Автоматизированная система диспетчерского управления распределенными энергоресурсами
ОАО "Кмапроектжилстрой" г. Старый Оскол

Целью создания АСДУ является повышение технико-экономических показателей энергосбережения путем автоматизации сбора и обработки информации о состоянии инженерного оборудования, возможности осуществления координированного управления комплексом распределенных энергоресурсов, а также для оперативного принятия решения, контроля и исключения аварийных ситуаций на энергетических объектах.

Комплексная система диспетчеризации позволяет централизованно контроллировать и управлять распределенными технологическими объектами энергоснабжения и жизнеобеспечения, повышая тем самым уровень энергобезопасности и энергоэффективности. Экранная форма АРМ диспетчера представлена в виде мнемосхемы (Рисунок 1)– карты жилого микрорайона (Степной и Северный и др.) с обозначенными технологическими объектами. Внизу экрана находится окно аварийных и служебных сообщений. АСДУ распределенными энергоресурсами объединяет следующие инженерные системы:

• индивидуальные тепловые пункты жилых домов (мкр. Северный, мкр. Степной);
• тепловые узлы ФОК «Грация»;
• газовые котельные жилых домов;
• канализационную насосную станцию.

Структура системы диспетчерского контроля и управления является иерархической и объединяет множество локальных САР (температуры, давления и т.п.). По функциональному назначению в структуре АСДУ можно выделить три уровня:

• Нижний уровень – контролируемые объекты (оборудование ИТП, тепловых узлов, газовые котлы).
• Средний уровень – коммуникационные контроллеры серии I-7188EX.
• Верхний уровень – диспетчерский пункт.

Рисунок 1 - Экранная форма АРМ диспетчера

Нижний уровень АСДУ включает системы автоматического регулирования отопления и ГВС, САУ насосами канализационной станции, а также узлы учета энергопотребления и др. Объектами АСДУ являются:

• оборудование котельных и инженерное оборудование;

Объектами комплекса распределенных энергоресурсов, выдающими информацию о значениях режимных параметров и состоянии технологического оборудования, являются:

• система подающих и обратных трубопроводов для подачи теплоносителя и связанное с ними инженерное оборудование (циркуляционные насосы, регулирующие клапаны, датчики температуры, давления и расхода теплоносителя);
• система воздуховодов приточной и вытяжной вентиляции и связанное с ними инженерное оборудование (вентиляторы, калориферы для подогрева воздуха с циркуляционными насосами и регулирующими клапанами);

Поступающая информация от объектов подразделяется на режимные параметры и релейные сигналы о состоянии технологического оборудования. Температура, давление, расход теплоносителя являются входными режимными параметрами. Сигналы о состоянии оборудования показывают работу или останов насосов, открыта или закрыта задвижка, и другие состояния технологического оборудования. Условно к режимным параметрам можно отнести токовые нагрузки электродвигателей насосов и вентиляторов. Дополнительные режимные параметры, которые не являются сигналами от датчиков, а вычисляются по расчетным формулам в реальном масштабе времени называются расчетными технологическими параметрами. К таким параметрам относятся показатели энергосбережения.

На среднем функциональном уровне АСДУ расположен специализированный контроллер телеметрии (контроллер I-7188 с разработанной программой сбора и передачи данных), предназначенный для передачи сигналов управления и сбора информации с локальных контроллеров, регуляторов нижнего уровня и датчиков технологических параметров. На верхнем уровне АСДУ расположено автоматизированное рабочее место диспетчера, состоящее из персонального компьютера и SCADA-программного обеспечения.

На рисунке 2 представлена экранная форма АРМ диспетчера в режиме просмотра состояния параметров котельной торгового центра (г.Старый Оскол, мкр. Олимпийский). В программном обеспечении верхнего функционального уровня АСДУ имеется возможность настройки параметров регулирования (Рисунок 3).

Рисунок 2 - Мнемосхема котельной в составе АСДУ распределенными энергоресурсами	Рисунок 3 - Окно настраиваемых параметров газового котла

Рисунок 4 - Экранная форма рабочего места оператора АСДУ	Рисунок 5 - Сводная таблица с объектами АСДУ и их основные параметры

КНС в микрорайоне северный, на графиках уровень и состояние насосов (включен или выключен). Включение насосов происходит автоматически, при повышении уровня выше заданного и отключение после откачки жидкости из бака. Система диспетчерского управления позволяет повысить надежность насосной станции, так как это ответственный объект и отказ оборудования приводит к негативным экономическим и экологическим последствиям. Так отказ насоса в моменты пиковой нагрузки приводит к переливу жидкости в течение нескольких часов.

Рисунок 6 - Графики работы за сутки, включение насоса. Ночью (с 0:30 по 6:00) включения насоса происходят значительно реже	Рисунок 7 - Графики работы за сутки

2 цвета на графике - поочередная работа насоса №1 и насоса №2. Насосы для равномерной выработки ресурса переключаются каждые 30 часов, один из насосов переходит в рабочий режим, второй в "запасной" режим работы, и готов к замене основного насоса в случае аварийной ситуации.

Рисунок 8 - КНС возле торгового центра Надежда. Управление при помощи частотных преобразователей, уровень поддерживается постоянным	Рисунок 9 - КНС Базы отдыха Улыбка. Простые КНС с небольшим расходом жидкости.

Работа полностью автоматическая, из-за удаленности от города потребовалась система диспетчерского управления, предоставляющая данные о состоянии оборудования в реальном масштабе времени. Для перекачки жидкости от базы отдыха потребовалось 3 КНС включенные последовательно на расстоянии нескольких километров друг от друга.