§ регистрация последовательности срабатывания защит и противоаварийной автоматики;
§ ведение во всех контроллерах единого времени, привязанного к астрономическому (к Государственной Шкале Единого Времени U.T.C.);
§ регистрация даты и времени аварийных и предупредительных сигналов с присвоением метки времени;
§ контроль режима аккумуляторной батареи, параметров сети постоянного тока;
§ дистанционное изменение уставок и конфигурации цифровых терминалов релейной защиты и автоматики;
§ обработка информации, получаемой от цифровых терминалов и блоков УСО, в том числе регистрация пусков защит и автоматики, а также значений контролируемых параметров (токов, напряжений, частоты, мощности и др.) в момент пуска защит и в момент срабатывания защит с присвоением метки времени;
§ технический учет электроэнергии, формирование информации о потреблении электроэнергии;
§ передача информации о расходе электроэнергии в энергоучетную организацию;
§ контроль качества электроэнергии;
§ работа с архивными файлами;
§ диагностика состояния аппаратуры и программного обеспечения АСУ-ЭС;
§ поддержка удаленного доступа к системе;
§ формирование базы данных, суточной и сменной ведомости, графиков изменения текущих параметров, архива;
§ передача на верхний уровень необходимой информации о состоянии системы электроснабжения и расходе электроэнергии.
1.1.2.2 Подсистема теплоснабжения (САУ Т)
Характеристика системы теплоснабжения
Для теплоснабжения объектов используют утилизаторы и водогрейные котельные установки. Топливом для котельных является природный газ.
Тепловые сети состоят из систем трубопроводов прямой, обратной и подпиточной воды, объединяющих котельные, утилизаторы тепла и потребителей, а также сетевых, утилизационных и подпиточной насосов с электроприводом, задвижек с дистанционным и ручным управлением.
Для заполнения и подпитки тепловых сетей используется вода из хозяйственно-бытового водопровода. Для подготовки сетевой воды предусматривается система химводоподготовки.
Котельные оборудованы системами учета тепловой энергии, газа, холодной и горячей воды. Котлы-утилизаторы оборудованы местной автоматикой поддержания заданного режима и защитой от аварийных режимов, которая входит в состав автоматики ГПА. Котельные оборудуются системами охранной и пожарной сигнализации, а также системой контроля загазованности.
Основные функции САУ Т
Подсистема теплоснабжения должна реализовывать следующие функции:
§ формирование на дисплее оператора мнемосхемы теплосети с обозначением рабочих и резервных насосов, котлов, потребителей и другого, а также положения главных задвижек;
§ отображение на мнемосхеме наиболее важных параметров (температуры,
давления и расхода прямой и обратной сетевой воды, подпиточной воды, температуры и давления в разных точках теплосети);
§ отображение на мнемосхеме расположения и состояния местных устройств автоматики котлов, насосов и тепловых сетей;
§ аварийная и предупредительная сигнализация возникновения аварийных и ненормальных режимов;
§ контроль наличия напряжения на сборках 0,4 кВ котельной и положения вводных выключателей;
§ дистанционное управление дымососами и дутьевыми вентиляторами;
§ дистанционное управление сетевыми и подпиточными насосами;
§ дистанционное управление задвижками с электроприводом, клапанами подачи топливного газа и клапанами-отсекателями;
§ дистанционное управление пуском и остановом котельных агрегатов и их производительностью;
§ дистанционное управление приточной и вытяжной вентиляцией, сигнализация положения её элементов;
§ обработка, регистрация и вывод на экран оператора информации о событиях в текстовой (табличной) форме;
§ предупредительная сигнализация о неисправностях устройств локальной автоматики нижнего уровня;
§ регистрация событий, предупредительных и аварийных сигналов с присвоением метки времени;
§ учет потребляемого газа и выработанного тепла;
§ учет расхода прямой и обратной сетевой воды, а также подпиточной воды;
§ формирование базы данных, ведение суточной и сменной ведомости, графиков изменения текущих параметров, архива;
§ диагностика состояния аппаратуры и программного обеспечения;
§ распределение и вывод перечисленной выше информации на экран рабочих мест, получение твердой копии на принтерах рабочих мест;
§ передача на уровень АСУ-Э информации о расходе газа, выработанном тепле, расходах и температурах прямой и обратной сетевой воды.
Система автоматического управления теплоснабжением должна функционировать в реальном масштабе времени во всех эксплуатационных режимах работы системы теплоснабжения.
Для решения указанных задач на нижнем уровне должны предусматриваться:
§ локальные устройства местной автоматики и защиты котельных агрегатов с последовательным интерфейсом для сопряжения с верхним уровнем;
§ устройства сопряжения с объектами (УСО) для приема дискретных и аналоговых сигналов и передачи управляющих команд с последовательным интерфейсом для сопряжения с верхним уровнем.
Состояние устройств технологической защиты тепловых сетей должно транслироваться в САУ Т. К таким устройствам относятся регуляторы давления, редукционные и предохранительные клапаны, клапаны подпора и рассечки сетей на гидравлически изолированные зоны и другие устройства, препятствующие нарушению теплового и гидравлического режима сети и систем теплопотребления.
Состояние устройств технологической автоматики тепловых сетей должно транслироваться в САУ Т. К таким устройствам относятся местные регуляторы давления, температуры, расхода, устанавливаемые в узловых точках тепловых сетей.
Все механизмы и устройства, включенные в контур САУ Т, должны иметь возможность местного управления, местные устройства сигнализации положения и переключатель «местное управление – дистанционное управление».
Для полностью автоматизированных установок теплоснабжения небольшой сложности допускается выполнять упрощенные САУ Т с передачей основных параметров и основных предупредительных и аварийных сигналов на уровень ДП по каналам телемеханики или контрольным кабелям.
Должен быть предусмотрен поочередной или поочередно-групповой самозапуск ответственных электродвигателей (дутьевых вентиляторов, сетевых и подпиточных насосов) после кратковременных перерывов электроснабжения и их отключение после перерыва питания недопустимой по технологии длительности. Для обеспечения вентиляции котлов и предотвращения образования взрывоопасной концентрации газа дымососы должны участвовать в самозапуске независимо от длительности перерыва питания.
Сетевые и подпиточные насосы должны быть оборудованы устройствами АВР с действием по снижению давления и при отключении пускателя электродвигателя.
1.1.2.3 Подсистема водоснабжения (САУ В) и канализационно-очистных сооружений (САУ КОС)
Характеристика системы водоснабжения и канализационно-очистных сооружений
Источниками водоснабжения являются 4 артезианские скважины. Насосная станция первого подъема подает воду со скважин на станцию обезжелезивания, с которой вода поступает в два резервуара. С резервуаров вода распределяется потребителям по системе трубопроводов. В системе водоснабжение предусматривается учет расхода воды.
Для отведения промышленных, дождевых и хозбытовых стоков предусматривается система канализационно-очистных сооружений, состоящих из системы трубопроводов сбора стоков, канализационных насосных станций, канализационно-очистных и водоочистных сооружений разной конструкции со сбором условно чистых стоков отвечающих нормам предельно-допустимых сбросов. Указанные системы оборудуют местными устройствами автоматики, обеспечивающими непрерывность процесса очистки и сброса очищенных сточных вод (АВР насосов, контроль уровней в резервуарах, сигнализация и др.)
Основные функции систем САУ В
Подсистема должна реализовывать следующие функции:
§ формирование на дисплее оператора мнемосхемы систем водоснабжения и КОС с указанием рабочих и резервных насосов, положения главных задвижек, изображением емкостей, резервуаров, фильтров и другого оборудования;
§ отображение на мнемосхеме наиболее важных параметров (давлений и температуры воды в узловых точках системы, расхода воды, уровней и температуры воды в резервуарах, перепадов давлений в фильтрах мехочасти);
§ отображение на мнемосхеме расположения и состояния местных устройств автоматики;
§ аварийна и предупредительная сигнализация возникновения аварийных и ненормальных режимов (отключение насосов, снижение давления, пререполнение емкостей и др.);
§ контроль наличия напряжения на сборках 0,4 кВ насосных станций и положения вводных выключателей;
§ дистанционное управление насосами (пожарные насосы должны включаться кнопками непосредственно с ДП КС или расположенными на территории объекта помимо САУ В);
§ дистанционное управление задвижками с электроприводом;
§ сигнализация положения элементов приточной и вытяжной вентиляции;
§ учет расхода воды и стоков;
§ распределение и вывод перечисленной выше информации на экран рабочих мест, получение твердой копии на принтерах рабочих мест.
Все механизмы и устройства, включенные в контур САУ, должны иметь возможность местного управления, местные устройства сигнализации положения и переключатель «местное управление – дистанционное управление».
Для полностью автоматизированных установок водоснабжения и КОС небольшой сложности допускается выполнять упрощенные САУ с передачей основных параметров и основных предупредительных и аварийных сигналов на уровень ДП по каналам телемеханики или контрольным кабелям.
Должен быть предусмотрен поочередной или поочередно-групповой самозапуск ответственных электродвигателей насосов водоснабжения и КОС после кратковременных перерывов электроснабжения и их отключение после перерыва питания недопустимой по технологии длительности. Пожарные насосы должны участвовать в самозапуске независимо от длительности перерыва питания.
Насосы водоснабжения и КОС должны быть оборудованы устройствами АВР с действием по снижению давления или снижению (повышению) уровня и при отключении пускателя электродвигателя.
1.1.3 Разработка интегрированной автоматизированной системы управления энергоснабжением для КС-10, КС «Ухтинская»
1.1.3.1 Разработка верхнего уровня АСУ-Э
Автоматизированная система управления энергоснабжения разработанная в дипломном проекте создается для управления энергохозяйством КС-10 и КС «Ухтинская». Для реализации предложенной системы создаются диспетчерские пункты и АРМы (рабочие станции):
§ диспетчерская N1 АСУ-Э, располагающаяся в ДП КС (КС-10);
§ диспетчерская N2 АСУ-ЭС, располагающаяся в здании ЭРМ (КС-10);
§ АРМ оператора водопроводных сетей, располагающийся на станции обезжелезивания;
§ АРМ оператора котельной, располагающийся в здании котельной;
§ АРМ оператора КОС;
§ диспетчерская N3 АСУ-ЭС, располагающаяся в здании ЭСН (КС «Ухтинская»);
§ диспетчерская N4 АСУ-ТТ, располагающаяся в здании ЭСН (КС «Ухтинская»).
Интегрированная автоматизированная системы управления энергоснабжением КС-10, КС «Ухтинская» представлена на выносном листе 1.
Диспетчерская N1 является самым верхним уровнем автоматизированной системы управления энергоснабжения. В состав диспетчерской АСУ-Э входят следующие АРМы:
§ АРМ главного оператора электроснабжения, в функции которого входит контроль состояния электроснабжения КС-10 и КС-Ухтинская, согласование работы диспетчерской N1, N2 и N3. Оператор принимает решения по координации работы диспетчерских при ненормальных или аварийных режимах работы электроснабжения и отвечает за обеспечение непрерывного электроснабжения основного технологического процесса. Также через АРМ главного оператора производится опрос счетчиков АСКУЭ. На АРМе должна отображаться информация о состоянии главной семы электроснабжения 10 и 0,4 кВ с возможностью управления выключателями 10 кВ, главными выключателями КТП 0,4 кВ, АДЭС. В функции главного оператора также входит контроль и ограничение действий подчиненных ему АРМов.
§ АРМ оператора ТВС, в функции которого входит контроль и управление системой тепло- водоснабжения и канализации, согласование работы АРМа оператора водопроводных сетей, АРМа оператора котельной, АРМа оператора КОС. На АРМе должна отображаться информация о технологических сетях и объектов ТВС (в том числе по утилизаторам и котельной).
Диспетчерская N2 отвечает за электроснабжение КС-10 и состоит из следующих АРМов:
§ АРМ оператора управления системой электроснабжения, предназначен для оперативного управления системой электроснабжения.
§ АРМ инженера-релейщика, предназначен для текущего обслуживания цифровых терминалов РЗА, анализа и разбора аварий, вызова осциллограмм, программирования терминалов;
§ АРМ инженера-программиста, совмещенная с сервером (в составе базового компьютера) – предназначена для общего сопровождения системы, обеспечения ее работы в нормальном режиме и технического обслуживания системы.
АРМ оператора водопроводных сетей контролирует работу системы автоматического управления водоснабжения (САУ В). К объектам подсистемы САУ В относятся: артезианские скважины (4 шт.), насосная 1-го подъема, станция обезжелезивания, насосная 2-го подъема, насосная 3-го подъема, внутриплощадные и внеплощадные сети водоснабжения.
АРМ оператора котельной контролирует работу системы автоматического управления теплоснабжения (САУ Т). К объектам подсистемы САУ Т относятся: утилизационные установки, котельная, теплофикационная насосная станции (ТНС-1, ТНС-2), внутриплощадные и внеплощадные сети теплоснабжения.
АРМ оператора КОС контролирует работу системы автоматического управления канализационно-очистных сооружений (САУ КОС). К объектам подсистемы САУ КОС относятся канализационные насосные станции (КНС), внутриплощадные и внеплощадные сети канализации.
Описание диспетчерских N3, N4, располагающихся в здании ЭСН КС «Ухтинская» приводится в п.р. 1.2.
1.1.3.2 Построение верхнего уровня АСУ-Э на базе программно-технического комплекса MicroSCADA
В дипломном проекте предлагается создать автоматизированную систему управления энергоснабжением на базе технологии MicroSCADA разработанной фирмы АББ «Чебоксары». Специализированная система MicroSCADA представляет собой многофункциональную открытую программно-аппаратную среду для построения автоматизированных систем контроля и управления распределенными объектами энергетического назначения.
Выбор именно этой системы основывается на следующем: данная система удовлетворяет современным требованиям, предъявляемым к автоматизации энергообъектов, система основана на современных программно-технических средствах, фирма производитель имеет многолетний опыт по внедрению таких систем. Система MicroSCADA является модульной и открытой во всех отношениях. Такая структура имеет множество достоинств:
§ Система может быть создана из небольших приложений и затем, при необходимости, постепенно расширена.
§ Возможно использование компьютеров разных поколений и различной конфигурации.
§ Все компьютеры имеют одинаковый пользовательский интерфейс,
который существенно облегчает расширение системы.
§ Новые функции добавляются оперативно, при помощи языка высокого уровня (режим on-line).
§ Связь с внешним программным обеспечением проста, благодаря понятной спецификации интерфейса.
§ Система может интегрироваться с терминалами РЗА (например с Sepam 2000), что позволяет автоматизировать ЦРП-10 кВ используя только один контроллер RTU-211.
Компоненты системы MicroSCADA делятся на следующие основные категории:
§ базовые системы;
§ устройства связи NET;
§ Интерфейс Человек-Машина (Man-Machine Interface=MMI).
Базовые системы
Задача базовой системы может быть кратко изложена следующим образом: Система собирает из устройств связи с процессом в базу данных процесса все данные о процессе посредством устройств связи NET. Следовательно, база данных процесса (БДП) отражает процесс в реальном времени. Затем собранная информация распространяется дальше, например, для Интерфейса Человек-Машина (MMI), архивации, расчетов, печати и дальнейшей передачи в другие системы. Таким же образом команды управления, инициируемые, например, оператором из MMI, автоматической функцией или другой системой, посылаются в устройства связи с процессом из БДП посредством устройств связи NET.
К базовым системам в разрабатываемой АСУ-Э относятся:
§ базовый компьютер, расположенный в шкафу сервера АСУ-ЭС в диспетчерской N2;
§ базовый компьютер, расположенный в шкафу сервера АСУ-ЭС в диспетчерской N3;
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
