Автоматизированная система диспетчерского и технологического управления (АСДУ) представляет собой многоуровневый программно-технический комплекс, включающий средства сбора информации, каналы связи, ПЭВМ и программы обработки. АСДУ позволяет:
Обеспечить диспетчерский и режимный персонал, энергоснаб, энергонадзор, руководство энергосистемы и предприятий сетей оперативной информацией о текущих прогнозных и ретроспективных режимах;
Организовать эффективный контроль за ведением текущего режима энергосистемы;
Повысить обоснованность принимаемых диспетчером решений;
Повысить качество и надёжность электроснабжения потребителей;
Осуществлять оперативный и ежесуточный контроль баланса мощности и электроэнергии и улучшить планирование внутрисуточных и текущих режимов;
Получить максимальную прибыль за счет оптимального ведения режимов, экономии топлива и электроэнергии;
Внедрить в кратчайший срок в промышленную эксплуатацию самые современные средства вычислительной техники, а также прикладное программное обеспечение.
Принципы построения АСДУ
АСДУ разрабатывается на основе следующих принципов:
Функциональная полнота - система должна обеспечивать выполнение всех функций, необходимых для автоматизации объектов управления;
Гибкость структуры - возможность достаточно быстрой настройки при изменяющихся условиях эксплуатации объекта управления;
Открытость - должна обеспечивать возможность присоединения к системе новых функций;
Живучесть - способность сохранять работоспособность системы при отказе её отдельных элементов;
Унификация - максимальное использование стандартного системотехнического программного обеспечения и совместимость системы с международными стандартами с целью его дальнейшего развития и включения в межуровневую региональную вычислительную сеть;
Распределённость обработки информации в неоднородной вычислительной сети;
Отработка типовых решений на "пилотных" проектах с последующим их применением на других объектах;
Преемственность по отношению к эксплуатируемым в настоящеё время системам АСДУ энергосистемой, предусматривающая возможность совместной эксплуатации существующих устройств управления на энергообъектах (телемеханики, релейной защиты и автоматики) и внедряемых микропроцессорных систем, с последующей заменой устаревших устройств;
Информационная совместимость на разных уровнях управления.
Требования к аппаратным и программным средствам АСДУ
АСДУ должна удовлетворять следующим требованиям:
Использования современных микропроцессорных терминалов и контроллеров с требуемой реакцией: электрические процессы - не болеё 1-5 мс, тепломеханические процессы - не болеё 250 мс;
Возможности передачи данных от контроллеров и устройств телемеханики с меткой времени (для расчётов баланса энергии и мощности и регистрации аварийных процессов);
Повышения скорости передачи данных по телемеханическим каналам;
Возможности использования стандартных промышленных контроллерных сетей и применение в этих сетях контроллеров;
Использования стандартов Международной электротехнической комиссии (МЭК) и российских ГОСТов;
Использования стандартных, локальных вычислительных сетей (ЛВС);
Использования стандартных операционных систем, стандартной структуры реляционных баз данных;
Обеспечения требуемой точности и реакции на события в нормальных и аварийных ситуациях.
АСДУ должна иметь открытую сетевую архитектуру, как в отношении конфигурации её оборудования, так и в отношении универсальности функциональных пакетов программ, чем обеспечивается высокая степень гибкости. Она строится на базе многопроцессорных систем управления, объединённых в локальные (ЛВС) и региональные (РВС) вычислительные сети, имеёт в своем составе мощные ЭВМ.
На всех уровнях АСДУ должна быть использована интегрированная база данных (ИБД), включающая SQL-совместимые базы данных и базы данных реального времени (БДРВ), реализующие единое информационное пространство.
ИБД должна обеспечивать необходимую полноту, целостность и надёжность хранения информации.
Организационная и функциональная структуры АСДУ
АСДУ - это совокупность комплексов АСДУ ЦДП (центр. диспетч. пункта) АО-Энерго, АСДУ ПЭС и РЭС, АСУТП электростанций и подстанций, систем АСКУЭ, обменивающихся информацией по каналам телемеханики или через ЦКИ (центр коммутации информации). В соответствии с территориальным принципом обслуживания и управления объектами АСДУ можно реализовать на трёх или четырёх уровнях управления:
I. Уровень служб и отделов АО-Энерго и энергосбыта (ЦДП, энергосбыт).
II. Уровень предприятий электрических сетей (ДП ПЭС, отделение энергосбыта).
III. Уровень районов электрических и тепловых сетей (ДП РЭС, участок энергосбыта). Крупные предприятия электрических сетей делятся на районы.
IV. Уровень энергообъектов (электростанция, подстанция).
Каждый уровень АСДУ функционирует на базе локальных (ЛВС) либо региональных вычислительных сетей, под управлением специализированных ЭВМ.
Задачи АСДУ
Задачи АСДУ, в общем, должны быть аналогичными для всех энергопредприятий (за исключением Энергосбыта, где есть только задачи АСКУЭ). Это является одним из основных принципов построения единой вертикали АСДУ АО-Энерго. В состав АСДУ входят следующие группы задач:
Задачи оперативного контроля и управления;
Технологические задачи;
Задачи автоматического управления;
Задачи контроля и учёта электрической энергии.
Создание систем диспетчеризации является одним из ключевых направлений деятельности компании НОРВИКС-ТЕХНОЛОДЖИ.
Система диспетчеризации представляет собой комплекс программных и аппаратных средств, который позволяет осуществлять удаленное управление инженерными системами одного или нескольких объектов.
Автоматизированная система диспетчерского управления (АСДУ) необходима для контроля инженерного оборудования, разнесенного территориально, а также расположенного в труднодоступных местах. Как правило, диспетчеризация включается в систему управления многофункциональными объектами со сложной инженерной инфраструктурой, такими как офисные здания, торгово-развлекательные центры, а также производственные комплексы и другие промышленные предприятия.
В систему диспетчеризации могут быть включены следующие подсистемы:
- электроснабжение, газоснабжение;
- тепло- и водоснабжение, учет энергоресурсов;
- охранно-пожарная сигнализация, системы пожаротушения и дымоудаления;
- вентиляция и кондиционирование;
- видеонаблюдение, контроль и управление доступом;
- лифтовое хозяйство и другие.
Суть проектирования систем диспетчеризации заключается в решение задачи визуализации информации о функционировании инженерных систем и предоставлении оператору возможности прямого управления оборудованием из диспетчерского пункта. Данные о состоянии инженерного оборудования поступают от контроллеров локальной автоматики и передаются на сервер. Обработанные технологические данные с необходимой аналитической информацией поступают на сервер диспетчеризации и выводятся на экранах компьютеров на рабочих местах операторов в наглядном динамическом графическом виде.
Преимущества системы мониторинга инженерных систем сооружений
Данные, полученные и обработанные системой диспетчеризации, формируются в сообщения разного вида, которые архивируются в долговременные хранилища. На основе этой информации, доступной в любое время, формируются отчеты.
Система диспетчеризация дает ключевые преимущества при управлении объектом:
- постоянный централизованный контроль работы инженерных систем;
- оперативное реагирование в аварийных ситуациях;
- уменьшение влияния человеческого фактора;
- оптимизация документооборота, системы отчетности.
Компания НОРВИКС-ТЕХНОЛОДЖИ реализует проекты диспетчеризации разной степени сложности.
Наряду с привычными системами компания предлагает системы диспетчеризации с трехмерной визуализацией на основе решения нового поколения GENESIS64. Это качественно новый уровень возможностей диспетчерского мониторинга, который позволяет оператору видеть реалистичное изображение объекта со всеми параметрами, привязанными к конкретным узлам. Диспетчер может изменять в интерактивном режиме детализацию визуализированных объектов, убирая элементы зданий, установок и просматривая их изнутри. Трехмерная визуализация позволят осуществлять виртуальную навигацию по изображенным объектам, предлагает средства анимации и динамики объемных изображений и другие преимущества 3D-технологий.
Ещё одним предметом гордости сотрудников компании является умение проектировать и внедрять крупномасштабные территориально- распределённые системы диспетчеризации, обеспечивающие не только сбор данных от удаленных объектов, но и обеспечение распределённых вычислений, многоуровневую архивацию и резервирование.
На Вашем предприятии необходимо создать систему диспетчеризации? Свяжитесь со специалистами НОРВИКС-ТЕХНОЛОДЖИ для получения консультации.
Энергосбережение, рачительное использование электроэнергии на предприятиях, снижение энергетических издержек на производстве... Все это сейчас выдвинуто на повестку дня в качестве важнейшей задачи всего хозяйственного комплекса страны.
Группа компаний «Комплект-Сервис», г. Москва
Сегодня энергетика благодаря своей глобальной востребованности является той отраслью, куда стекаются наиболее передовые и перспективные разработки, а компании, обслуживающие нужды энергетиков, по праву считаются лучшими. Производимая ими продукция соответствует очень высоким стандартам качества и надежности. Многие предприятия смежных областей часто ориентируются на выбор, сделанный именно энергетиками, ведь это фактически является своеобразным знаком качества. О продукции одного из таких поставщиков – группе компаний «К-С» и пойдет речь в настоящей статье, качество и уровень которой соответствуют требованиям ведущих энергетических компаний. Как следствие, приборы КС® успешно эксплуатируются на объектах ОАО «ФСК ЕЭС», ОАО «ДРСК», ОАО «МРСК Холдинга», ОАО «РАО ЭС Востока» и т.д.
В ближайшем будущем компания прогнозируют увеличение спроса на свою продукцию среди предприятий нефтехимической, газовой и горнодобывающей отраслей промышленности.
Объект автоматизации
ППГ «ИОЛЛА» – одно из старейших предприятий нашей страны с богатой и непростой историей, днем рождения предприятия можно считать 18 сентября 1946 года, когда распоряжением Совета Министров СССР был организован завод по ремонту электрооборудования. В начале своей деятельности завод занимался ремонтом и восстановлением электродвигателей до 100 кВт, силовых масляных и сварочных трансформаторов, магнитных плит и другого электрооборудования. Сегодня предприятие это не только производство высококлассных и надежных электродвигателей, электровентиляторов и товаров народного потребления, но и концентрация новейших технологий, помноженных на почти вековой опыт. Использование в регулярном производстве сложных и наукоемких технологических процессов позволяет предприятию смотреть с уверенностью в завтрашний день.
Цель создания АСДУ
Целью создания АСДУ являлась реализация оперативного наблюдения за режимами и состоянием электрохозяйства с параллельным повышением надежности электроснабжения предприятия в целом. Весь комплекс мер позволил минимизировать возможные потери от простоев и аварийных ситуаций и свести к ничтожным значениям ошибки, связанные с человеческим фактором.
В результате создания АСДУ были получены результаты, которые можно считать эталонными для большинства производств нашей страны:
Четкая визуализация и контроль параметров состояния электрохозяйства предприятия и прилегающей электрической сети в нормальных и аварийных режимах;
Повышена эффективность оперативно-диспетчерского и диспетчерско-технологического управления электрохозяйством предприятия (ведение заданного режима электроснабжения и его оптимизация, предотвращение отказов оборудования, локализация и устранение последствий аварий);
Повышена надежность работы основного и вспомогательного оборудования подстанции и электрических сетей;
Снижены эксплуатационные затраты.
Характеристика объектов АСДУ
Автоматизации подлежал центральный распределительный пункт (3 секции, 6 кВ), электроэнергия с которого передается по гибким связям и изолированным шинопроводам на шины ТП‑1 6/0,4 кВ. С шин ТП‑1 6/0,4 кВ происходит распределение электроэнергии потребителям по шинопроводам и кабельным линиям.
Структура АСДУ
АСДУ имеет трехуровневую, распределенную, иерархическую структуру, состоящую из нижнего, среднего и верхнего уровней.
Нижний уровень включает в себя:
Измерительные трансформаторы тока и напряжения;
Измерительные амперметры производства компании «К-С»;
Дискретные датчики телесигнализации;
Исполнительные устройства.
Средний уровень включает в себя:
Шкафы автоматизации с управляющим контроллером;
Оборудование связи;
Счетчики электрической энергии.
Верхний уровень включает в себя АРМ диспетчера, посредством которого обеспечивается целостность и непротиворечивость данных об оборудовании, о его состоянии и режимах работы, вторичных устройствах и их характеристиках, конфигурационных параметрах и других видах информации, необходимых для функционирования АСДУ и эффективной работы оперативно-диспетчерского и эксплуатационного персонала.
Помимо этой задачи на верхний уровень возложены и другие:
Хранение необходимых видов архивной информации;
Поиск и хранение нормативно-справочной информации;
Отображение собранных системой данных;
Диспетчерское управление с разграничением прав доступа;
Формирование отчетов;
Разграничение доступа к данным различных групп пользователей.
АСДУ создавался как единый, функционально завершенный комплекс, включающий техническое, программное, информационное и другие виды обеспечения. В системе предусмотрена возможность наращивания технических средств и программного обеспечения при изменении состава уровней иерархии, увеличении числа параметров, измеряемых системой.
Применяемое оборудование
При создании АСДУ приоритетным было обеспечить надежность и бюджетность исполнения проекта. После изучения предложений, представленных на рынке, была выбрана группа компаний «Комплект-Сервис». Представляемое ей оборудование обладало большой надежностью, отличной историей эксплуатации и разумной ценовой политикой. Дополнительным плюсом можно считать большой межповерочный интервал (6 лет) и фактически двойное назначение приборов: метрологами для визуализации и измерения, а телемеханиками в качестве датчиков первичного сбора информации.
Производство цифровых щитовых приборов под торговой маркой КС® базируется на современном высокотехнологичном заводе Jiangsu Sfere Electric Co. Ltd, КНР, вся продукция полностью соответствует требованиям точности измерений электрических параметров, предъявляемых ОАО «ФСК ЕЭС», ОАО «МРСК Холдинга», предприятий нефтехимии и т. д.
Среди прочих характеристик можно обратить внимание на следующие:
Интерфейс RS‑485 c протоколом передачи данных Modbus RTU (и скоростью обмена 4800, 9600, 19200 бод);
Наличие цифрового и дискретных входов, аналоговых и релейных выходов;
Универсальные габариты приборов позволяют монтаж без модернизации щита;
Степень защиты по передней панели – IP66.
Рис. Многофункциональный электроизмерительный прибор PD194Z-2S4T предназначен для измерения в трехфазных и однофазных цепях переменного тока, частоты, коэффициента мощности, активной, реактивной и полной мощности, активной и реактивной энергии, максимумов среднего действующего значения напряжения и тока, максимумов активной и реактивной мощности. Интерфейс прибора – RS-485, протокол передачи данных Modbus RTU
Вот некоторые приборы, на которые стоит обратить внимание всем предприятиям, которые планируют создание надежных систем автоматизации и мониторинга: амперметры PA194I, вольтметры PZ194U, ваттметры PS194P, варметры PS194Q, многофункциональные измерители PD194.
Рис . Амперметр PA194I-2K1T предназначен для измерения силы и частоты переменного тока в электрических цепях. Модификация, с буквой «Т» в конце наименования, отличается увеличенной высотой цифр индикатора – 20 мм, обновленным современным дизайном и защитой по передней панели IP66
Программное обеспечение АСДУ
При создании АСДУ был реализован проект ЭНТЕК-МОНИТОРИНГ (компания «Энтелс»), предназначенный для контроля над средствами измерения предприятия. Программа интегрируется в единую информационно-управляющую систему предприятия и может использоваться совместно различными службами, заинтересованными в получении информации с метрологического оборудования. ЭНТЕК-МОНИТОРИНГ позволяет реализовывать весь комплекс задач, необходимых для работы с оборудованием: ведение базы данных, формирование отчетов, хранение и визуальное отображение информации.
Проект автоматизированной системы диспетчерского управления АСДУ Паталогогоанатомический корпус. Формат pdf
Перечень чертежей проекта АСДУ:
Общие данные.
Схема структурная комплекса технических средств
Схемы автоматизации.
Схемы принципиальные общие.
Схемы принципиальные щитов ЩА 322.
Виды общие щитов автоматизации.
Схемы соединения внешних проводок
Кабельно-трубный журнал.
Планы расположения технических средств
Система автоматического управления технологическим оборудованием инженерных систем паталогогоанатомического корпуса обеспечивает:
Управление и контроль за работой технологического оборудования инженерных систем в автоматическом режиме функционирования.
Контроль и поддержание установленных значений параметров технологических процессов оборудования систем, автоматический контроль, регулирование и поддержание установленных режимов.
Получение оперативной информации о состоянии и параметрах оборудования инженерных систем.
Реализацию защитных функций оборудования.
Реализацию программ статистики и мониторинга работы оборудования.
Периферийные приборы и средства автоматики устанавливаются на технологическом оборудовании инженерных систем и в обслуживаемых помещениях и зонах в местах, удобных для монтажа и эксплуатации. Экран кабелей должен быть надежно заземлен в соответствии с монтажными схемами. При подключении к щитам контроллеров, экраны кабелей соединяются между собой на шине заземления.
Автоматизированная система диспетчерского управления электроэнергетическими системами (АСДУ)
Управление такими сложными объектами, как энергетические системы, возможно только с помощью современной управляющей техники. Для этого созданы и развиваются автоматизированные системы диспетчерского управления (АСДУ), которые реализуют все стадии управления: сбор информации, её обработку, помощь в принятии управляющих решений, передачу управляющих команд, ведение режима.
АСДУ ЕЭС представляет собой сложную систему, объединяющую все ступени оперативно-диспетчерского управления и обеспечивающую решение задач разных временных уровней (рис. 2.5).
Рис. 2.5 Укрупнённая структура состава АСДУ: КТС - комплекс технических средств; ИВС - информационно-вычислительная система; ОИУК - оперативный информационно- управляющий комплекс (работает в реальном времени); ВК - вычислительный комплекс (работает вне темпа процесса); ИУП - информационно-управляющая подсистема; ИВП - информационно-вычислительная подсистема.
В состав АСДУ ЕЭС входят АСДУ ОЭС, районные энергосистемы, ЭС с мощными энергоблоками, ПЭС, крупные ПС.
АСДУ включает в себя обеспечивающую часть, состоящую из комплекса технических средств (КТС) - средств сбора информации, вычислительного комплекса, средств отображения информации, программного обеспечения - и функциональную часть, включающую в себя комплекс экономико-математических методов решения задач оперативного и автоматического управления, планирования режимов.
В состав КТС АСДУ входят:
Средства диспетчерского и технологического управления (СДТУ):
датчики информации, устройства телемеханики, устройства передачи информации, каналы связи;
Средства обработки и отображения информации:
ЭВМ оперативных информационно-управляющих комплексов (ОИУК) и вычислительных комплексов (ВК), устройства печати, дисплеи, видео стены, цифровые и аналоговые приборы;
- - устройства стандартного и прикладного математического и информационного обеспечения;
- - вспомогательные системы (электропитания, кондиционирования воздуха и др.).
Основу КТС АСДУ представляют ЭВМ. Многообразие функций АСДУ заставило использовать много машин для информационно-вычислительных систем. АСДУ ИВС разделены на два комплекса: ОИУК и ВК.
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 расчётов для управления режимами, автоматическое регулирование частоты, перетоков мощности, напряжения и др.
На рис. 2.6 представлена структура технических средств ОИУК.
ОИУК состоит из 2 подсистем: информационно-управляющей (ИУП) и информационно-вычислительной (ИВП).
Рис. 2.6 Структура технических средств ОИУК: АУ - аппаратура уплотнения каналов связи; АТС - автоматическая телефонная станция; ДТС - диспетчерская телефонная станция; ТТС - технологическая телефонная станция; СППИ - средства приёма 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 расчётов, автоматическое управление.
ИВП реализуется на базе 3 универсальных ЭВМ большой производительности, позволяющих создавать большие архивы данных. ИВП обеспечивает выполнение расчётов по оперативному и краткосрочному управлению по информации из первой подсистемы, решение задач оперативного учёта и анализа использования энергоресурсов, состояния оборудования, технико-экономических показателей и др.
Между подсистемами осуществляется обмен необходимыми массивами информации.
Средства приёма 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 надёжности комплекса.
Особенно жёсткие требования по надёжности 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.
Программное обеспечение АСДУ подразделяется на информационное (входные и выходные массивы, базы данных, классификаторы и кодовые словари) и программное, которое состоит из трёх видов обеспечения:
- - машинного, поставляемого заводом-изготовителем ЭВМ;
- - специального - для решения конкретных технологических задач;
- - общесистемного (компьютерного), организующего взаимодействие нескольких ЭВМ и периферийных устройств. С4
Функциональная часть автоматизированной системы диспетчерского управления
Функциональная часть АСДУ состоит из трёх подсистем.
Подсистема планирования режимов - с помощью ЭВМ решаются задачи планирования режимов: 1.прогноз нагрузок; 2.расчёт всех режимов, 3. расчёт токов короткого замыкания; 4.расчёт устойчивости; 5.выбор параметров настройки РЗ и ПАА; 6. оптимизация режимов и др.
Подсистема оперативного управления - 1.контроль за работой энергосистемы, 2. представление диспетчеру оперативных данных, 3.документирование информации. С помощью дисплеев диспетчеру представляются схемы отдельных элементов и участков системы с указанием отключенных элементов, значения мощностей, напряжений, параметры, выходящие за установленные пределы, ретроспективная информация о предшествующем режиме, о ходе развития аварии и т.п.
Подсистема автоматического управления состоит из 2 звеньев: 1.автоматического управления нормальными режимами (АУНР) 2.противоаварийного автоматического управления (ПААУ).
В состав АУНР входят системы: 1. автоматическое регулирование частоты и активной мощности (АРЧМ), 2. автоматическое регулирование напряжения и реактивной мощности (АРН и Q), 3. автоматическое регулирование возбуждения (АРВ).
В состав ПААУ входят: 1.релейная защита (РЗ), автоматическое повторное включение (АПВ), автоматическое включение резерва (АВР), 2.противоаварийная автоматика (ПАА).
