Автоматизация систем управления энергоснабжением

Автоматизация систем электроснабжения, электроосвещения и электрообогрева

  • С автоматическим ввода резерва без приоритета. При такой схеме любой из входов может быть основным, а переключение производится при отсутствии нормального напряжения на действующем входе.

    Целями создания автоматизированной системы управления электроснабжением (АСУЭ) в здании являются:

    • Круглосуточный мониторинг состояния электросети на различных участках системы;
    • Повышение точности, оперативности и достоверности контроля состояния энергетического оборудования;
    • Предупреждение сбоев, аварий и уменьшение простоев оборудования. Повышение организационно-технического уровня ведения работ;
    • Сокращение сроков устранения нештатных и аварийных ситуаций;
    • Уменьшение эксплуатационных затрат на обслуживание систем.

    Автоматизация работы систем электроснабжения позволяет решить следующие задачи:

    • Защита электросети от перегрузок, коротких замыканий, перепадов напряжения;
    • Обеспечение нормального уровня напряжения и бесперебойного питания потребителей с учетом нагрузки на оборудование;
    • Минимизация потребления электроэнергии, автоматическое управление питанием оборудования;
    • Предотвращение, локализация и ликвидация аварий;
    • Автоматический учет энергопотребления. Реализуется в системах АСКУЭ;
    • Дистанционное управление коммутационными аппаратами и узлами инженерных систем (например, автономным электроснабжением) с ПК оператора или локальных пультов управления;
    • Постоянный контроль и протоколирование параметров состояния сети на щитах электроснабжения.

    Автоматизация системы освещения. Назначение и преимущества

    Основное назначение систем управления освещением – снижение расхода электроэнергии на цели освещения и повышения ресурса электроосветительных приборов.

    Экономия достигается на счет наиболее полного использования дневного света, и за счет учета присутствия людей в помещении.

    Управление системой освещения может быть автономным (управление непосредственно системой) и автоматизированной – в составе системы автоматизации и диспетчеризации здания.

    Автоматизированные системы управления освещением позволяют выполняют следующие типичные функции:

    • Точное поддержание искусственной освещенности в помещении на заданном уровне, осуществляется с помощью фотодатчиков, установленных в помещениях или на улице;
    • Использование естественной освещенности в помещении. Приглушение света в солнечный день, позволит сэкономить до 20-40% электроэнергии;
    • Учёт времени суток и дня недели, а также присутствия людей в помещении. Отключение «ненужного» света экономит 30%;
    • Дистанционное управление приборами освещения.

    Управление приборами электроосвещения может осуществляться двумя способами – включением/выключением всех или части светильников (дискретное управление) и плавным изменением мощности светильников — диммированием.

    К преимуществам использования автоматизированных систем управления освещением относятся значительная экономия энергоресурсов, безопасность (в случае аварии система подаст соответствующий сигнал, и сама предпримет меры по её локализации) и удобства в использовании.

    Оборудование автоматизации

    Автоматизированную систему управления можно условно разделить на три уровня взаимодействия.

    Третий (нижний) уровень — сбор информации и физическое управление, включает в себя:

    • Измерительные приборы, трансформаторы тока и напряжения, амперметры;
    • Датчики телесигнализации;
    • Приводы исполнительных устройств и т.п.

    Второй (средний) уровень — управление и передача информации на подсистемы, включает в себя:

    • Шкафы автоматизации с управляющим контроллером;
    • Оборудование связи;
    • Счетчики электрической энергии, подключаемые к сети автоматизации.

    Для автономной работы системы достаточно данных двух уровней.

    Для интеграции в систему автоматизации здания, устанавливают первый уровень управления — верхний, он представляет собой программное обеспечение, установленное на серверах управления, включает в себя так же АРМ диспетчера, средства преобразования протоколов, устройства дополнительной сигнализации, в том числе о его состоянии и режимах работы.

    Обмен информацией между первым и третьим уровнем происходит через второй.

    Щиты управления электроснабжением

    В общем случае могут содержать приборы изменения тока и напряжения, контроллеры управления и связи между оборудованием различных протоколов, магнитные пускатели, управляемы реле, автоматические выключатели (управляемые и не управляемые), защитные устройства, приборы технического учета и контроля параметров сети.

    Щиты управления системами электроснабжения не являются универсальными, их адаптируют к различным видам потребителей или объектов: подстанциям, электростанциям малой и средней мощности, компаудным системам, трансформаторам, системам электроосвещения, электродвигателям постоянного и переменного тока, конденсаторам, генераторам, системам резервного электроснабжения, системам измерения, контроля и управления, в т.ч. автоматизированным.

    Важной функцией, влияющей на безопасную работу здания, является возможность автоматического ввода резерва для потребителей I категории. Автоматизированное управление автоматическим вводом резерва обеспечивает:

    • Возможность длительного питания нагрузок
    • контроль параметров напряжения на основном и резервном вводах электропитания;
    • подключение нагрузки к не стационарному источнику электропитания (типа дизель-генератор) при отсутствии напряжения на стационарных источниках электропитания;
    • автоматическое возобновление питания нагрузки от стационарных источников электропитания после возврата напряжения в допустимые границы;
    • защиту линии питания после щита автоматического ввода резерва от действия тока короткого замыкания и перегрузки при помощи автоматического выключателя;
    • световую сигнализацию подключения нагрузки к первому и второму вводам электропитания;
    • при наличии системы автоматического запуска подачу сигнала на включения дизель генератора.

    Датчики, приборы мониторинга и устройства управления

    Датчики системы управления электроснабжением и электроосвещением служат для, сбора и передачи информации о наличии людей в помещении, уровне освещенности, температуре на устройствах подогрева и т.п. Данные передаются в систему управления, и на основе их показаний, система автоматизации активирует соответствующий режим работы.

    Датчики могут передавать пороговые, дискретные или аналоговые сигналы, в зависимости от этого выбирается устройство расширения для включения их в систему автоматизации.

    Показания датчиков представляются диспетчеру через систему мониторинга. В общем случае, система мониторинга предназначена для выполнения следующих функций:

    • Непрерывного контроля состояния оборудования, установленного на объекте;
    • Выдачи предупредительной и аварийной сигнализации на диспетчерский пульт;
    • Удаленного управления обслуживаемым оборудованием с диспетчерского пульта;
    • Предоставления собранной информации на диспетчерском пульте в удобном пользователю виде;
    • Архивирования информации в базе данных;
    • Ведения журнала событий по аварийной и предупредительной сигнализации, а также действиям обслуживающего персонала (диспетчера);
    • Формирования отчетов по шаблонам пользователя на основании собранных данных.

    Особенности проектирования системы автоматического управления электроснабжением и электроосвещением

    Частично, автоматизация ЭО, ЭС или ЭОМ частично уже присутствует в самих проектах этих систем, в частности, щит АВР является автоматической системой.

    Отдельный проект автоматизации предполагает, что указанные системы будут являться частью системы интеллектуального здания, т.к.

    использовать новые функции системы будет возможно только при получении внешней информации от системы охранной сигнализации, контроля и управления доступом, отопления, вентиляции и кондиционирования и т.д.

    Особенностью проектирования системы автоматизации электроснабжения и, особенно, электроосвещения является «обратная связь» с проектами указанных систем, которая появляется из-за особенности управления автоматизированной системой. В качестве примера, можно рассмотреть систему освещения.

    При классической схеме управление осветительными происходит на контактах выключателя, это означает, что фазный провод подводится сначала к выключателю, а от него – к лампе. При интеллектуальном управлении, клавиша выключателя передает сигнал управления в щит автоматизации, где реле подает напряжение на лампу, т.е.

    фазный провод идет сразу из щита к осветительному прибору.

    Схемы соединений систем электроснабжения будут различаться для автоматизированной и классической схем управления.

    Одна из основных задач внедрения АСУЭ – оптимизация и уменьшение энергопотребления здания, поэтому приборы система контроля и учета энергоресурсов (АСКУЭ) устанавливаются на щитах инженерных систем и на мощных потребителях. Увеличение расхода электроэнергии оборудования – повод провести проверку его технического состояния.

    Кроме того, при работе на объекте системы САУиД, диспетчер имеет возможность сравнить графики энергопотребления оборудования с процессами, происходящими внутри системы, что так же облегчает дальнейшую диагностику.

    Типовой состав проекта АСУЭ:

    • Общие данные;
    • Структурные схемы, при необходимости;
    • Задание на программирование системы;
    • Функциональные схемы автоматизации для каждой из подсистем;
    • Схемы связи контроллеров системы автоматизации;
    • Схемы внешних соединений для щитов автоматизации;
    • Схемы связи со смежными системами автоматизации;
    • Принципиальные электрические схемы щитов автоматизации, двигателей насосов или вентиляторов;
    • Принципиальные схемы питания щитов автоматизации;
    • План расположения оборудования и проводок систем автоматизации;
    • Кабельные журналы;
    • Монтажные схемы;
    • Спецификация оборудования и проводок.

    Интеграция с системой автоматического управления и диспетчеризацией здания АСУД

    Интеграция алгоритмов управления системами электроснабжения и электроосвещения позволяет собственнику здания сократить размеры платежей за электроэнергию до 30%.

    В среднем, применение системы управления зданием удорожает общую стоимость инженерии здания на 20-70 долларов США на 1 квадратный метр общей площади здания и зависит от размеров здания и технических требований к работе инженерных систем. В то же время применение ресурсосберегающего оборудования и внедрение АСУД позволяет:

    • Вписаться в ограниченные энергомощности и исключить расходы на строительство дополнительной подстанции;
    • Продлить срок службы оборудования за счет постоянного мониторинга параметров инженерных систем и своевременного проведения наладочных работ;
    • Снизить на 20% ежемесячные коммунальные платежи (вода, тепло, канализация, электроснабжение) за счет совместной работы систем, для системы электроснабжения данный показатель может быть еще выше;
    • Сократить расходы на службу эксплуатации, поскольку большинство процессов будет происходить в автоматическом режиме;
    • Снизить заболеваемость сотрудников за счет создания комфортных условий для их работы.

    Эксплуатационные выгоды:

    • Минимизиация расходов на техническое обслуживание оборудования и инженерных систем;
    • Полная информация о сбое, позволит диспетчерам максимально быстро и дешево устранить проблему, а в большинстве случаев, предотвратить ее;
    • Прогнозирование техобслуживания и определение, когда оно необходимо, а когда не требуется.

    Для персонала:

    • Создании безопасных для здоровья и комфортных условий работы сотрудников и снижения числа их заболеваний;
    • Снижении расходов компании на восстановление работоспособности персонала, страховые выплат и лечение заболеваний.

    В интегрированных системах, информация с датчиков смежных систем, передается в алгоритм управления другой системы, стандартный пример использование — извещатели системы охранной сигнализации или данные СКУД, управляют климатическими системами и устройствами электроосвещения. Когда в помещении отсутствует персонал, алгоритм управления интеллектуального здания переведет системы в экономичный режим работы. Кроме того, включение уличного освещения также может осуществляться и вручную, с пульта диспетчера.

  • Источник: http://rina.pro/napravleniya-deyatelnosti/sistemy-avtomatizacii/avtomatizaciya-elektrosnabzheniya

    Автоматизация систем управления энергоснабжением

    Рейтинг:  5 / 510Автоматизация систем управления энергоснабжением

    Читайте также:  Как устроены и работают пускорегулирующие аппараты люминесцентных ламп

    Сложно представить себе современный мир без автоматизации. Сегодня автоматизированы практически любые производственные процессы, и с автоматизацией и автоматикой люди сталкиваются практически во всех областях повседневной жизни. Коробка передач – «автомат». Обновление приложений в телефоне – автоматическое.

    Электрочайник автоматически отключается, когда вода вскипает, а электродуховой шкаф сегодня сам может включиться в нужное время, перейти в необходимый режим работы и выключиться, известив вас об этом, когда ужин будет готов.

    Так что же такое автоматизация, чем она отличается от автоматики, и как автоматизированные системы управления используют для нужд энергоснабжения?

    Начнем с основного: что есть автоматика, а что – автоматизация. Первым понятием описывают отрасль науки, которая разрабатывает процессы и технологии, исключающие участие человека.

    Например, городское освещение включается дистанционно, за это отвечает система автоматического контроля и управления сетями наружного освещения.

    Диспетчер следит за происходящим по интерактивной карте города и мониторам, и действует согласно инструкции, если случаются аварии. Другой пример – автоматический выключатель. При коротком замыкании он разрывает цепь, и человеку остается включить его заново.

    При использовании РЗА уровень автоматизации может быть глубже, например, при использовании автоматического повторного включения (АПВ). Как видно, автоматизация – это процесс внедрения элементов автоматики в данную отрасль.

    Многие процессы, однако, даже при современном уровне развития техники нельзя сделать автоматическими. В автоматизированных системах управления роль человека – оператора – сводится к вводу, контролю и корректировке данных, а также к необходимым действиям в случае неполадок.

    Поэтому уже рассмотренное АПВ само по себе – автоматическое, но эффективное при неустойчивых повреждениях, которые, по разным оценкам, составляют 50-90 % от всех аварий.

    Если повреждение устойчивое, то оперативный персонал узнает о необходимости выехать на поврежденный участок с помощью сигнальных элементов и систем релейной защиты.

    В целом широкая автоматизация систем управления энергоснабжением позволяет добиться более эффективного использования энергоресурсов, помогает снизить расход электроэнергии и издержки, а также увеличить производительность. Автоматизации подвергаются те процессы, которые не могут протекать более эффективно под руководством человека. Рассмотрим некоторые примеры использования автоматизированных систем управления энергоснабжением.

    Начнем с мероприятий, больше относящихся к автоматике. В некоторых жилых районах производят отключение горячего водоснабжения с 1:30 ночи до 5 утра. Чтобы в трубах циркулировала горячая вода, нужно поддерживать давление, которое создается насосом рециркуляции, расположенном в центральном тепловом пункте.

    Реле времени отключает насосы в заданный момент в целях экономии средств и увеличения срока службы.

    Погашение 2/3 светильников уличного освещения в те часы, когда свет не нужен большей части жителей, тоже можно отнести к автоматике, хотя момент включения может быть скорректирован диспетчером в зависимости от погодных условий и рекомендаций ГАИ.

    Пример использования автоматизированных систем управления (АСУ) энергоснабжением – это АСКУЭ, применяемые на всех предприятиях и сводящие участие человека в процессе контроля и учета электроэнергии к минимуму: за снятием показаний не нужно ходить к трансформаторной подстанции, достаточно посмотреть на экран монитора в кабинете главного энергетика предприятия. Кроме того, АСКУЭ подают команды на отключение потребителей-регуляторов, когда это необходимо. Какие результаты приносят перечисленные меры? Так, автоматизация компрессорных станций сжатого воздуха снижает энергопотребление примерно на 10%, а автоматизация управления освещением – на 15%. 

    Отдельно хочется упомянуть о разработке так называемых умных сетей электроснабжения, регулируемых вычислительной техникой и специальным программным обеспечением с целью наиболее эффективного функционирования электроэнергетической системы. Внедрение таких сетей, конечно, перевернет современную энергетику, но уже сейчас прекрасно видно, какую выгоду дает автоматизация управления энергоснабжением. 

    Социальные кнопки для Joomla

    Источник: https://tmr-power.com/stati/avtomatizatsiya-sistem-upravleniya-energosnabzheniem

    Управление электроснабжением — Сумма технологии

    Автоматизированные системы управления электроснабжением (АСУЭ) выполняют функции дистанционного контроля и управления распределением электроэнергии на предприятии. Основной целью их создания является обеспечение бесперебойного, стабильного электроснабжения предприятия за счет:

    • предоставления оперативному и диспетчерскому персоналу достоверной информации по текущим характеристикам сетей электроснабжения, состоянию и режимам работы энергетического оборудования электрических подстанций;
    • реализации функций телеуправления объектами электроснабжения в дистанционном режиме;
    • предупреждения ошибочных действий персонала, обеспечения своевременного и грамотного реагирования на предаварийные и аварийные ситуации;
    • автоматического ведения журналов технологических событий и предоставления инструментов для просмотра и анализа аварийных осцилограмм, действий операторов, истории изменения контролируемых параметров.

    Источниками эффективности применения автоматизированных систем управления электроснабжением являются:

    • повышение надежности функционирования энергосистемы предприятия. Минимизация простоев технологического оборудования, связанных с перебоями электроснабжения и низким качеством электроэнергии;
    • повышение качества планирования и управления потреблением электроэнергии. Увеличение коэффициента использования выделенного лимита мощности, минимизация штрафов за превышение лимитов;
    • повышение прозрачности расчетов с субабонентами;
    • предупреждение ошибочных действий эксплуатационного и оперативно-диспетчерского персонала. Минимизация последствий нештатных ситуаций;
    • снижение трудозатрат на сбор первичной информации и формирование отчетных документов.

    Структура автоматизированных систем управления электроснабжением

    Нижний уровень систем АСУЭ образуют измерительные преобразователи тока и напряжения, средства технического учета электроэнергии, системы противоаварийной защиты и автоматики, иные устройства, обеспечивающие измерение и регулирование режимов работы оборудования электрической сети.

    Первичные данные о состоянии и режимах работы подстанций, параметрах выработки и потребления электроэнергии поступают на устройства сбора, предварительной обработки, агрегирования телемеханической информации и данных технического учета электроэнергии, образующие средний уровень систем управления электроснабжением.

    Агрегированные, предварительно обработанные данные с подстанций поступают на верхний уровень АСУЭ, на сервера подсистемы сбора и обработки технологической информации, сервера долговременного хранения данных и выводятся на экран коллективного использования в диспетчерской, а также на АРМ специалистов (энергодиспетчера, инженера-релейщика, специалистов службы главного энергетика и др.) в формате мнемосхем, графиков, диаграмм, таблиц, сводных панелей показателей, цифровых и текстовых табло.

    Основные функциональные возможности систем управления электроснабжением

    Основное предназначение систем АСУЭ – обеспечить эффективное оперативно-диспетчерское управление объектами электроснабжения в нормальных, переходных и аварийных режимах. Поэтому, к числу их основных функций относятся:

    • контроль параметров работы электрической сети и силового оборудования (значение токов, напряжений, мощностей, частоты и др.);
    • контроль положения коммутационных аппаратов;
    • контроль состояния основного и вспомогательного электрооборудования;
    • контроль неэлектрических параметров функционирования подстанций (сигналы охранной и пожарной сигнализации, температурный режим на подстанции и др.);
    • вычисление расчетных величин (расчет линейных напряжений и токов по фазным, 3Uo, 3Io. U2, I2 и др.);
    • контроль и регистрация выхода измеряемых параметров за установленные границы, регистрация аварийных событий и нарушений;
    • формирование сообщений предупредительной и аварийной сигнализации;
    • изменение уставок работы оборудования, формирование и передача команд телеуправления на устройства нижнего оборудования;
    • диагностика и самодиагностика комплекса технических средств системы: измерительных, регистрирующих и регулирующих устройств, линий связи, серверного оборудования;
    • ведение архивов измеряемых и рассчитываемых значений, ведение журналов действий пользователя в системе;
    • формирование технической, оперативной, эксплуатационной и отчетной документации;
    • обмен информацией со смежными и внешними информационными системами.

    В зависимости от задач Заказчика в системах управления электроснабжением может быть также реализована функциональность  информационно-аналитических систем управления энергоэффективностью в части учета и анализа параметров потребления электрической энергии, в том числе:

    • учёт потребления электроэнергии на различные нужды (потребление по отдельным производствам, цехам, участкам);
    • сравнение потребления однотипных потребителей;
    • анализ почасовых и сезонных профилей потребления;
    • контроль над ростом и равномерным распределением нагрузок;
    • контроль параметров по договорам энергоснабжения;
    • оперативное планирование потребления электроэнергии;
    • вычисление балансов электроэнергии, сравнение с проектными решениями, выявление нерационального использования и потерь электрической энергии.

    Источник: http://www.summatechnology.ru/solutions/EnMS/upravlenie-elektrosnabzheniem/

    Страница 1 из 20

    Введение

    Современные системы телемеханики и управления технологическими процессами контроля и учета

    Этапы развития автоматических и телемеханических систем управления устройствами электроснабжения железнодорожного транспорта, метрополитена и городского транспорта

    Автоматика и телемеханика являются важным звеном научно-технического процесса на железнодорожном транспорте. Их внедрение существенно повышает технико-экономическую эффективность электротяговых устройств.

    В начальный период электрификации железных дорог нашей страны оборудованием устройств электроснабжения управляли вручную. При этом штат тяговых подстанций составлял 12-14 чел.

    «Окна», выделяемые для профилактического обслуживания контактной сети, использовались лишь наполовину; остальное время затрачивалось на подготовку рабочих мест – переключения фидерных выключателей и разъединителей контактной сети.

    Работы по автоматизации тяговых подстанций были начаты в 30-х годах. В 1932г. на Закавказской ж.д. аппаратурой автоматики образовали фидерные выключатели. В 1934г. ЛИИЖТом была разработана схема автоматики тяговой подстанции с ртутными преобразователями. Успешные опыты по работе в автоматическом режиме были проведены на тяговых подстанциях Мытищи и Щелково.

    Первые устройства автоматики выполнялись в виде специализированных аппаратов – контролеров с моторными приводами. Они были надежные в работе, но сложные в изготовлении, громоздки и дороги.

    После внедрения автоматических устройств, поддерживающих заданный режим работы ртутных преобразователей, повысилась их надежность, сократился расход энергии на собственные нужды, стало легче работать дежурному персоналу.

    Появилась возможность перейти на дежурство «в одно лицо», что позволило сократить штат подстанции до 9-11 чел.

    Интенсивный размах получили новые разработки после принятия Генерального плана электрификации железных дорог в 1956 году. В системах автоматики и телемеханики можно выделить несколько этапов развития.

    Первое поколение (1946-1958 гг.) – аппаратура выполнена на стандартных телефонных реле и контактных тяговых искателях (ВРЛ). Релейно–контактная система телемеханики впервые была введена на участке Москва – Раменское. В 1955 – 59 гг. она начала работать на ряде участков общей протяженностью около одной тысячи км.

    Телемеханика позволила повысить оперативность работы энергодиспетчеров по обеспечению профилактических работ на контактной сети и при ликвидации ее повреждений. Однако релейно-контактная система была трудоемкой в изготовлении и при монтаже. Наработка на отказ ее устройств на первых порах не превышала одного месяца.

    Читайте также:  Энергетика, электрические системы - основные понятия

    Споридическая система.

    Второе поколение (1959-1975 гг.) – ВНИИЖТом при участии проектного института Трансэлектропроект разработана система БСТ-59 (для тяговых подстанций и постов секционирования) и БТР-60 (для разъединителей контактной сети). С учетом опыта монтажа и наладки этих систем в 1962 г. была разработана система ЭСТ-62, получившая наиболее широкое распространение на сети дорог.

    Основа элементной базы аппаратуры БСТ-59; БТР-60 и ЭСТ-62 – полупроводниковые приборы (германиевые транзисторы и диоды). Конструктивно система ЭСТ-62 выполнена из тяговых модулей, содержащих наборы логических и функциональных элементов. Модели впервые изготавливали методом печатного монтажа.

    Аппаратуру телемеханики снабжали также специальными сервисными приборами для облегчения ее технического обслуживания.

    В это же время семь тяговых подстанций постоянного и переменного тока были оборудованы электронными устройствами управления, автоматики и защиты. (Сейма-3 на тяговой подстанции Юго-Восточной ж.д. Палатовка); (Миасс – на тяговой подстанции Свердловской ж.д.

    – постоянный ток). Дальнейшим шагом в развитии комплексной автоматизации и телемеханизации явилось создание электронной системы регулирования напряжения (УТРНК – устройство телерегулирования напряжения в контактной сети). Опытная эксплуатация была начата в 1974 г.

    на Свердловской ж.д.

    (Дать комментарий и отметить слабости элементной базы для создания таких многофункциональных комплексов и в целом ошибочность такого подхода). Дважды наступаем на одни и те же грабли МИУК (Ростов).

    Третье поколение (1976-1983 гг.) – связано с внедрением системы телемеханики «Лисна».

    Вместо германиевых в ней применены более надежные кремниевые приборы, усилена помехоустойчивость элементов, увеличена емкость по числу команд и сигналов, введены телеизмерения напряжений и токов, а также определение расстояния до места к.з. в контактной сети и ВЛ СЦБ.

    Для предотвращения попадания перенапряжений из цепей подстанции аппаратура телемеханики изолирована от них с помощью оптронных развязок. Если до внедрения телемеханики для обеспечения работ на контактной сети при часовом «окне» требовалось в среднем 30 мин.

    , то при релейно-контактной системе это время составило » 15 мин., а при электронных до 3 мин. Начался переход к дежурству на дому и частично к обслуживанию тяговой подстанции оперативно-ремонтным персоналом. При этом на тяговых подстанциях эксплуатационный персонал сократился до 5-7 чел.

    Создание типовых модулей «Сейма» стало крупным шагом в разработке не только средств телемеханики, но и автоматики и защиты от токов короткого замыкания. В короткие сроки были разработаны устройства бесконтактной фидерной автоматики БФАК.

    Четвертое поколение (1984-89гг.) – аппаратура выполнена на интегральных микросхемах. Система МРК-85, МСТ-95. Внедрена МРК на Московской железной дороге на участке Москва-Раменское-Конобеево.

    Система телемеханики устройств электроснабжения электрифицированных железных дорог в настоящее время представлены фактически, одной системой, имеющей лишь различные модификации.

    Во всех этих модификациях изменялась элементная база, совершенствовалась схемотехника и конструктивное исполнение, но их структура и принципы построения были заложены ранее и оставались неизменными. Даже использование микропроцессоров в системе ЭЛОТ2100, можно рассматривать с некоторой оговоркой, как совершенствование элементной базы.

    Все эти системы относятся к системам с жесткой аппаратурной логикой. Функциональные возможности заложены в систему на стадии проектирования и в процессе монтажа, эксплуатации и не могут быть изложены или дополнены.

    Пятое поколение (1990-н.в.) – программно-аппаратные технические средства. Говорят, системы выполнены с гибкой программируемой логикой. К системам этого поколения относится разработка НИИЭФА автоматизированной системы телемеханического управления (АСТМУ).

    Главной отличительной особенностью этой системы являются способ кодирования и передачи информации. В АСТМУ информация передается в цифровом виде.

    Экспериментальный образец АСТМУ смонтирован на участке железной дороги Чудово-Новгород (3 тяговых подстанции и посты секционирования между ними), установлен на направлении Волховстрой-Свирь (тяговая подстанция Копчаново) с модификацией диспетчерского пункта.

    Тяговая подстанция Сортировочная по системе полуцентрализаванного управления на КП. В общем система ПЭВМ и сети программируемых контроллеров. AUTOLOG-32.

    К этому поколению относится автоматизированная система контроля и управления электроснабжением (АСКУЭ).

    В основу АСКУЭ положены принципы: магистрально-модульных систем; распределенной структуры управления с максимальным усилением центрального контроллера на диспетчерском пункте и узловых на крупных контролируемых пунктах и рассредоточения встраиваемых микроконтроллеров непосредственно в ячейках объектов контроля и управления.

    Используется многозадачная операционная система, обеспечивающая решение задач в реальном масштабе времени. Особое внимание уделено каналообразующей аппаратуре. Реализован кольцевой принцип обмена информации на локальном уровне (контролируемый пункт) и при организации связи между ДП и КП (см.слайд).

    Остро встает вопрос о необходимости иметь традиционный щит телесигнализации.

    Современные системы телемеханики, разработанные МЭЗ МПС РФ совместно с МИИТом, спроектированы с учетом передовых и информационных технологий – микропроцессорная подсистема для сетевых районов с передачей информации по радио АТСР и микропроцессорная система телемеханики нового поколения АМТ-01 для управления объектами тягового электроснабжения.

    Опытный комплект аппаратуры АТСР находится в эксплуатации с 2001г., телемеханики АМТ-01 планируется к вводу в опытную эксплуатацию в конце 2001г.

    Опытный комплект аппаратуры АТСР предназначена для беспроводного дистанционного управления объектами электроснабжения железнодорожного и муниципального транспорта, а также другими энергетическими и промышленными объектами, расположенными на значительном расстоянии от управляющего центра, особенно в тех случаях, когда прокладка кабеля для связи с управляющим центром затруднена или экономически нецелесообразна. Сигналы о состоянии объектов и сигналы управления объектами передаются посредством радиостанции, работающей в полудуплексном режиме на одном частотном VHF канале шириной 12,5 кГц. Радиус действия радиостанции зависит от мощности её передатчика, чувствительности приемника, высоты антенны, рельефа местности и интенсивности помех на рабочей частоте. Типичный радиус действия системы тьелемеханики с радиостанцией Motorola GM-340 и стандартной антенной составляет 10 км, максимальный радиус действия при благоприятных условиях (вне населенных пунктов, ровный рельеф местности, радиостанция с передатчиком мощностью 25 Вт, антенны высотой 40 м) – до 35 км. Контролироуемые пункты должны быть расположены в пределах прямой видимости – в радиусе действия радиостанции диспетчерского пункта. Время опроса состояния одного контролируемого пункта (при отсутствии изменения состояния контролируемых объектов) – не более 0,2 с.

    Другая новая микропроцессорная система телемеханики АМТ-01 предназначена для управления объектами тягового электроснабжения, распределенным вдоль железнодорожных магистралей, расположенными на значительном удалении от управляющего центра, и адаптирована в первую очередь для использования проводных линий связи – воздушных или кабельных.

    АМТ-01 является дальнейшим развитием телемеханики МСТ-95 на принципиально новой основе – новая элементная база, протоколы связи и дополнительные возможности.

    Рассмотрим оба типа новой телемеханики в свете вышеизложенных тенденций.

    В их основу положено использование современных высокопроизводительных микропроцессов. Это позволило применить интеллектуальные протоколы связи, значительно оптимизировать использование каналов связи, снизив исбыточность информации, циркулирующей по ним.

    Это позволило увеличить число контролируемых пунктов одного круга телемеханики до 255, на каждом пункте число объектов телесигнализации – до 192 в стандартной комплектации (возможно увеличение до 384), число объектов телеуправления – 64 (возможно увеличение до 128).

    При этом время прохождения команд телеуправления и среднее время прохождения сигналов ТС сократилось.

    Аппаратура КП и ДП телемеханики АМТ-01 может использоваться и в составе кругов телемеханики предшествующих поколений – «Лисна» и МСТ-95. В этом случае протоколы этих телемеханик эмулируются, и аппаратура АМТ-01 становится полностью совместимой с ними. Количество объектов ТУ и ТС, количество КП при этом ограничивается на уровне телемеханики МСТ-95.

    Подобная возможность предусмотрена для использования новейшей аппаратуры АМТ-01 для модернизации отдельных КП существующих кругов, увеличения их количества, а так же для поэтапной замены целых энергодиспетчерских кругов на новую аппаратуру без перерыва в эксплуатацию.

    По завершении пуско-наладочных работ всего заменяемого круга, телемеханика АМТ-01 переводится на использование интеллектуальных протоколов связи, что позволяет адресовать большое количество КП, большое количество ТУ и ТС на каждом из них и использовать все преимущества телемеханики нового поколения.

    В новых типах телемеханики для полной совместимости с предыдущими сохранены принципы подключения внешних цепей. Это позволяет сохранить существующий монтаж исполнительных цепей на контролируемых пунктах. При замене существующей телемеханики достаточно только подключить кабели внешних цепей к клеммам аппаратуры новой телемеханики.

    Объекты телесигнализации рассматриваются как сухие контакты реле, имеющие два положения – замкнутое и разомкнутое. Объекты телеуправления рассматриваются в качестве обмоток промежуточных реле, управляющих силовым оборудованием.

    Обратные выбросы напряжения, возникающие при отключении реле, гасятся диодами, встроенными в аппаратуру контролируемого пункта, что устраняет необходимость устанавливать их во внешних цепях.

    Объекты телеуправления могут быть объединены в группы по 4, 8 или 16 объектов, что упрощает их подключение и обслуживание.

    Одним их наиболее значительных преимуществ микропроцессорной телемеханики – возможность производить самодиагностику аппаратуры и подключенных исполнительных цепей, и при необходимости сообщать об обнаруженных неисправностях на АРМ телемеханика, установленный на ДП. Подобная функция реализована в обеих телемеханиках – АТСР и АМТ-01.

    В состав современной телемеханики входит автоматизированное рабочее место энергодиспетчера – программный комплекс, который облегчает работу диспетчера, ведет учет событий, автоматизирует документооборот и содержит справочные и нормативные документы. Кроме того, программа производит анализ действия диспетчера для предотвращения аварийных ситуаций, предостерегает от потенциально опасных действий и предлагает диспетчеру оптимальные варианты.

    В будущем программный комплекс АРМ предполагается совершенствовать в направлении увеличения степени интеллекта, что еще более облегчит труд энергодиспетчера, снизит вероятность ошибочных действий, травматизма и возможного материального ущерба.

    Последняя >>

    Источник: http://texttotext.ru/lekcii/avtomatizaciya-sistem-elektrosnabjeniya.html

    Проектирование: Автоматизация, Электроснабжение

    Компания «Авалон-М» предлагает услуги по комплексному проектированию автоматизированных систем управления и систем электроснабжения для промышленных предприятий, объектов энергетики и гражданского строительства.

    Читайте также:  Микропроцессорные устройства релейной защиты: обзор возможностей и спорных вопросов

     

    Проекты по направлению «Автоматизация»:

    • Автоматизация технологических процессов и производств (АСУТП, АСУП);
    • Автоматизированные системы диспетчеризации (АСД), диспетчерского управления (АСДУ);
    • Автоматизированные системы мониторинга (АСМ);
    • Автоматизированные системы технического учета энергоресурсов (АСТУЭ);
    • Программное обеспечение (PLC, HMI, SCADA).

       Компания «Авалон-М» имеет большой опыт в проектировании систем автоматизации и диспетчеризации промышленных и гражданских объектов и предлагает своим заказчикам открытые, надежные, стандартные решения и технологии, а также полный комплекс услуг по созданию и внедрению АСУ:

    • Техническое обследование объектов автоматизации;
    • Разработка концепции построения АСУ и проектных решений ее реализации;
    • Разработка ТЭО (технико-экономическое обоснование);
    • Разработка технического задания и согласование его с заказчиком;
    • Подбор оборудования;
    • Разработка проектной документации;
    • Разработка программного обеспечения:
      • Программируемые логические контроллеры (ПЛК),
      • Панели управления, панели оператора (HMI),
      • SCADA-системы;
    • Разработка эксплуатационной документации.

       Компания «Авалон-М» предлагает своим заказчикам современные решения на базе оборудования и программного обеспечения ведущих производителей средств автоматизации: Schneider Electric, Siemens, АВВ, Wonderware, Indusoft, Rittal, Janitza, Spirax Sarco, Krohne и др.

     

    Проекты по направлению «Электроснабжение»:

    • Внутреннее электроснабжение, распределительные сети;
    • Трансформаторные подстанции (КТП, БКТП);
    • Электрощитовое оборудование (ГРЩ, ВРУ, АВР, ЩА, ША);
    • Гарантированное электроснабжение – системы бесперебойного питания, ДКИН;
    • Освещение – наружное, внутреннее, рабочее, аварийное;
    • Заземление и молниезащита – защитное, технологическое, уравнивание потенциалов.

       Компания «Авалон-М» имеет большой опыт в проектировании систем электроснабжения промышленных и гражданских объектов и предлагает своим заказчикам полный комплекс услуг:

    • Техническое обследование;
    • Разработка электрических схем;
    • Расчет нагрузок;
    • Проектирование шинопроводов;
    • Подбор оборудования и комлпектующих;
    • Разработка планов расположения оборудования на объекте;
    • Компоновки электрощитового оборудования;
    • Кабельные трассы;
    • Монтажные схемы;
    • Разработка эксплуатационной документации.

       «Авалон-М» предлагает своим заказчикам электротехническое оборудование ведущих производителей: Schneider Electric, Siemens, АВВ, Jean Muller, Janitza. 

    Источник: http://avalonm.ru/uslugi/proektirovanie/avtomatizatsiya-elektrosnabzhenie

    Автоматизация промышленных систем управления энергоснабжением | Электромонтаж Орион-М

    Для пользования энергохозяйством предприятия оно оборудуется автоматическими системами, чтобы повысить эксплуатационную способность, скорость и долгое время работы энергетического оборудования.

    Это происходит для урегулирования вопросов технологического или же организационно-экономического плана. Все системы, описанные выше, представляют собой часть автоматической системы управления фабрикой или же заводом.

    Они имеют в наличии все нужные ресурсы для посылки информации от диспетчерского пункта, которые питают энергосистемы в объеме, согласованном с последним.

    Принципы составления задач

    Список заданий АСУЭ для энергохозяйства создается, опираясь на целесообразность, сформированную требованиями, связанными с промышленностью и экономикой.

    В этом случае учитывается рациональное использование всех типовых решений, включая способности технических средств, входящих в оборот.

    В себя она включает управление из одного места энергоснабжением и восстановлением электроприборов, распределением и сбытом энергии. Содержит в себе систему, которая управляет процессами, происходящими в этой отрасли хозяйства.

    Чтобы производить контроль и замечать все получаемые и потраченные энергоресурсы, будь то жидкость, тепло или электричество, в АСУЭ входит составляющая, называемая автоматизированной системой контроля и учета энергоресурсов. Также существуют подсистемы водо- и теплоснабжения промышленности в АСУЭ.

    АСУ СЭС – это одна из важных подсистем АСУЭ и обычно включает в себя приборы контроля снабжением электричества и восстановлением электронных приборов, распределением и распространением электроэнергии, а также приборы контроля процессами, связанные с промышленностью и экономикой. Чтобы контролировать и учитывать энергетические ресурсы (электроэнергию, тепло, воду), в состав АСУЭ входит особая часть, которая называется автоматическая система контроля и учета энергоресурсов (АСКУЭ).

    Также существует такая часть, как тепло- и водоснабжение промышленности в АСУЭ. АСУЭ создано для того, чтобы обеспечивать определенные функции, а именно – отображать, насколько работоспособна главная схема электроснабжения в данный момент времени и проводить расчет, контролирование и регистрирование процессов.

    Задачи АСУЭ

    Возможность осуществлять дистанционное управление с помощью переключения выключат реле на главной схеме с контролем всех действий дежурного, и управление на расстоянии переключением всех выключателей, расположенных на главной схеме, имея при этом контроль действий.

    Целью АСУЭ является обеспечение вычисления и выведения информации о работоспособности главной схемы и приборов.

    Проверка контроля оборудования, оберегание ведомости событий, сохранение и документирование информации, обнаружение и поднятие тревоги появления феррорезонансных режимов в сети: все это также лежит на АСУЭ.

    Также в задачи данной системы входит изучение работоспособности приборов, автоматизирование противоаварийного управления, контроль режима аккумуляторной батареи и целостности ее цепей и изучение защиты и автоматики.

    Источник: http://2tarifa.ru/stati/elektrichestvo-na-proizvodstve/avtomatizacziya-promyishlennyix-sistem-upravleniya-energosnabzheniem.html

    Асу энергоснабжением технологического объекта

    Краткая информация: АСУ Э (автоматизированная система управления энергоснабжением), состоит из трех подсистем: АСУ ЭС (электроснабжение), АСУ ЭР (учета энергоресурсов) и АСУ ТВС (тепло-водоснабжение).

    В части ЭС обслуживаются следующие технологические объекты:

    • ЗРУ 10кВ (закрытое распределительное устройство) на 3 секции
    • КТП2х630 (комплектная трансформаторная подстанция) 2 секции по 630кВ
    • КТП2х400 (комплектная трансформаторная подстанция) 2 секции по 400кВ
    • ЩПТ220 (щит постоянного тока) на 220В
    • Подсистема гарантированного питания
    • ШРС ГПА (шкафы распределительные силовые) для питания электроприводами агрегатов + ОЩСУ (общестанционный щит станции управления)

    В части ЭР обслуживаются следующие технологические объекты и подсистемы:

    • АГРС (автоматический газораспределительный узел)
    • Учет электроэнергии по потребителям
    • Учет расхода воды, тепла и газа (УГ)
    • Станция катодной защиты трубопровода (СКЗ)

    В части ТВС обслуживаются следующие технологические объекты:

    • Артезианские скважины (АС)
    • Канализационная насосная станция (КНС)
    • Станция химической подготовки воды и обезжелезивания (ХПН-СОЖ)
    • Котельная

    Основные данные по системе:

    • Два сервера в режиме горячего резервирования с синхронизацией данных, с автоматическим переключением режимов серверов и обеспечением безударного перехода.
    • 4 АРМ оперативного персонала с автоматическим переключением между основным и резервным серверами. С динамическим управлением экранами в зависимости от авторизованного пользователя (любой АРМ может выполнять функции других АРМов, если в нем зайти под конкретной учетной записью). Клиент-серверная архитектура взаимодействия с серверами.
    • 1 Сервер архива на базе реляционной СУБД MySQL с периодом хранения информации минимум за 1 год работы системы. Рабочая емкость системы по результатам эксплуатации: примерно 40-50Гигабайт архивных данных и около 1Гигабайта журналов событий.
    • Общее количество компонентов системы: 116 шт., из ни 13 узлов работает под управлением исполнительных модулей системы SCADA+, 2 узла под управлением стороннего ПО (сервер архива и «АСКУЭР»), 111 элементов – оборудование, подключаемое по внешним интерфейсам связи (в основном по протоколу ModBus).
    • Информационная емкость системы: около 8500 точек ввода/вывода
    • Общее количество графических экранов проекта: 314 шт., из них уникальных – 114 шт.
    • Общее количество уникальных алгоритмов: 78 шт.

    Подсистема единого времени:

    Благодаря штатной поддержке протокола SNTP в системе SCADA+ весь комплекс постоянно выполняет синхронизацию системных часов каждого элемента с точностью не более 20мс разницы от эталонного времени по системе GPS.

    Динамические характеристики:

    • Период обновление экранных форм на АРМах оперативного персонала – не более 1 секунды
    • Время переключения между экранами – менее 1 секунды.
    • Регистрация аналоговых сигналов в контроллерах под управлением исполнительных модулей SCADA+ — частота дискретизации не более 50мс (с учетом фильтрации сигнала).
    • Регистрация дискретных сигналов в контроллерах под управлением исполнительных модулей SCADA+ — частота дискретизации не более 20мс (с учетом фильтрации дребезга).
    • Регистрация данных с блоков цифровой релейной защиты (ЦРЗА) – частота дискретизации не более 100мс.
    • Доступ к архивным данным:
      • Выборка месячного периода – около 1-2 минут
      • Выборка суточного периода – менее 30 секунд
      • Формирование отчетов по архивам за сутки – менее 5 секунд
      • Формирование отчетов по архивам за месяц – 10-20 секунд
      • Время переключения режима серверов Мастер-Слейв:
        • При штатной смене режима – менее 1 секунды
        • При принудительном завершении работы основного сервера – 1-2 секунды
        • При выходе из строя сетевого оборудования – 5-15 секунд
        • Время переключения АРМов между серверами в случае потери связи с основным сервером – менее 2 секунд

    Подсистема буферизации данных:

    В контроллерах под управлением исполнительных модулей системы SCADA+ выполняется предварительная буферизация данных по каждому входному сигналу УСО, объем буфера на каждый вход УСО составляет около 100000 значений с регистрацией меток времени и флагов достоверности.

    При работе  блоками ЦРЗА (цифровой релейной защиты Sepam в ЗРУ) выполняется работа с их внутренними журналами событий, которые буферизируют события по срабатыванию защит и автоматики при переключениях. Дискретизация данных сигналов порой достигает 1мс, поэтому они обязательно должны буферизироваться внутри устройств ЦРЗА с последующим их подъемом в скада-систему.

    Благодаря буферизации данных в контроллерах и подъему журналов событий из блоков ЦРЗА – выполняется одно из основных требований к автоматизации объектов электроснабжения: система способна работать вообще при остановленных серверах, шлюзовых ФК и АРМах верхнего уровня.

    Все переключения и действия с оборудованием в момент останова системы регистрируются в контроллерах и блоках ЦРЗА, а затем поднимаются в систему АСУ Э при запуске серверов, шлюзовых ФК и АРМов из этих буферов.

    Таким образом, система всегда позволяет вести архивы и журналы событий без каких-либо потерь даже в случае полного выхода из строя вышестоящих узлов системы.

    Подсистема взаимодействия с внешними комплексами АСКУЭ:

    В данной системе на основе штатных функций системы SCADA+ выполняется прямое взаимодействие с внешней системной АСКУЭ на базе СУБД Oracle – выполняется считывание показаний по счетчикам электроэнергии, а также вычитывание журналов событий по каждому электросчетчику (потеря связи, ошибки и прочая информация) для формирования диагностической информации для оперативного персонала.

    Примеры графических экранов рабочих мест оперативного персонала:

    Источник: http://www.scadaplus.ru/vnedreniya/asue3/

    Ссылка на основную публикацию