Автоматизация в энергетике это комплекс технических и программных средств, который обеспечивает оптимальную работу технологического оборудования и мониторинг работы всей энергетической системы.
С целью повышения эксплуатационной надежности, долговечности и эффективности работы энергетического оборудования, для решения задач диспетчерского, производственно-технологического и организационно-экономического управления, предприятия оснащаются автоматизированными системами управления.
Энергетика крайне важная для экономики страны отрасль, она должна обеспечивать стабильное и надежное энергообеспечение потребителей. Поэтому большое внимание должно уделяться надежности, безопасности и безотказности внедряемых автоматизированных систем.
Автоматизация в энергетике: основные функции и задачи.
Внедряемые системы выполняют все стандартные функции, необходимые для автоматизированных систем управления.
- учет и контроль. Ход технологических процессов контролируется с помощью сигналов, поступающих с датчиков, которые измеряют технологические параметры такие как (расход, давление, уровень, ток электродвигателей, потребление электроэнергии и т. п.). Передаются данные о состоянии арматуры и механизмов («включено», «отключено», «открыто», «закрыто»). Информация появляется на рабочем месте оператора в виде графиков. Возможности системы позволяют вести учет израсходованных энергоресурсов по видам и потребителям, контролировать время работы оборудования (для планирования ремонта), анализировать технико-экономические показатели, обнаруживать утечки и повреждения. Полученную информацию и расчетные значения можно использовать в алгоритмах управления. При нарушениях технологического процесса, несанкционированных изменениях в составе работающего оборудования и возникновении неисправностей предусмотрена сигнализация с указанием времени и причины срабатывания.
- дистанционное управление переключением выключателей главной схемы с контролем действий дежурного.
- обработка данных установившихся режимов для различных эксплуатационных целей;
- Защита и блокировка. Защита оборудования в нештатных ситуациях и обеспечение безопасности обслуживающего персонала. Алгоритмы блокировок запретят выполнение действий, нарушающих технологический процесс, а алгоритмы защит предотвратят развитие нештатных ситуаций путем своевременного отключения подачи энергоресурсов.
- Формирование базы данных, хранение и документирование информации (ведение суточной ведомости, ведомости событий, архивов).
- Контроль параметров качества электроэнергии.
Автоматическое управление оборудованием осуществляется с помощью технологии защит, блокировок, а также с помощью логического управления и регуляторов. Логическое управление позволяет в заданное время без участия персонала производить включение/отключение оборудования и механизмов (в том числе – автоматическое включение резерва). При этом автоматическое регулирование обеспечивают оптимальный ход технологического процесса.
Преимущества использования автоматизации в энергетике.
Одним из ключевых условий рентабельности предприятия является энергоэффективность. В случае внедрения автоматизации в систему энергетики появляется возможность осуществлять полный контроль над потреблением ресурсов, а так же экономить затраты на энергоносители.
Значительно уменьшить затраты и потери при производстве и распределении энергоресурсов возможно благодаря основным технологическим процессам.
Во-первых, распределение между потребителями. При наличии нескольких потребителей распределение энергетических потоков между ними часто производится без учета изменения соотношения нагрузок в течение суток и сезона работы. Если непрерывно регулировать распределение потоков энергоресурсов, можно значительно повысить энергоэффективность. При большом количестве потребителей регулирование целесообразно производить не по каждому потребителю, а в нескольких узловых точках. Данные для системы регулирования (расход, давление, температура энергоносителей) можно получать из систем коммерческого и технического учета.
Во- вторых, транспортировка. Расчетно-диагностическая обработка значений технологических параметров в трубопроводах и линиях передачи энергии во всех узлах и важных промежуточных точках поможет оперативно обнаруживать:
— утечки энергоносителя;
— повреждения теплоизоляции;
— отложения в трубопроводах;
— забивание фильтров;
— отклонение технологических показателей качества энергоносителей.
В-третьих, производство. Используя данные по транспортировке и распределению энергоресурсов, можно своевременно и качественно регулировать, а в аварийных ситуациях – снижать до безопасного уровня или прекращать совсем производство энергоносителей. Применение для автоматизации производства современных программно-технических комплексов позволяет внедрять системы автоматического регулирования сложных технологических установок (котлов, компрессоров, турбин и т. п.):
— регуляторы с корректирующими контурами;
— иерархические каскадные регуляторы;
— многопараметрические регуляторы;
— быстродействующие регуляторы (например, противопомпажные регуляторы компрессоров).
Максимальный экономический эффект от автоматизации производства достигается при использовании алгоритмов группового управления мощностью энергетических установок.
Таким образом, можно сделать следующие выводы, что в первую очередь автоматизация энергетики решает следующие задачи: предотвращение опасных и аварийных ситуаций, повышение безопасности и улучшение условий труда персонала на предприятии, обеспечение надежного и бесперебойного электроснабжения, повышение энергетической эффективности, снижение потерь и увеличение сроков эксплуатации основного оборудования.