Im Rahmen der Lieferung von Schaltanlagenausrüstung wurden Schaltschränke und Steuerschränke für zwei Gebäude (ITP) geliefert. Für den Empfang und die Verteilung von Strom in Heizpunkten werden Eingangsverteilungsgeräte verwendet, die aus jeweils fünf Paneelen (insgesamt 10 Paneelen) bestehen. In den Eingangsfeldern sind Umschalter, Überspannungsableiter, Amperemeter und Voltmeter eingebaut. ATS-Panels in ITP1 und ITP2 werden auf der Basis von automatischen Transfereinheiten implementiert. In den Verteilerfeldern der ASU sind Schutz- und Schaltgeräte (Schütze, Softstarter, Taster und Lampen) für die technologische Ausrüstung von Heizstellen installiert. Alle Leistungsschalter sind mit Statuskontakten ausgestattet, die eine Notabschaltung signalisieren. Diese Informationen werden an die in den Automatisierungsschränken installierten Steuerungen übermittelt.

Zur Steuerung und Verwaltung der Geräte werden OWEN PLC110-Controller verwendet. Sie werden an die Ein-/Ausgangsmodule ARIES MV110-224.16DN, MV110-224.8A, MU110-224.6U sowie an Bedienpanels angeschlossen.

Das Kühlmittel wird direkt in den ITP-Raum eingeleitet. Die Wasserversorgung für Warmwasserbereitung, Heizung und Wärmeversorgung von Lufterhitzern von Lüftungsanlagen erfolgt mit einer Korrektur entsprechend der Außenlufttemperatur.

Die Anzeige von technologischen Parametern, Unfällen, Ausrüstungsstatus und Versandsteuerung des ITP erfolgt vom Arbeitsplatz der Disponenten in der integrierten zentralen Leitwarte des Gebäudes. Auf dem Dispatching-Server wird das Archiv der technologischen Parameter, Unfälle und des Zustands der ITP-Ausrüstung gespeichert.

Die Automatisierung von Wärmepunkten sorgt für:

• Aufrechterhaltung der Temperatur des den Heizungs- und Lüftungssystemen zugeführten Kühlmittels gemäß dem Temperaturplan;
• Aufrechterhaltung der Wassertemperatur im Warmwassersystem an der Versorgung der Verbraucher;
• Programmierung verschiedener Temperaturregime nach Tageszeiten, Wochentagen und Feiertagen;
• Kontrolle der Einhaltung der durch den technologischen Algorithmus bestimmten Parameterwerte, Unterstützung der Grenzen der technologischen und Notfallparameter;
• Temperaturregelung des in das Wärmenetz des Wärmeversorgungssystems zurückgeführten Wärmeträgers gemäß einem vorgegebenen Temperaturplan;
• Messung der Außenlufttemperatur;
• Aufrechterhaltung eines bestimmten Druckabfalls zwischen den Versorgungs- und Rücklaufleitungen von Lüftungs- und Heizungssystemen;
• Steuerung von Umwälzpumpen nach einem vorgegebenen Algorithmus:
  • an aus;
  • Steuerung von Pumpanlagen mit Frequenzumrichtern nach Signalen von SPS, die in Automatisierungsschränken installiert sind;
  • periodisches Schalten Haupt / Reserve, um die gleiche Betriebszeit zu gewährleisten;
  • automatische Notumschaltung auf die Standby-Pumpe entsprechend der Steuerung des Differenzdrucksensors;
  • automatische Aufrechterhaltung eines bestimmten Differenzdrucks in Wärmeverbrauchssystemen.
• Ansteuerung von Wärmeträgerregelventilen in Primärverbraucherkreisen;
• Steuerung von Pumpen und Ventilen zur Speisung von Heizungs- und Lüftungskreisläufen;
• Einstellen der Werte von technologischen und Notfallparametern über das Dispatching-System;
• Steuerung von Entwässerungspumpen;
• Kontrolle des Zustands der elektrischen Eingänge nach Phasen;
• Synchronisation der Lotsenzeit mit der gemeinsamen Zeit des Dispatching Systems (SOEV);
• Inbetriebnahme von Geräten nach Wiederherstellung der Stromversorgung gemäß einem bestimmten Algorithmus;
• Senden von Notfallnachrichten an das Dispatching-System.

Der Informationsaustausch zwischen Automatisierungscontrollern und der oberen Ebene (Workstation mit spezialisierter MasterSCADA-Dispatching-Software) erfolgt über das Modbus/TCP-Protokoll.

1. Die Aufteilung der Wärmelast von Verbrauchern von Wärmeenergie im Wärmeversorgungssystem auf die Wärmeenergie liefernden Wärmeenergiequellen in diesem Wärmeversorgungssystem erfolgt durch die gemäß diesem zugelassene Stelle Bundesgesetz zur Genehmigung des Wärmeversorgungskonzepts durch jährliche Änderungen des Wärmeversorgungskonzepts.

2. Zur Verteilung der Wärmelast von Verbrauchern von Wärmeenergie haben alle Wärmeversorgungsunternehmen, die Wärmeenergiequellen in diesem Wärmeversorgungssystem besitzen, der nach diesem Bundesgesetz zur Genehmigung des Wärmeversorgungssystems befugten Stelle vorzulegen, an Antrag mit Informationen:

1) über die Menge an Wärmeenergie, zu deren Lieferung die Wärmeversorgungsorganisation an Verbraucher und Wärmeversorgungsorganisationen in diesem Wärmeversorgungssystem verpflichtet ist;

2) über die Kapazität der Wärmeenergiequellen, zu deren Unterstützung sich die Wärmeversorgungsorganisation verpflichtet;

3) über aktuelle Tarife im Bereich der Wärmeversorgung und prognostizierte spezifische variable Kosten für die Produktion von thermischer Energie, Wärmeträger und Stromerhaltung.

3. Im Wärmeversorgungsplan müssen Bedingungen festgelegt werden, unter denen es möglich ist, Verbraucher mit Wärmeenergie aus verschiedenen Wärmeenergiequellen zu versorgen und gleichzeitig die Zuverlässigkeit der Wärmeversorgung aufrechtzuerhalten. Bei Vorliegen solcher Bedingungen erfolgt die Verteilung der Wärmelast zwischen den Wärmeenergiequellen auf Wettbewerbsbasis gemäß dem Kriterium der minimalen Spezifität variable Kosten für die Erzeugung von Wärmeenergie durch Wärmeenergiequellen, bestimmt nach dem Verfahren, das durch die von der Regierung genehmigten Preisgrundlagen im Bereich der Wärmeversorgung festgelegt wurde Russische Föderation, auf der Grundlage von Anträgen von Organisationen, die Eigentümer von Wärmeenergiequellen sind, und von Standards, die bei der Regulierung der Tarife im Bereich der Wärmeversorgung für den entsprechenden Regulierungszeitraum berücksichtigt wurden.

4. Wenn die Wärmeversorgungsorganisation mit der im Wärmeversorgungssystem durchgeführten Verteilung der Wärmelast nicht einverstanden ist, hat sie das Recht, gegen die Entscheidung über diese Verteilung, die von der gemäß diesem Bundesgesetz zur Genehmigung ermächtigten Stelle getroffen wurde, Berufung einzulegen des Wärmeversorgungssystems an die autorisierte Regierung der Russischen Föderation Bundesbehörde Exekutivgewalt.

5. Wärmeversorgungsorganisationen und Wärmenetzorganisationen, die in demselben Wärmeversorgungssystem tätig sind, müssen jährlich vor Beginn der Heizperiode untereinander eine Vereinbarung über die Verwaltung des Wärmeversorgungssystems gemäß den Regeln für die Wärmeorganisation schließen Lieferung, genehmigt von der Regierung der Russischen Föderation.

6. Gegenstand der in Teil 5 dieses Artikels genannten Vereinbarung ist das Verfahren für gegenseitige Maßnahmen zur Sicherstellung des Funktionierens des Wärmeversorgungssystems gemäß den Anforderungen dieses Bundesgesetzes. Die obligatorischen Bedingungen dieser Vereinbarung sind:

1) Bestimmung der Unterordnung von Dispositionsdiensten von Wärmeversorgungsorganisationen und Wärmenetzorganisationen, das Verfahren für ihre Interaktion;

2) das Verfahren zur Organisation der Anpassung von Wärmenetzen und zur Regelung des Betriebs des Wärmeversorgungssystems;

3) das Verfahren zur Gewährleistung des Zugangs der Vertragsparteien oder im gegenseitigen Einvernehmen der Vertragsparteien zu einer anderen Organisation zu Wärmenetzen zur Anpassung von Wärmenetzen und zur Regulierung des Betriebs des Wärmeversorgungssystems;

4) das Verfahren für die Interaktion zwischen Wärmeversorgungsorganisationen und Wärmenetzorganisationen in Notfallsituationen und Notfällen.

7. Wenn die Wärmeversorgungsorganisationen und Wärmenetzorganisationen die in diesem Artikel genannte Vereinbarung nicht abgeschlossen haben, wird das Verfahren zur Verwaltung des Wärmeversorgungssystems durch die für die vorangegangene Heizperiode geschlossene Vereinbarung bestimmt, und wenn eine solche Vereinbarung nicht abgeschlossen wurde zuvor wird das festgelegte Verfahren von der nach diesem Bundesgesetz zur Genehmigung des Wärmeversorgungssystems zugelassenen Stelle festgelegt.

Modernisierung und Automatisierung des Wärmeversorgungssystems Erfahrung in Minsk

V.A. Sednin, Wissenschaftlicher Berater, Doktor der Ingenieurwissenschaften, Professor,
AA Gutkowski, Chefingenieur, Weißrussische Nationale Technische Universität, Wissenschaftliches Forschungs- und Innovationszentrum für automatisierte Steuerungssysteme in der Wärmekraftindustrie

Schlüsselwörter: Wärmeversorgungssystem, automatisierte Steuerungssysteme, Zuverlässigkeit und Qualitätsverbesserung, Wärmeabgaberegelung, Datenarchivierung

Die Wärmeversorgung großer Städte in Weißrussland erfolgt wie in Russland durch Kraft-Wärme-Kopplungs- und Fernwärmeversorgungssysteme (im Folgenden DHSS), in denen Anlagen zu einem einzigen System zusammengefasst sind. Oft werden jedoch die Entscheidungen zu einzelnen Elementen komplexer Wärmeversorgungssysteme nicht den Anforderungen an Systematik, Zuverlässigkeit, Regelbarkeit und Umweltschutz gerecht. Daher ist die Modernisierung der Wärmeversorgungssysteme und die Schaffung von automatisierten Prozessleitsystemen die relevanteste Aufgabe.

Beschreibung:

V.A. Sednin, A.A. Gutkowski

Wärmeversorgung Großstädte Sowohl Weißrussland als auch Russland sind mit Heiz- und Fernwärmesystemen (im Folgenden als DH bezeichnet) ausgestattet, deren Einrichtungen in einem einzigen System verbunden sind. Entscheidungen zu einzelnen Elementen komplexer Wärmeversorgungssysteme erfüllen jedoch häufig nicht die Anforderungen an Systemkriterien, Zuverlässigkeit, Handhabbarkeit und Umweltfreundlichkeit. Daher die Modernisierung von Wärmeversorgungssystemen und die Schaffung automatisierte Systeme Management technologische Prozesse ist das drängendste Problem.

V. A. Sednin, wissenschaftlicher Berater, Doktor der techn. Wissenschaften, Prof

A. A. Gutkowski, Chefingenieur, Weißrussische Nationale Technische Universität, Forschungs- und Innovationszentrum für automatisierte Steuerungssysteme in Wärmekraft und Industrie

Die Wärmeversorgung großer Städte in Belarus erfolgt wie in Russland durch Fernwärme und Fernwärmesysteme (DH), deren Einrichtungen in einem einzigen System verbunden sind. Entscheidungen zu einzelnen Elementen komplexer Wärmeversorgungssysteme erfüllen jedoch häufig nicht die Anforderungen an Systemkriterien, Zuverlässigkeit, Handhabbarkeit und Umweltfreundlichkeit. Daher ist die Modernisierung von Wärmeversorgungssystemen und die Schaffung automatisierter Prozessleitsysteme die vordringlichste Aufgabe.

Merkmale von Fernwärmesystemen

In Anbetracht der Hauptmerkmale des SDT von Belarus kann festgestellt werden, dass sie gekennzeichnet sind durch:

• Kontinuität und Trägheit seiner Entwicklung;
• territoriale Verteilung, Hierarchie, Vielfalt der eingesetzten technischen Mittel;
• dynamische Produktionsprozesse und stochastischer Energieverbrauch;
• Unvollständigkeit und geringe Zuverlässigkeit von Informationen über Parameter und Funktionsweisen.

Es ist wichtig, dies in der SCT zu beachten Heizungsnetz, werden im Gegensatz zu anderen Rohrleitungssystemen nicht zum Transport des Produkts, sondern der Energie des Kühlmittels verwendet, dessen Parameter den Anforderungen verschiedener Verbrauchersysteme entsprechen müssen.

Diese Merkmale betonen die wesentliche Notwendigkeit für die Schaffung von automatisierten Prozesssteuerungssystemen (im Folgenden als APCS bezeichnet), deren Implementierung es ermöglicht, die Energie- und Umwelteffizienz, Zuverlässigkeit und Funktionsqualität von Wärmeversorgungssystemen zu erhöhen. Die Einführung automatisierter Prozessleitsysteme ist heute kein Tribut an die Mode, sondern folgt aus den Grundgesetzen der Technikentwicklung und ist im gegenwärtigen Entwicklungsstadium der Technosphäre wirtschaftlich gerechtfertigt.

Entwicklung eines automatisierten Prozessleitsystems für das Wärmeversorgungssystem in Minsk

Am Beispiel von Minsk stellen wir die wichtigsten Ansätze vor, die in einer Reihe von Städten in Weißrussland und Russland bei der Konzeption und Entwicklung von Prozessleitsystemen für Wärmeversorgungssysteme umgesetzt wurden.

Unter Berücksichtigung der Vielzahl von Fragen zum Themenbereich Wärmeversorgung und der gesammelten Erfahrung auf dem Gebiet der Automatisierung von Wärmeversorgungssystemen in der Vorprojektphase zur Erstellung eines automatisierten Steuerungssystems für Minsker Wärmenetze wurde ein Konzept entwickelt entwickelten. Das Konzept definiert die grundlegenden Grundlagen der Organisation von automatisierten Prozesssteuerungssystemen für die Wärmeversorgung in Minsk (siehe Referenz) als Prozess der Schaffung eines Computernetzwerks (Systems), das auf die Automatisierung technologischer Prozesse eines topologisch verteilten Fernwärmeunternehmens ausgerichtet ist.

Technologische Informationsaufgaben von Prozessleitsystemen

Das implementierte automatisierte Steuerungssystem sorgt in erster Linie für eine Verbesserung der Zuverlässigkeit und Qualität Betriebsführung Funktionsweise einzelner Elemente und des gesamten Wärmeversorgungssystems. Daher ist dieses Prozessleitsystem darauf ausgelegt, die folgenden technologischen Informationsprobleme zu lösen:

• Bereitstellung einer zentralen Funktionsgruppensteuerung hydraulischer Betriebsarten von Wärmequellen, Hauptwärmenetzen und Pumpstationen unter Berücksichtigung tages- und jahreszeitlicher Änderungen der Umlaufkosten mit Anpassung ( Rückmeldung) nach den aktuellen hydraulischen Regimen in den Fernwärmenetzen der Stadt;
• Implementierung des Verfahrens der dynamischen zentralen Steuerung der Wärmeversorgung mit Optimierung der Wärmeträgertemperaturen in den Vor- und Rücklaufleitungen von Heizungsleitungen;
• Sicherstellung der Sammlung und Archivierung von Daten über die thermischen und hydraulischen Betriebsweisen von Wärmequellen, Hauptwärmenetzen, einer Pumpstation und Verteilungswärmenetzen der Stadt zur Überwachung, Betriebsführung und Analyse des Funktionierens des Zentralheizungssystems von Minsk Heizungsnetze;
• Schaffung effektives System Schutz der Ausrüstung von Wärmequellen und Wärmenetzen in Notfallsituationen;

Schaffung einer Informationsbasis zur Lösung von Optimierungsproblemen, die im Laufe des Betriebs und der Modernisierung von Objekten des Minsker Wärmeversorgungssystems auftreten.

Die Struktur des automatisierten Prozessleitsystems der Minsker Wärmenetze

In Übereinstimmung mit der Produktions- und Organisationsstruktur der Minsk Heat Networks (siehe Referenz 1) wurde eine vierstufige Struktur des APCS der Minsk Heat Networks gewählt:

• die erste (obere) Ebene ist die zentrale Leitwarte des Unternehmens;
• die zweite Ebene - Betreiberstationen von Bezirken von Wärmenetzen;
• dritte Ebene - Bedienstationen von Wärmequellen (Bedienstationen von Werkstattabschnitten von Wärmenetzen);
• vierte (untere) Ebene - Stationen automatische Kontrolle Anlagen (Kesseleinheiten) und Prozesse des Transports und der Verteilung von Wärmeenergie (technologisches Schema einer Wärmequelle, Heizpunkte, Wärmenetze usw.).

Die Entwicklung (Schaffung eines automatisierten Prozessleitsystems für die Wärmeversorgung der gesamten Stadt Minsk) beinhaltet die Einbeziehung in das System auf der zweiten Strukturebene von Bedienstationen der Heizkomplexe von Minsk CHPP-2, CHPP-3, CHPP-4 und eine Operatorstation (zentraler Dispatchraum) der UE "Minskkommunteploset". Alle Managementebenen sollen in einem einzigen Rechnerverbund zusammengefasst werden.

Die Architektur des Prozessleitsystems für das Wärmeversorgungssystem von Minsk

Die Analyse des gesamten Steuerungsobjekts und des Zustands seiner einzelnen Elemente sowie die Aussichten für die Entwicklung des Steuerungssystems ermöglichten es, die Architektur eines verteilten automatisierten Prozesssteuerungssystems für das Minsker Wärmeversorgungssystem vorzuschlagen innerhalb der Einrichtungen der RUE "Minskenergo". Das Unternehmensnetzwerk integriert die Rechenressourcen der Zentrale und entfernter struktureller Unterabteilungen, einschließlich automatischer Steuerstationen (ACS) von Objekten in Netzwerkbereichen. Alle ACS- (TsTP, ITP, PNS) und Scanning-Stationen sind direkt mit den vermutlich an Master-Standorten installierten Operator-Stationen der jeweiligen Netzbereiche verbunden.

Auf der Fernbedienung bauliche Einheit(z. B. RTS-6) sind folgende Stationen installiert (Abb. 1): Bedienstation „RTS-6“ (OPS RTS-6) – sie ist die Schaltzentrale des Netzbereichs und wird auf dem Masterteil installiert RTS-6. Für das Betriebspersonal bietet RTS-6 ausnahmslos Zugriff auf alle Informations- und Steuerungsressourcen von ACS aller Art sowie Zugriff auf autorisierte Informationsressourcen der Zentrale. OpS RTS-6 bietet ein regelmäßiges Scannen aller Slave-Steuerstationen.

Die von allen Heizzentralen gesammelten betrieblichen und kommerziellen Informationen werden zur Speicherung an einen dedizierten Datenbankserver gesendet (der in unmittelbarer Nähe des RTS-6 OpS installiert ist).

Unter Berücksichtigung des Umfangs und der Topologie des Steuerungsobjekts und der bestehenden Organisations- und Produktionsstruktur des Unternehmens wird das automatisierte Prozesssteuerungssystem der Minsker Wärmenetze gemäß einem Multi-Link-Schema unter Verwendung einer hierarchischen Softwarestruktur und aufgebaut Hardware und Computernetzwerke, die entscheiden mehrere Aufgaben Führung auf allen Ebenen.

Ebenen des Managementsystems

Auf der unteren Ebene führt das Steuersystem Folgendes aus:

• Vorverarbeitung und Übermittlung von Informationen;
• Regulierung der wichtigsten technologischen Parameter, Funktionen der Steuerungsoptimierung, Schutz der technologischen Ausrüstung.

An untergeordnete Hardware werden höhere Zuverlässigkeitsanforderungen gestellt, einschließlich der Möglichkeit des autonomen Betriebs im Falle eines Kommunikationsverlusts mit dem Computernetzwerk Höchststufe.

Die nachfolgenden Ebenen des Leitsystems sind entsprechend der Hierarchie des Wärmeversorgungssystems aufgebaut und lösen die Aufgaben der entsprechenden Ebene, sowie stellen eine Bedienerschnittstelle bereit.

An Anlagen installierte Steuerungseinrichtungen sollten neben ihren direkten Aufgaben auch die Möglichkeit bieten, sie zu verteilten Steuerungssystemen zusammenzufassen. Das Kontrollgerät muss die Funktionsfähigkeit und Sicherheit der objektiven primären Abrechnungsinformationen während langer Kommunikationsunterbrechungen gewährleisten.

Die Hauptelemente eines solchen Schemas sind technologische und Bedienerstationen, die durch Kommunikationskanäle miteinander verbunden sind. Der Kern der technologischen Station sollte ein Industriecomputer sein, der mit Kommunikationsmitteln mit dem Steuerobjekt und Kanaladaptern zur Organisation der Kommunikation zwischen Prozessoren ausgestattet ist. Der Hauptzweck der technologischen Station ist die Implementierung direkter digitaler Steueralgorithmen. In technisch begründeten Fällen können einige Funktionen im Überwachungsmodus ausgeführt werden: Der Prozessor der Prozessstation kann entfernte intelligente Steuerungen oder Software-Logikmodule mithilfe moderner Feldschnittstellenprotokolle steuern.

Informativer Aspekt beim Aufbau eines automatisierten Prozessleitsystems für die Wärmeversorgung

Besonderes Augenmerk wurde bei der Entwicklung auf den informativen Aspekt des Aufbaus eines automatisierten Prozessleitsystems zur Wärmeversorgung gelegt. Die Vollständigkeit der Beschreibung der Produktionstechnologie und die Perfektion der Insind der wichtigste Teil der Informationsunterstützung des APCS, das auf der Technologie der direkten digitalen Steuerung aufgebaut ist. Die Informationsfähigkeiten des automatisierten Prozessleitsystems für die Wärmeversorgung bieten die Möglichkeit, eine Reihe von technischen Problemen zu lösen, die klassifizieren:

• nach Stufen der Haupttechnologie (Erzeugung, Transport und Verbrauch von Wärmeenergie);
• nach Zweck (Identifikation, Prognose und Diagnose, Optimierung und Management).

Bei der Erstellung eines automatisierten Prozessleitsystems für Minsker Wärmenetze ist geplant, ein Informationsfeld zu bilden, mit dem Sie den gesamten Komplex der oben genannten Aufgaben der Identifizierung, Prognose, Diagnose, Optimierung und Verwaltung schnell lösen können. Gleichzeitig bieten Informationen die Möglichkeit, Systemprobleme der oberen Führungsebene bei der Weiterentwicklung und Erweiterung des automatisierten Prozessleitsystems zu lösen, da die relevanten technischen Dienstleistungen für den technologischen Hauptprozess einbezogen werden.

Dies gilt insbesondere für Optimierungsaufgaben, d.h. Optimierung der Erzeugung von thermischer und elektrischer Energie, Arten der Bereitstellung von thermischer Energie, Strömungsverteilung in thermischen Netzen, Betriebsarten der technologischen Hauptausrüstung von Wärmequellen sowie die Berechnung der Rationierung von Brennstoff- und Energieressourcen, Energieabrechnung und -betrieb, Planung und Prognose der Entwicklung des Wärmeversorgungssystems. In der Praxis wird die Lösung einiger Probleme dieser Art im Rahmen des automatisierten Unternehmenssteuerungssystems durchgeführt. In jedem Fall müssen sie die Informationen berücksichtigen, die sie im Laufe der Lösung der Probleme der direkten Steuerung des technologischen Prozesses erhalten haben, und das vom Prozesssteuerungssystem erstellte Informationssystem muss mit anderen integriert werden Informationssysteme Unternehmen.

Methodik der Software-Objekt-Programmierung

Gebäude Software Leitsystem, eine Eigenentwicklung des Zentrumsteams, basiert auf der Methodik der Programm-Objekt-Programmierung: Im Speicher von Leit- und Bedienstationen werden Programmobjekte erstellt, die reale Prozesse, Einheiten und Messkanäle einer automatisierten Technologie abbilden Objekt. Die Interaktion dieser Softwareobjekte (Prozesse, Aggregate und Kanäle) untereinander sowie mit dem Betriebspersonal und mit der technologischen Ausrüstung gewährleistet nämlich das Funktionieren der Elemente von Wärmenetzen gemäß vordefinierten Regeln oder Algorithmen. Damit reduziert sich die Beschreibung von Algorithmen auf die Beschreibung der wesentlichsten Eigenschaften dieser Programmobjekte und der Art und Weise ihrer Wechselwirkung.

Die Synthese der Struktur des Steuerungssystems technischer Objekte basiert auf der Analyse technologisches Schema Kontrollobjekt und detaillierte Beschreibung Technologien der Hauptprozesse und Funktionsweisen, die diesem Objekt als Ganzes innewohnen.

Ein komfortables Hilfsmittel zur Erstellung einer solchen Beschreibung für Wärmeversorgungsanlagen ist die Methodik mathematische Modellierung auf der Makroebene. Im Zuge der Erstellung einer Beschreibung technologischer Prozesse wird ein mathematisches Modell erstellt, eine parametrische Analyse durchgeführt und eine Liste von einstellbaren und kontrollierten Parametern und Regulierungsbehörden erstellt.

Die Regimeanforderungen an technologische Prozesse werden festgelegt, auf deren Grundlage die Grenzen der zulässigen Änderungsbereiche geregelter und gesteuerter Parameter und die Anforderungen an die Auswahl von Aktoren und Regulierungsbehörden festgelegt werden. Basierend auf den verallgemeinerten Informationen wird die Synthese eines automatisierten Objektsteuerungssystems durchgeführt, das bei Verwendung des direkten digitalen Steuerungsverfahrens gemäß einem hierarchischen Prinzip gemäß der Hierarchie des Steuerungsobjekts aufgebaut ist.

ACS des Kreiskesselhauses

Für ein Fernkesselhaus (Abb. 2) wird also ein automatisiertes Steuerungssystem auf der Grundlage von zwei Klassen aufgebaut.

Die obere Ebene ist die Bedienstation „Boiler“ (OPS „Boiler“) – die Hauptstation, die die untergeordneten Stationen koordiniert und steuert. Die Feuerwache „Boiler Reserve“ ist eine Hot-Standby-Station, die ständig im Modus des Abhörens und Registrierens des Verkehrs der Hauptfeuerwache und ihrer untergeordneten ACS ist. Seine Datenbank enthält aktuelle Parameter und vollständige historische Daten über das Funktionieren des Arbeitskontrollsystems. Es kann jederzeit eine Reservestation als Hauptstation mit vollständiger Verkehrsübergabe an diese und der Erlaubnis von Überwachungssteuerfunktionen zugewiesen werden.

Die untere Ebene ist ein Komplex von automatischen Steuerstationen, die mit der Bedienerstation in einem Computernetzwerk verbunden sind:

• ACS „Kesseleinheit“ dient der Steuerung der Kesseleinheit. Es wird in der Regel nicht reserviert, da die Reservierung der Wärmeleistung des Kesselhauses auf der Ebene der Kesseleinheiten erfolgt.
• ACS „Grid Group“ ist verantwortlich für die thermohydraulische Funktionsweise des Kesselhauses (Steuerung einer Gruppe von Netzpumpen, Bypassleitung am Ausgang des Kesselraums, Bypassleitung, Einlass- und Auslassventile von Kesseln, einzelner Kessel Umwälzpumpen usw.).
• SAU "Vodopodgotovka" steuert alle Hilfsgeräte des Kesselhauses, die für die Einspeisung in das Netz erforderlich sind.

Für einfachere Objekte des Wärmeversorgungssystems, z. B. Wärmezentralen und Blockkesselhäuser, wird das Steuerungssystem einstufig auf der Basis einer automatischen Leitstelle (SAU TsTP, SAU BMK) aufgebaut. Entsprechend der Struktur von Wärmenetzen werden die Leitstellen von Wärmestellen zu einem lokalen Netz des Wärmenetzgebiets zusammengefasst und mit der Bedienstation des Wärmenetzgebiets verbunden, mit der wiederum eine Informationsverbindung besteht die Bedienstation einer höheren Integrationsebene.

Bedienerstationen

Die Software der Bedienstation bietet eine benutzerfreundliche Schnittstelle für das Bedienpersonal, das den Betrieb des automatisierten technologischen Komplexes steuert. Bedienerstationen verfügen über fortschrittliche Mittel zur Steuerung des Betriebsversands sowie über Massenspeichergeräte zur Organisation von Kurzzeit- und Langzeitarchiven des Zustands der Parameter des technologischen Steuerungsobjekts und der Aktionen des Betriebspersonals.

Bei großen Informationsströmen, die dem Bedienpersonal verschlossen sind, empfiehlt es sich, mehrere Bedienplätze mit Zuordnung eines eigenen Datenbankservers und ggf. eines Kommunikationsservers zu organisieren.

Die Bedienstation wirkt in der Regel nicht direkt auf das Steuerungsobjekt selbst ein - sie erhält Informationen von technologischen Stationen und übermittelt auch automatisch oder halbautomatisch generierte Anweisungen an das Bedienpersonal oder Aufgaben (Einstellungen) der Überwachungssteuerung. Es bildet Arbeitsplatz Betreiber eines komplexen Objekts, wie z. B. eines Heizungskellers.

Erstelltes System automatisierte Steuerung sieht den Bau eines intelligenten Add-ons vor, das nicht nur die im System auftretenden Störungen überwachen und darauf reagieren soll, sondern auch das Eintreten von Notfallsituationen vorhersagen und deren Eintreten blockieren soll. Bei einer Änderung der Topologie des Wärmeversorgungsnetzes und der Dynamik seiner Prozesse ist es möglich, die Struktur des verteilten Steuersystems durch Hinzufügen neuer Steuerstationen und (oder) Ändern von Softwareobjekten angemessen zu ändern, ohne die Gerätekonfiguration bestehender Stationen zu ändern.

Effizienz von APCS des Wärmeversorgungssystems

Eine Analyse der Betriebserfahrung von automatisierten Prozessleitsystemen für Wärmeversorgungsunternehmen 1 in einer Reihe von Städten in Weißrussland und Russland, die in den letzten zwanzig Jahren durchgeführt wurde, hat dies gezeigt wirtschaftliche Effizienz und die Funktionsfähigkeit bestätigt Entscheidungen getroffen Architektur, Software und Hardware.

Diese Systeme entsprechen in ihren Eigenschaften und Ausprägungen den Anforderungen der Ideologie der Smart Grids. Dennoch wird ständig daran gearbeitet, die entwickelten automatisierten Steuerungssysteme zu verbessern und weiterzuentwickeln. Die Einführung automatisierter Prozessleitsysteme zur Wärmeversorgung erhöht die Zuverlässigkeit und Effizienz des DH-Betriebs. Die Haupteinsparung von Brennstoff- und Energieressourcen wird durch die Optimierung der thermohydraulischen Modi von Heizungsnetzen, der Betriebsmodi der Haupt- und Nebenausrüstung von Wärmequellen, Pumpstationen und Heizpunkten bestimmt.

Literatur

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8. Sednin V. A. Das Konzept zur Schaffung eines automatisierten Prozessleitsystems für die Minsker Wärmenetze / V. A. Sednin , A. V. Sednin, E. O. Voronov // Verbesserung der Effizienz von Energieanlagen: Proceedings of the scientific and Practical Conference, in 2 v. T. 2. 2012. S. 481–500.

1 Erstellt vom Team des Forschungs- und Innovationszentrums für automatisierte Steuerungssysteme in Wärmekraft und Industrie der Weißrussischen Nationalen Technischen Universität.

Der Artikel widmet sich der Verwendung des SCADA-Systems Trace Mode für die betriebliche Fernsteuerung von Fernwärmeanlagen in der Stadt. Die Anlage, in der das beschriebene Projekt durchgeführt wurde, befindet sich im Süden der Region Archangelsk (Stadt Velsk). Das Projekt sieht die operative Überwachung und Verwaltung des Prozesses der Wärmebereitung und -verteilung für die Heizung und Warmwasserversorgung der lebenswichtigen Einrichtungen der Stadt vor.

CJSC SpetsTeploStroy, Jaroslawl

Darlegung des Problems und der notwendigen Funktionen des Systems

Das Ziel, dem sich unser Unternehmen gegenübersah, war der Bau eines Hauptnetzes zur Beheizung eines großen Teils der Stadt unter Verwendung fortschrittlicher Bauweisen, bei denen vorisolierte Rohre zum Bau des Netzes verwendet wurden. Dafür wurden fünfzehn Kilometer Fernwärmenetze und sieben Heizzentralen (BHKW) gebaut. Zweck der Zentralheizungsstation – unter Verwendung von überhitztem Wasser aus dem GT-BHKW (gemäß Zeitplan 130/70 °С) bereitet sie den Wärmeträger für vierteljährliche Wärmenetze (gemäß Zeitplan 95/70 °С) und vor erwärmt das Wasser auf 60 °С für den Bedarf der Warmwasserversorgung (Warmwasserversorgung). Der TsTP arbeitet nach einem unabhängigen, geschlossenen Schema.

Bei der Aufgabenstellung wurden viele Anforderungen berücksichtigt, die das energiesparende Betriebsprinzip des BHKW sicherstellen. Hier sind einige der wichtigsten:

Zur witterungsabhängigen Steuerung der Heizungsanlage;

Halten Sie die Warmwasserparameter auf einem bestimmten Niveau (Temperatur t, Druck P, Durchfluss G);

Halten Sie die Parameter des Kühlmittels zum Heizen auf einem bestimmten Niveau (Temperatur t, Druck P, Durchfluss G);

Kommerzielle Messung von thermischer Energie und Wärmeträger gemäß den geltenden Vorschriften organisieren normative Dokumente(ND);

Bereitstellung von ATS-Pumpen (automatischer Reservetransfer) (Netz- und Warmwasserversorgung) mit Motorressourcenausgleich;

Führen Sie die Korrektur der Hauptparameter gemäß dem Kalender und der Echtzeituhr durch;

Führen Sie eine regelmäßige Datenübertragung an die Leitwarte durch;

Diagnose von Messgeräten und Betriebsmitteln durchführen;

Mangel an diensthabendem Personal in der Heizzentrale;

Überwachen Sie das Wartungspersonal und melden Sie es umgehend über das Auftreten von Notfallsituationen.

Als Ergebnis dieser Anforderungen wurden die Funktionen des zu erstellenden Betriebsfernsteuersystems festgelegt. Die Haupt- und Hilfsmittel der Automatisierung und Datenübertragung wurden ausgewählt. Um die Funktionsfähigkeit des Gesamtsystems zu gewährleisten, wurde ein SCADA-System ausgewählt.

Notwendige und ausreichende Funktionen des Systems:

1_Informationsfunktionen:

Messung und Kontrolle technologischer Parameter;

Signalisierung und Registrierung von Parameterabweichungen von den festgelegten Grenzwerten;

Bildung und Ausgabe von Betriebsdaten an Personal;

Archivierung und Anzeige der Historie von Parametern.

2_Steuerfunktionen:

Automatische Regelung wichtiger Prozessparameter;

Fernsteuerung von Peripheriegeräten (Pumpen);

Technologischer Schutz und Blockierung.

3_Servicefunktionen:

Selbstdiagnose des Software- und Hardwarekomplexes in Echtzeit;

Datenübertragung an die Leitwarte termingerecht, auf Anforderung und im Notfall;

Prüfung der Funktionsfähigkeit und korrekten Funktion von Rechengeräten und Ein-/Ausgabekanälen.

Was die Wahl der Automatisierungstools beeinflusst hat

und Software?

Die Wahl der grundlegenden Automatisierungstools basierte hauptsächlich auf drei Faktoren - das ist der Preis, die Zuverlässigkeit und die Vielseitigkeit der Einstellungen und Programmierung. Ja für unabhängige Arbeit Für die Zentralheizung und Datenübertragung wurden frei programmierbare Steuerungen der PCD2-PCD3-Serie von Saia-Burgess gewählt. Für die Einrichtung eines Kontrollraums wurde das inländische SCADA-System Trace Mode 6. Für die Datenübertragung entschied man sich für die herkömmliche Mobilfunkkommunikation: Verwenden Sie einen herkömmlichen Sprachkanal für die Datenübertragung und SMS-Nachrichten, um das Personal umgehend über Notfallsituationen zu informieren.

Was ist das Funktionsprinzip des Systems

und Merkmale der Implementierung der Steuerung im Trace-Modus?

Wie in vielen ähnlichen Systemen werden Managementfunktionen zum direkten Einfluss auf Regulierungsmechanismen auf die untere Ebene übertragen und die Verwaltung des gesamten Systems als Ganzes auf die obere übertragen. Ich lasse bewusst die Beschreibung der Arbeit der unteren Ebene (Controller) und des Prozesses der Datenübermittlung weg und gehe direkt zur Beschreibung der oberen Ebene über.

Für eine einfache Bedienung ist der Kontrollraum mit einem Personal Computer (PC) mit zwei Monitoren ausgestattet. Daten von allen Punkten werden auf dem Dispatch-Controller gesammelt und über die RS-232-Schnittstelle an den OPC-Server übertragen, der auf einem PC läuft. Das Projekt ist im Trace Mode Version 6 implementiert und für 2048 Kanäle ausgelegt. Dies ist die erste Stufe der Implementierung des beschriebenen Systems.

Ein Merkmal der Implementierung der Aufgabe im Trace-Modus ist der Versuch, eine Mehrfensterschnittstelle zu erstellen, mit der der Prozess der Wärmeversorgung im Online-Modus sowohl auf dem Stadtdiagramm als auch auf den mnemonischen Diagrammen der Wärmepunkte überwacht werden kann . Die Verwendung einer Mehrfensterschnittstelle ermöglicht die Lösung der Probleme der Anzeige einer großen Informationsmenge auf der Anzeige des Dispatchers, die ausreichend und gleichzeitig nicht redundant sein sollte. Das Prinzip einer Multi-Window-Oberfläche ermöglicht den Zugriff auf beliebige Prozessparameter entsprechend der hierarchischen Struktur von Fenstern. Es vereinfacht auch die Implementierung des Systems in der Einrichtung, da eine solche Schnittstelle Aussehen den weit verbreiteten Produkten der Microsoft-Familie sehr ähnlich und hat ähnliche Menüausstattung und Symbolleisten, die jedem Benutzer eines Personal Computers bekannt sind.

Auf Abb. 1 zeigt den Hauptbildschirm des Systems. Es zeigt schematisch das Hauptwärmenetz mit Angabe der Wärmequelle (BHKW) und zentralen Heizpunkten (vom ersten bis zum siebten). Der Bildschirm zeigt Informationen über das Auftreten von Notfallsituationen in den Einrichtungen, die aktuelle Außenlufttemperatur, das Datum und die Uhrzeit der letzten Datenübertragung von jedem Punkt an. Wärmeversorgungsobjekte sind mit Popup-Hinweisen versehen. Wenn eine anormale Situation eintritt, beginnt das Objekt auf dem Diagramm zu „blinken“, und im Alarmbericht erscheinen neben dem Datum und der Uhrzeit der Datenübertragung ein Ereignisprotokoll und eine rot blinkende Anzeige. Es ist möglich, die erweiterten thermischen Parameter für das BHKW und für das gesamte Wärmenetz als Ganzes anzuzeigen. Deaktivieren Sie dazu die Anzeige der Liste der Meldungen von Alarmen und Warnungen (Schaltfläche „OTiP“).

Reis. ein. Hauptbildschirm des Systems. Schema des Standorts von Wärmeversorgungsanlagen in der Stadt Velsk

Es gibt zwei Möglichkeiten, zum mnemonischen Diagramm eines Wärmepunkts zu wechseln - Sie müssen auf das Symbol auf dem Stadtplan oder auf die Schaltfläche mit der Aufschrift des Wärmepunkts klicken.

Auf dem zweiten Bildschirm öffnet sich das Merkbild der Unterstation. Dies erfolgt sowohl zur bequemen Überwachung einer bestimmten Situation an der Zentralheizungsstation als auch zur Überwachung des allgemeinen Zustands des Systems. Auf diesen Bildschirmen werden alle kontrollierten und einstellbaren Parameter in Echtzeit visualisiert, einschließlich Parameter, die von Wärmezählern abgelesen werden. Alle technologischen Geräte und Messgeräte sind mit Pop-up-Hinweisen gemäß der technischen Dokumentation versehen.

Die Abbildung von Geräten und Automatisierungsmitteln auf dem mnemonischen Diagramm ist so nah wie möglich an der realen Ansicht.

Auf der nächsten Ebene der Multi-Window-Oberfläche können Sie den Wärmeübertragungsprozess direkt steuern, Einstellungen ändern, die Eigenschaften der Betriebsausrüstung anzeigen und die Parameter in Echtzeit mit einem Änderungsverlauf überwachen.

Auf Abb. 2 zeigt eine Bildschirmschnittstelle zum Anzeigen und Verwalten der wichtigsten Automatisierungstools (Steuergerät und Wärmezähler). Auf dem Controller-Verwaltungsbildschirm ist es möglich, Telefonnummern für das Senden von SMS-Nachrichten zu ändern, die Übertragung von Notrufen zu verbieten oder zuzulassen und Informationsmeldungen, Frequenz und Menge der Datenübertragung steuern, Parameter für die Selbstdiagnose von Messgeräten einstellen. Auf dem Bildschirm des Wärmezählers können Sie alle Einstellungen anzeigen, verfügbare Einstellungen ändern und den Modus des Datenaustauschs mit dem Regler steuern.

Reis. 2. Steuerbildschirme für den Wärmerechner Vzlet TSRV und die PCD253-Steuerung

Auf Abb. 3 zeigt Pop-up-Panels für Steuerausrüstung (Steuerventil- und Pumpengruppen). Hier angezeigt Aktuellen Zustand dieses Gerätes, Informationen über Fehler und einige Parameter, die für die Eigendiagnose und Überprüfung erforderlich sind. Für Pumpen sind daher Trockenlaufdruck, MTBF und Anlaufverzögerung sehr wichtige Parameter.

Reis. 3. Bedienfeld für Pumpengruppen und Steuerventil

Auf Abb. 4 zeigt Bildschirme zum Überwachen von Parametern und Regelkreisen in grafischer Form mit der Möglichkeit, den Änderungsverlauf einzusehen. Alle gesteuerten Parameter der Wärmeübergabestation werden auf dem Parameterbildschirm angezeigt. Sie sind nach ihrer physikalischen Bedeutung (Temperatur, Druck, Strömung, Wärmemenge, Heizleistung, Beleuchtung) gruppiert. Alle Regelkreise der Parameter werden auf dem Bildschirm der Regelkreise angezeigt und der aktuelle Wert des Parameters wird unter Berücksichtigung der Totzone, der Position des Ventils und des ausgewählten Regelgesetzes angezeigt. Alle diese Daten auf den Bildschirmen sind in Seiten unterteilt, ähnlich dem allgemein akzeptierten Design in Windows-Anwendungen.

Reis. 4. Bildschirme zur grafischen Darstellung von Parametern und Regelkreisen

Alle Bildschirme können über den Raum von zwei Monitoren bewegt werden, während mehrere Aufgaben gleichzeitig ausgeführt werden. Alle notwendigen Parameter für einen störungsfreien Betrieb des Wärmeverteilsystems stehen in Echtzeit zur Verfügung.

Wie lange ist das System in der Entwicklung?Wie viele Entwickler gab es?

Der grundlegende Teil des Dispositions- und Kontrollsystems im Trace-Modus wurde innerhalb eines Monats vom Autor dieses Artikels entwickelt und in der Stadt Velsk eingeführt. Auf Abb. ein Foto aus der provisorischen Leitwarte, wo das System installiert ist und im Probebetrieb ist, wird präsentiert. BEIM dieser Moment Unsere Organisation nimmt einen weiteren Heizpunkt und eine Notwärmequelle in Betrieb. In diesen Einrichtungen wird ein spezieller Kontrollraum entworfen. Nach der Inbetriebnahme werden alle acht Wärmestellen in das System eingebunden.

Reis. 5. Arbeitsplatz des temporären Dispatchers

Während des Betriebs des automatisierten Prozessleitsystems ergeben sich verschiedene Anmerkungen und Wünsche seitens des Dispositionsdienstes. Daher ist der Prozess der Aktualisierung des Systems ständig im Gange, um die Betriebseigenschaften und den Komfort des Disponenten zu verbessern.

Was bewirkt die Einführung eines solchen Managementsystems?

Vorteile und Nachteile

Der Autor geht in diesem Artikel nicht von einer Bewertung aus wirtschaftliche Wirkung von der Einführung eines Managementsystems in Zahlen. Die Einsparungen sind jedoch offensichtlich aufgrund der Verringerung des Personals, das mit der Wartung des Systems verbunden ist, einer erheblichen Verringerung der Anzahl von Unfällen. Außerdem sind die Umweltauswirkungen offensichtlich. Es sollte auch beachtet werden, dass die Einführung eines solchen Systems es Ihnen ermöglicht, schnell zu reagieren und Situationen zu beseitigen, die zu unvorhergesehenen Folgen führen können. Die Amortisationszeit für den gesamten Werkkomplex (Bau einer Heizleitung und Heizstellen, Montage und Inbetriebnahme, Automatisierung und Disposition) für den Kunden beträgt 5-6 Jahre.

Die Vorteile eines funktionierenden Steuerungssystems können angegeben werden:

Visuelle Darstellung von Informationen auf dem grafischen Bild des Objekts;

Die Animationselemente wurden dem Projekt auf besondere Weise hinzugefügt, um den visuellen Effekt beim Betrachten des Programms zu verbessern.

Perspektiven für die Entwicklung des Systems

Siemens ist ein anerkannter Weltmarktführer in der Entwicklung von Systemen für den Energiesektor, einschließlich Heizungs- und Wasserversorgungssystemen. Dies ist, was eine der Abteilungen tut. Siemens - Gebäudetechnik – „Automatisierung und Sicherheit von Gebäuden“. Das Unternehmen bietet eine vollständige Palette von Geräten und Algorithmen für die Automatisierung von Kesselhäusern, Wärmepunkten und Pumpstationen.

1. Aufbau der Heizungsanlage

Siemens bietet eine umfassende Lösung zur Erstellung eines einheitlichen Steuerungssystems für städtische Wärme- und Wasserversorgungssysteme. Die Komplexität des Ansatzes liegt darin, dass den Kunden alles angeboten wird, angefangen bei hydraulischen Berechnungen von Wärme- und Wasserversorgungssystemen bis hin zu Kommunikations- und Dispositionssystemen. Die Umsetzung dieses Ansatzes wird durch die gesammelte Erfahrung der Spezialisten des Unternehmens sichergestellt, die in erworben wurden verschiedene Länder weltweit bei der Umsetzung verschiedener Projekte im Bereich Heizsysteme für Großstädte in Mittel- und Osteuropa. Dieser Artikel diskutiert die Strukturen von Wärmeversorgungssystemen, die Prinzipien und Steueralgorithmen, die bei der Umsetzung dieser Projekte implementiert wurden.

Wärmeversorgungssysteme werden hauptsächlich nach einem 3-Stufen-Schema gebaut, dessen Teile sind:

1. Wärmequellen verschiedener Typen, die zu einem System mit einem einzigen Kreislauf verbunden sind

2. Heizzentralen (BHKW), die an die Hauptwärmenetze mit hoher Wärmeträgertemperatur (130 ... 150 ° C) angeschlossen sind. In der Zentralheizungszentrale sinkt die Temperatur je nach Bedarf des ITP allmählich auf eine Höchsttemperatur von 110 ° C. Bei kleinen Systemen kann die Ebene der zentralen Heizpunkte fehlen.

3. Einzelne Heizpunkte, die Wärmeenergie von der zentralen Heizstation erhalten und die Wärmeversorgung der Anlage gewährleisten.

Das Hauptmerkmal der Siemens-Lösungen ist, dass das gesamte System auf dem Prinzip der 2-Leiter-Verteilung basiert, was den besten technischen und wirtschaftlichen Kompromiss darstellt. Diese Lösung ermöglicht es, Wärmeverluste und Stromverbrauch im Vergleich zu den in Russland weit verbreiteten 4-Rohr- oder 1-Rohr-Systemen mit offener Wasseraufnahme zu reduzieren, deren Modernisierungsinvestitionen ohne Änderung ihrer Struktur nicht effektiv sind. Die Wartungskosten für solche Systeme steigen ständig. Dabei ist der wirtschaftliche Effekt das Hauptkriterium für die Zweckmäßigkeit der Entwicklung und technischen Verbesserung des Systems. Selbstverständlich sollte man beim Bau neuer Anlagen auf praxiserprobte, optimale Lösungen zurückgreifen. Wenn es darum geht Überholung Bei nicht optimaler Struktur der Wärmeversorgungssysteme ist es wirtschaftlich sinnvoll, auf ein 2-Rohr-System mit einzelnen Heizstellen in jedem Haus umzusteigen.

Bei der Versorgung der Verbraucher mit Wärme und Warmwasser trägt die Verwaltungsgesellschaft Fixkosten, die sich wie folgt zusammensetzen:

Wärmeerzeugungskosten für den Verbrauch;

Verluste in Wärmequellen aufgrund unvollkommener Methoden der Wärmeerzeugung;

Wärmeverluste in Heizungsleitungen;

R Stromkosten.

Jede dieser Komponenten kann durch optimales Management und den Einsatz moderner Automatisierungstools auf jeder Ebene reduziert werden.

2. Wärmequellen

Es ist bekannt, dass große Blockheizkraftwerke oder solche, bei denen Wärme ein Nebenprodukt ist, wie z. B. industrielle Prozesse, für Heizsysteme bevorzugt werden. Auf der Grundlage solcher Prinzipien wurde die Idee der Fernwärme geboren. Als Backup-Wärmequellen werden Kessel verwendet, die mit unterschiedlichen Brennstoffarten betrieben werden. Gasturbinen Und so weiter. Wenn Gaskessel als Hauptwärmequelle dienen, müssen sie mit automatischer Optimierung des Verbrennungsprozesses arbeiten. Nur so lassen sich im Vergleich zur dezentralen Wärmeerzeugung in jedem Haus Einsparungen erzielen und Emissionen reduzieren.

3. Pumpstationen

Wärme von Wärmequellen wird an die Hauptwärmenetze übertragen. Der Wärmeträger wird von kontinuierlich arbeitenden Netzpumpen umgepumpt. Daher sollte der Auswahl und dem Betrieb von Pumpen besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden. Die Betriebsart der Pumpe hängt von den Betriebsarten der Heizstellen ab. Eine Verringerung des Volumenstroms am BHKW führt zu einer unerwünschten Erhöhung der Förderhöhe der Pumpe(n). Eine Druckerhöhung wirkt sich negativ auf alle Komponenten des Systems aus. Bestenfalls nehmen nur die hydraulischen Geräusche zu. In jedem Fall wird elektrische Energie verschwendet. Unter diesen Bedingungen ergibt sich mit der Frequenzregelung der Pumpen ein unbedingter wirtschaftlicher Effekt. Es werden verschiedene Steueralgorithmen verwendet. Im Grundschema hält die Steuerung einen konstanten Differenzdruck über der Pumpe aufrecht, indem sie die Drehzahl ändert. Dadurch, dass mit abnehmender Durchflussmenge des Kühlmittels die Druckverluste in den Leitungen reduziert werden (quadratische Abhängigkeit), ist es auch möglich, den Sollwert (Sollwert) des Druckabfalls zu reduzieren. Diese Steuerung von Pumpen wird als proportional bezeichnet und ermöglicht es Ihnen, die Betriebskosten der Pumpe weiter zu senken. Effizientere Steuerung von Pumpen mit Korrektur der Aufgabe durch die „entfernte Stelle“. Dabei wird der Druckabfall an den Endpunkten der Hauptnetze gemessen. Die aktuellen Differenzdruckwerte kompensieren die Drücke an der Pumpstation.

4. Heizzentralen (BHKW)

Zentralheizungen spielen in modernen Heizsystemen eine sehr wichtige Rolle. Ein energiesparendes Wärmeversorgungssystem sollte mit der Nutzung einzelner Wärmepunkte arbeiten. Dies bedeutet jedoch nicht, dass Heizzentralen geschlossen werden: Sie wirken als hydraulischer Stabilisator und teilen gleichzeitig das Wärmeversorgungssystem in separate Teilsysteme. Bei der Verwendung von ITP sind Systeme der zentralen Warmwasserversorgung von der Zentralheizungsstation ausgeschlossen. Gleichzeitig führen nur 2 Rohre durch die Heizzentrale, getrennt durch einen Wärmetauscher, der das System der Hauptstrecken vom ITP-System trennt. Somit kann das ITP-System mit anderen Kühlmitteltemperaturen sowie mit niedrigeren dynamischen Drücken arbeiten. Dies garantiert den stabilen Betrieb des ITP und führt gleichzeitig zu einer Reduzierung der Investitionen in das ITP. Die Vorlauftemperatur aus dem BHKW wird gemäß dem Temperaturprogramm gemäß der Außentemperatur korrigiert, wobei die Sommerbegrenzung berücksichtigt wird, die vom Bedarf des Warmwassersystems im BHKW abhängt. Die Rede ist von einer vorläufigen Anpassung der Kühlmittelparameter, die es ermöglicht, die Wärmeverluste in den Nebenstrecken zu reduzieren sowie die Lebensdauer der thermischen Automatisierungskomponenten im ITP zu erhöhen.

5. Individuelle Heizpunkte (ITP)

Der Betrieb des ITP beeinflusst die Effizienz des gesamten Wärmeversorgungssystems. ITP ist ein strategisch wichtiger Bestandteil des Wärmeversorgungssystems. Der Übergang von einem 4-Leiter-System zu einem modernen 2-Leiter-System ist mit gewissen Schwierigkeiten verbunden. Dies ist erstens mit Investitionsbedarf verbunden und zweitens kann die Einführung von ITP ohne ein gewisses „Know-how“ im Gegenteil die laufenden Kosten erhöhen. Verwaltungsgesellschaft. Das Funktionsprinzip des ITP besteht darin, dass sich die Heizstelle direkt im Gebäude befindet, das beheizt und für das Warmwasser vorbereitet wird. Gleichzeitig sind nur 3 Rohre mit dem Gebäude verbunden: 2 für das Kühlmittel und 1 für die Kaltwasserversorgung. Dadurch wird der Aufbau der Rohrleitungen des Systems vereinfacht und bei der geplanten Reparatur der Trassen werden sofort Einsparungen beim Verlegen von Rohren erzielt.

5.1. Heizkreisregelung

Der ITP-Regler regelt die Heizleistung des Heizsystems, indem er die Temperatur des Kühlmittels verändert. Der Heiztemperatur-Sollwert wird aus der Außentemperatur und der Heizkurve ermittelt (witterungsgeführte Regelung). Die Heizkurve wird unter Berücksichtigung der Trägheit des Gebäudes ermittelt.

5.2. Trägheit des Gebäudes

Die Trägheit von Gebäuden hat einen wesentlichen Einfluss auf das Ergebnis einer witterungsgeführten Heizungsregelung. Ein moderner ITP-Regler muss diesen Einflussfaktor berücksichtigen. Die Trägheit des Gebäudes wird durch den Wert der Zeitkonstante des Gebäudes bestimmt, die von 10 Stunden für Plattenhäuser bis 35 Stunden für Backsteinhäuser reicht. Anhand der Zeitkonstante des Gebäudes ermittelt der IHS-Regler die sogenannte „kombinierte“ Außentemperatur, die als Korrektursignal in der automatischen Heizwassertemperaturregelung verwendet wird.

5.3. Windkraft

Der Wind beeinflusst die Raumtemperatur erheblich, insbesondere in Hochhäusern im Freien. Der Algorithmus zur Korrektur der Wassertemperatur für die Heizung unter Berücksichtigung des Windeinflusses bietet bis zu 10 % Einsparung an Wärmeenergie.

5.4 Rücklauftemperaturbegrenzung

Alle oben beschriebenen Regelungsarten wirken sich indirekt auf die Rücklauftemperaturabsenkung aus. Diese Temperatur ist der Hauptindikator für den wirtschaftlichen Betrieb der Heizungsanlage. Bei verschiedenen Betriebsarten des IHS kann die Rücklauftemperatur über die Begrenzungsfunktionen reduziert werden. Alle Begrenzungsfunktionen ziehen jedoch Abweichungen von den Komfortbedingungen nach sich und ihr Einsatz muss durch eine Machbarkeitsstudie belegt werden. In unabhängigen Schemata zum Anschluss des Heizkreises sollte bei wirtschaftlichem Betrieb des Wärmetauschers die Temperaturdifferenz zwischen dem Rücklaufwasser des Primärkreises und dem Heizkreis 5 ° C nicht überschreiten. Die Wirtschaftlichkeit wird durch die Funktion der dynamischen Begrenzung der Rücklauftemperatur gewährleistet ( DRT – Differenz der Rücklauftemperatur ): Wenn der eingestellte Wert der Temperaturdifferenz zwischen dem Rücklaufwasser des Primärkreises und dem Heizkreis überschritten wird, reduziert der Regler den Durchfluss des Heizmediums im Primärkreis. Gleichzeitig sinkt auch die Spitzenlast (Abb. 1).