГ, 2015, №4(36), с.72-75.

Реферат

В статье рассмотрены  вопросы эффективного управления системой промышленного электроснабжения заключающиеся  в автоматизацией элементов системы, эффективности инвестиционных вложений в проекты по автоматизации.

Ключевые слова: автоматизация, эффективность, технические средства, инвестиции

Abstract

In article questions of effective management of system of industrial power supply are considered consists in automation of elements of system, efficiency investment вложенийв projects on automation.

Keywords: automation, efficiency, technical means, investments

Андатпа

Мақалада тиімді басқару жүйесімен өнеркәсіптік электрмен жабдықтау саятын автоматтандырылған жүйесінің элементтерін, инвестициялық салымдардың тиімділігін жобалары бойынша автоматтандыру.

Түйін сөздер: автоматтандыру, тиімділігі, техникалық құралдар, инвестициялар

Сведения об авторах


Джумамухамбетов Насихан Гильманович - доктор физико-математических наук, профессор, член-корреспондент НИА РК, заведующий кафедрой «Электроэнергетика» Атырауского института нефти и газа, сот. , E-mail: *****@***ru. Казахстан, г. Атырау, 060027, а, корп.5, каб. 208. – кандидат технических наук, профессор кафедры «Электроэнергетика» Атырауского института нефти и газа, сот. , E-mail: *****@***ru . Казахстан, г. Атырау, 060027, а, корп.5, каб. 208. – начальник отдела «Релейная защита и автоматика» АО «Атырау-Жарык»

Information about authors

1. Jumamuhambetov Nasikhan Gilmanovich - doctor of physical and mathematical sciences, professor, corresponding member of the NIA RK, Head of the "Power" Atyrau Oil and Gas Institute, honeycomb. tel. 87021882657, E-mail: *****@***ru. Kazakhstan, Atyrau, 060027, st. Baymuhanova, 45a, korp.5, office. 208.

2. Yashkov Vladimir Alexandrovich - candidate of technical sciences, professor of "Electric Power" Atyrau Oil and Gas Institute, honeycomb. tel. 87016704466, E-mail: *****@***ru. Kazakhstan, Atyrau, 060027, st. Baymuhanova, 45a, korp.5, office. 208.