Автоматизированные системы диспетчерского управления в электроэнергетике - Студенческий научный форум

XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Автоматизированные системы диспетчерского управления в электроэнергетике

Соколов К.А. 1
1ФГБОУ ВО Костромская ГСХА
 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

В настоящее время развитие и эффективность бизнеса во всех отраслях напрямую зависит от использования информационных технологий. Энергетическая сфера не стала исключением. Сегодня информационные технологии стали неотъемлемой частью большинства компаний. Их использование дает конкурентные преимущества, повышая эффективность и прозрачность бизнеса. Практически все компании после реструктуризации сталкиваются с ситуацией, когда от совокупности разнородных систем вошедших в нее структурных подразделений надо перейти в состояние единой информационной среды, основанной на системе планирования и ресурсного управления. С учетом того, что энергетические компании имеют, как правило, территориально распределенную структуру, возникают задачи оптимизации документооборота и контроля поручений. Ну и, конечно же, традиционной задачей для энергетического комплекса является автоматизация основной технологической деятельности. Одним из основных средствам решения подобных задач является автоматизированная система диспетчерского управления (АСДУ).

Автоматизированные системы диспетчерского управления и их достоинства

В целом, системы АСДУ представляют собой совокупность различных средств, включая технические, аппаратные и программные, которые служат для автоматизации слаженной работы оборудования и персонала, а также обеспечивают рациональный контроль с диспетчерских пультов и пунктов. АСДУ имеют ряд существенных преимуществ. Основными достоинствами этих систем можно назвать следующее[1]:

Снижают влияние человеческого фактора, что благоприятно сказывается на проценте ошибок;

Обеспечивают непрерывный контроль над всеми инженерными системами с диспетчерских пультов;

Значительно упрощают документооборот и составление отчетов;

Позволяют среагировать в самые кротчайшие сроки в случае аварийных ситуаций;

Предоставляют возможность учесть все индивидуальные особенности организации на стадии проектирования системы;

Повышают эффективность работы предприятия.

В любом здании существует несколько инженерных систем. В АСДУ могут контролироваться различные подсистемы, что упрощает управление и учет ресурсов. Чаще всего, этими подсистемами являются[1]:

Безопасность и видеонаблюдение;

Отопление и водоснабжение;

Электропитание;

Доступ свежего воздуха, вентиляция;

Пожарная система, контроль над возникновением и устранением возгораний.

В состав программно-технических средств АСДУ должны входить:

подсистема диспетчерского управления и сбора данных (оперативный информационный управляющий комплекс (ОИУК));

подсистема задач планирования и оперативного управления режимами единой, объединенных энергосистем или энергосистемы;

подсистема сервиса базы данных, предназначенная для обслуживания других подсистем АСДУ в части хранения и предоставления доступа к информации;

подсистема сбора и передачи информации (ССПИ).

Назначение оперативного информационного управляющего комплекса

Оперативный информационный управляющий комплекс (ОИУК) решает задачи краткосрочного планирования, оперативного и автоматического управления режимами энергосистем. ОИУК работает в режиме реального времени. Он обеспечивает автоматический ввод и обработку телемеханической и алфавитно-цифровой информации, управление средствами отображения информации (т.е. дисплеями, табло, приборами и видеостеной диспетчерского щита), проведение оперативных расчетов для управления режимами, автоматическое регулирование частоты, перетоков мощности, напряжения и др. ОИУК состоит из 2 подсистем: информационно-управляющей (ИУП) и информационно-вычислительной (ИВП)[2].

Рисунок 1.1 – Структура технических средств ОИУК

На рисунке 1.1 мы видим такие элементы как АУ - аппаратура уплотнения каналов связи; АТС - автоматическая телефонная станция; ДТС - диспетчерская телефонная станция; ТТС - технологическая телефонная станция; СППИ - средства приема и передачи информации; СОИ - средства отображения информации. ИУП реализуется на базе 3 ЭВМ, к которым подключены устройства телемеханики, дисплеи, диспетчерский щит и другие средства отображения информации.

ИУП обеспечивает автоматический сбор и обработку телеинформации, управление средствами отображения информации, выполнение оперативных расчетов, автоматическое управление. ИВП реализуется на базе 3 универсальных ЭВМ большой производительности, позволяющих создавать большие архивы данных. ИВП обеспечивает выполнение расчетов по оперативному и краткосрочному управлению по информации из первой подсистемы, решение задач оперативного учета и анализа использования энергоресурсов, состояния оборудования, технико-экономических показателей и др. Между подсистемами осуществляется обмен необходимыми массивами информации[3].

Средства приема и передачи информации (СППИ-I) для ИУП и (СППИ-II) для ИВП имеют основные функции: обмен информацией с соответствующими подсистемами «своего» ОИУК, а также ОИУК смежного и других уровней управления.

Средства отображения информации СОИ-I и СОИ-II предназначены для отображения режима и диалога диспетчера с ЭВМ.

ОИУК является многомашинной системой Обычно в состав ОИУК входят две универсальные и две мини-ЭВМ, что определяется высокими требованиями к надежности комплекса. Особенно жесткие требования по надежности предъявляются к ИУП, т.к. именно она обеспечивает диспетчера оперативной информацией и в ряде систем осуществляет функции автоматического управления.

ВК предназначены для решения вне темпа процесса задач долгосрочного планирования, организационно-экономических и других задач. Технической базой ВК является либо автономная универсальная ЭВМ, либо одна из универсальных ЭВМ ОИУК, на которой эти задачи решаются в фоновом, низкоприоритетном режиме.

Микропроцессорные средства автоматизации и диспетчеризации СЭС

Программно-аппаратная реализация системы автоматизации контроля и управления электроснабжения имеет ряд особенностей, в первую очередь с позиции требуемой распределенности, быстродействия и параметров устройств связи с объектом. Сложилось так, что сигналы выводились ото всех датчиков на щиты управления – блочные, групповые, местные. Там же размещались контрольно-измерительные приборы, устройства защиты, регуляторы, ключи управления. Соответственно и формировалась структура АСУТП, когда на щитах управления располагались программируемые контроллеры, включая модули ввода – вывода устройств связи с объектом, и велось централизованное управление основным и вспомогательным технологическим оборудованием.

В последнее время ситуация несколько меняется. Все чаще применяется установка контроллеров, объединенных в локальную вычислительную сеть (ЛВС). Устройства релейной защиты и автоматики (РЗА), измерительные приборы и ключи управления максимально приближены к объектам, т.е. находятся в самих распределительных устройствах (РУ).

В ряде случаев последние отстоят на сотни метров и даже на километры от главных или центральных щитов управления. Для электрической части характерно такая идеология управления и регулирования, когда к централизованным задачам относятся, в основном, лишь автоматическое регулирование частоты и мощности, групповое управление возбуждением генераторов и противоаварийная автоматика, а устройства РЗА выполненные в виде отдельных локальных устройств.

Программно-технические комплексы (ПТК) для тепловой части выпускают в мире десятки производителей. Имеются развернутые производства в России, в том числе и отечественные разработки. Для электрической же части выбор ПТК, в составе которых присутствует полная гамма микропроцессорных устройств РЗА для электрических сетей всех классов напряжения, ограничен. Даже на европейских рынках доминируют лишь четыре системы фирм ABB,GEC Alsthom, Merlin Gerin, Siemens.
Микропроцессорные устройства РЗА хотя и являются многофункциональными, однако работают по жесткой логике. Помимо традиционных функций защиты, автоматических ввода резерва (АВР), повторного включения (АПВ) и частотной разгрузки (АЧР) они осуществляют регистрацию и осциллографирование событий, измерение электрических величин, самодиагностику. В ряде случаев в них встроены блоки схем управления коммутационной аппаратурой.

Заключение

Будущее промышленного производства связано с необходимостью жесткого контроля над энергоресурсами, ограничением и снижением их доли в себестоимости продукции. Решение этих задач необходимо связывать с энергосбережением и внедрением новых технологий управления предприятиями. Решительный шаг в этом направлении - это разработка и внедрение интегрированных автоматизированных систем диспетчерского управления (АСДУ), которые включают в себя обеспечение жизнеобеспечения всего промышленного предприятия. 

Список использованных источников

http://www.smis-expert.com/pages/avtomatizirovannaya-sistema-dispetcherskogo-upravleniya.html

http://gendocs.ru/v23987/?cc=6

http://foraenergy.ru/1-8-7-v-sostav-kompleksa-texnicheskix-sredstv-asu-dolzhny-vxodit/

Просмотров работы: 367