Диспетчеризация в системах теплоснабжения

Введение

Современное централизованное теплоснабжение требует непрерывного вмешательства человека для регулирования работы оборудования тепловых станций, сетей и абонентских вводов с главного поста управления.

Автоматизированная диспетчеризация основана на автоматической передаче информации из подстанций, контрольно-распределительных и тепловых пунктов в центральный диспетчерский пункт. С этой целью во всех характерных пунктах тепловой сети размещаются автоматические приборы (контроллеры) с выводами электрических сигналов о показаниях контрольно-измерительных приборов, состоянии электрооборудования и о положениях запорно-регулирующей арматуры на центральный пульт управления.

Дистанционное управление подразделяют на оповещательное и исполнительное. Оповещательное управление осуществляется автоматически, по вызову и непрерывно. Автоматическое оповещение оборудуется с целью передачи на пункт управления аварийно-предупредительного сигнала в случае возникновения аварии. По вызову с места управления система сигнализации измерения позволяет получать периодическую информацию о состоянии контролируемых объектов или параметров теплоносителя. Система непрерывного оповещения организуется на сложных участках сети для передачи технологических параметров.

Исполнительная система предназначена для подачи с пульта управления сигнала на изменение технологических режимов, а также на включение или выключение исполнительных органов. Централизованное диспетчерское управление подачи тепла к многочисленным потребителям является важнейшим мероприятием повышения надежности тепловых сетей и производительности труда. Дистанционный контроль освобождает большое количество постоянных дежурных в контрольно-распределительных, тепловых пунктах и подстанциях, при этом автоматическая сигнализация создает наилучшую оперативность по предупреждению аварий.

Диспетчеризация открывает широкие перспективы для применения систем автоматического управления с вводом опросной информации от контролируемых объектов на персональный компьютер на рабочем месте диспетчера для решения важнейших вопросов эксплуатации:

1) выбора оптимального сочетания центрального, группового, местного и индивидуального регулирования тепловой нагрузки с учетом местных метеоусловий и микроклимата в отдельных помещениях;
2) выбора оптимального варианта распределения тепловой нагрузки между основными и пиковыми источниками тепла;
3) ускоренной локализации аварийных участков и организации оптимального режима теплоснабжения в аварийных ситуациях;
4) выбора оптимальных условий технической эксплуатации систем теплоснабжения.

Диспетчеризация в России

Проблема организации круглосуточного контроля за состоянием тепловых сетей и работой оборудования систем теплоснабжения (ЦТП, ИТП) в большинстве регионов РФ не решена.

Разработка и внедрение систем оперативного диспетчерского управления и контроля является необходимым условием для более эффективного управления работой системы теплоснабжения, более качественного снабжения потребителей тепловой энергией. Одновременно обеспечивается безопасная работа системы благодаря предоставлению информации о режимах и параметрах в любой момент времени, что дает возможность оперативно реагировать на аварийные и внештатные ситуации.

В России с развитием коммерческого учета тепла возможностями диспетчеризации все чаще интересуются тепловые компании. Подключение ЦТП и ИТП к сетям сбора данных может не только облегчить контроль и управление оборудованием, но и упростить ведение расчетов за поставляемые энергоресурсы как с теплогенерирующими предприятиями, так и с управляющими компаниями и ТСЖ, позволит контролировать работоспособность приборов учета.

Системы диспетчеризации системы теплоснабжения обеспечивают:

реальную и полную картину состояния всех объектов в любой момент времени;
круглосуточный мониторинг контролируемых объектов по перечню параметров;
возможность выдачи аварийных сообщений на экран монитора, принтер или звуковых и световых предупреждений о нештатных и аварийных ситуациях;
подсчет времени работы оборудования и предупреждение о необходимости проведения профилактических и регламентных работ и, за счет этого, продление срока службы инженерных систем;
создание единой базы оперативных и архивных параметров технологических процессов (температура, давление, расход, тепловая мощность и количество тепловой энергии теплоносителей, работоспособность оборудования и т. д.);
дистанционную диагностику оборудования и каналов связи;
генерацию отчетов об отпуске и потреблении энергии и энергоносителя, отчетов о неиспользованной тепловой энергии по результатам контроля;
ведение журнала событий;

ДЛЯ СПРАВКИ

Что такое диспетчеризация?

Диспетчеризация — (от англ. dispatch — быстро выполнять) — централизация (концентрация) оперативного контроля и управления на энергетических, промышленных и других предприятиях, основанная на применении современных средств передачи и обработки информации. Диспетчеризация обеспечивает согласованную работу отдельных звеньев управляемого объекта в целях повышения технико-экономических показателей, ритмичности работы, лучшего использования производственных мощностей.

Система диспетчеризации — это набор аппаратных и программных средств для централизованного контроля за технологическими процессами, инженерными системами, системами энергоснабжения и снабжения сырьевыми ресурсами. Информация обо всем оборудовании, подключенном к системе диспетчеризации, выводится на экран компьютера рабочего места оператора-диспетчера в режиме реального времени.

Системы диспетчеризации инженерных объектов делятся на локальные и удаленные.

Локальная диспетчеризация позволяет передавать технологические данные как от одной, так и от нескольких инженерных систем на компьютер оператора (пункт диспетчеризации). В данном случае мы имеем замкнутую систему, т.е. оборудование и пульт управления размещены на одном объекте или в одном здании. Зачастую локальную диспетчеризацию называют автоматизацией.

Удаленная диспетчеризация позволяет осуществлять передачу параметров от одной или нескольких автоматизированных систем с территориально удаленных объектов на центральную станцию диспетчеризации, с помощью различных каналов передачи данных. Удаленная диспетчеризация может применяться для объединения нескольких зданий, имеющих локальную диспетчеризацию.

Зачем нужна диспетчеризация?

Система диспетчеризации позволяет организовать плотное взаимодействие между различными подсистемами инженерного оборудования, она также выполняет автоматизированный оперативный контроль и управление. Необходимость создания подобной системы очевидна. Использование системы диспетчеризации тем оправданнее, чем шире спектр инженерного оборудования объекта.

Эффект от внедрения комплексной системы диспетчеризации не заставит себя ждать. Он проявляется в виде снижения потребления энергоресурсов и эксплуатационных затрат, а также значительного повышения производительности труда сотрудников предприятия за счет создания высокого уровня комфорта и отличных условий работы.

Диспетчеризация обеспечивает учёт потребления ресурсов, современный сервис, согласованную работу всевозможных автономных систем, входящих в инфраструктуру здания, микрорайона, населенного пункта, а также производит многоуровневое оповещение в случае возникновения аварийной ситуации.

представление информации в удобном для анализа виде (таблицы, графики, диаграммы);
дистанционный диспетчерскийконтроль за возникновением нештатных ситуаций на автоматизированных объектах;
систему контроля доступана автоматизированные объекты;
расширение возможностей обслуживающего персонала при сокращении численности;
возможность сбора статистической информации и прогнозирования;
коммерческий учет потребления энергоресурсов (тепло, горячая вода, газ, электроэнергия).

В зависимости от характеристик автоматизируемого объекта и объема обрабатываемой информации, структура построения систем диспетчеризации реализуется в каждом случае индивидуально.

Эффективность программ, обеспечивающих функционирование диспетчерской службы, во многом зависит от правильной организации каналов связи с объектами и организации компьютерной сети между подразделениями и службами предприятия. Необходимо предусмотреть элементы, обеспечивающие резервирование компьютерной сети, а также обеспечить серверы и оборудование каналов связи системой гарантированного электропитания.

Каналы связи между различными уровнями системы могут быть проводными и беспроводными, с использованием выделенных и коммутируемых телефонных линий, локальных компьютерных сетей, сетей сотовой связи, радиоканалов и т.п. Используются технологии GPRS, Ethernet, WiFi и др.

Современные технологии позволяют решить все эти задачи и обеспечить высокие скорости передачи информации.

Диспетчеризация системы теплоснабжения позволяет осуществить:

регулирование подачи количества теплоты в системы отопления в зависимости от изменения параметров наружного воздуха;
ограничение максимального расхода воды из тепловой сети на тепловой пункт путем перекрытия клапана регулятора теплоты на отопление;
поддержание требуемого перепада давлений в подающем и обратном трубопроводе тепловых сетей на вводе ИТП;
поддержание заданной температуры воды, которая поступает в систему горячего водоснабжения здания;
анализ теплопотребления в различные сезоны — зима, лето, межсезонье — и определение алгоритма работы системы для каждого такого периода.

МНЕНИЕ СПЕЦИАЛИСТА

Ошибаются те, которые думают, что диспетчеризация это просто компьютер и все. Диспетчеризация является высокой технологией. Процесс внедрения системы диспетчеризации сложный, после внедрения он будет развиваться годами. При выборе технологии, предназначенной для работы в системе диспетчеризации, нужно выбирать те фирмы, которые уже давно работают на этом рынке и не надо работать с фирмами, внедряющими так называемые «собственные» разработки. В России часто еще бывает так, что образовываются новые компании, предлагают «собственные» разработки, но ты не знаешь, что будет с этой организацией через год, два и что тогда делать с их разработками.

Технологии для диспетчеризации являются «открытыми», т.е. любая компания, приходящая на этот рынок, может работать уже с имеющимся программным обеспечением крупных компаний, которые уже давно существуют на рынке, а также развивать существующие технологии, другими словами, принимать условия работы крупных компаний-производителей. Крупные фирмы, разрабатывающие эти технологии, как правило, принимают общие правила игры между собой или интегрируются друг в друга.

Не будем останавливаться на очевидных преимуществах диспетчеризации (сбор и вывод информации на компьютер и т.д.), а приведем пример, показывающий ее преимущества, из опыта работы с данной технологией.

Рассмотрим обычный регулятор температуры горячей воды на ЦТП. Казалось бы, с его помощью можно измерять температуру горячей воды и влиять на клапан (на циркуляцию). На самом деле, все гораздо сложнее, если мы хотим решить задачу экономии энергоресурсов.

Например, есть квартальная котельная, вы везде поставили регуляторы горячей воды, при наступлении лета нагрузка горячей воды за сутки меняется достаточно сильно. Ночью нагрузка горячей воды мизерная, в пиковые часы — большая. Если не принимать никаких мер в ночном режиме, то все регуляторы просто закроются (циркуляция в сети исчезает или становится очень маленькой), поэтому мы можем получить останов котлов. А имея систему диспетчеризации, всего этого можно избежать, проводя регулирование с компьютера.

Говоря о диспетчеризации, также хотелось бы отметить следующее. Сейчас мы вплотную подошли к использованию коммерческих приборов учета тепловой энергии. Хотелось бы начать использовать их и систему диспетчеризации для снятия параметров с каждого абонента и каждого ввода в дом с целью определения фактического количества тепла, которое дошло из котельной (на выходе из котельной также установлены узлы учета) до потребителя (до дома), тем самым, определяя фактические потери тепла при транспорте. Диспетчер, проводя мониторинг параметров узлов учета, может проводить оптимизацию теплопотребления в городе, и такое мероприятие даст экономию не меньше 20%, без проведения мероприятий энергоаудита по определению тепловых потерь в ТС, которые на сегодня являются обязательными на основании законодательно-нормативной базы.

Т.е. мы фактически сами можем проводить энергоаудит ТС с целью определения тепловых потерь, а также проводить оптимизацию теплопотребления зданий.

Н.И. Суслин, главный инженер, МУП «Реутовская
теплосеть», г.Реутов Москвской обл. (журнал «Новости теплоснабжения» № 8/2006 г.)

МНЕНИЕ СПЕЦИАЛИСТА

Опыт ООО «Энерготехсервис» по использованию регуляторов потребления тепловой энергии «ЭСКО-РТ» совместно с запорно-регулирующими клапанами на системах отопления и горячего водоснабжения различных объектов показывает высокую эффективность применения указанного оборудования. Оснащение объектов данными системами регулирования теплопотребления позволяет на практике осуществлять энергосберегающие мероприятия, реально снижать затраты, связанные с оплатой за поставленное тепло.

Примером, характеризующим эффективность системы регулирования теплопотребления, является месячный отчет о потреблении теплоносителя и тепловой энергии из водяной системы в МУЗ «Камышинская ДГБ»-пищеблок. Из отчета стало видно, что среднесуточное потребление тепловой энергии после установки системы регулирования снизилось на 37,5%: до установки системы регулирования среднесуточное потребление тепловой энергии составляло 0,128 ГКал, после установки — 0,08 Гкал.

Возможность контроля температуры обратной сетевой воды регулятором позволяет избежать значительных штрафных санкций от энергоснабжающей организации за завышенную «обратку».

При средней стоимости оборудования и работ, связанных с установкой системы регулирования, 60 тыс. руб. ее окупаемость составляет, в среднем, 6 мес. На некоторых объектах (МУЗ «Камышинская ДГБ»-стационар) окупаемость составила 10 недель.

В.М. Малахов, директор, ООО «Энерготехсервис»

ОТЗЫВ СПЕЦИАЛИСТА

Приборы учета тепловой энергии и теплоносителя устанавливаются на объектах бюджетной сферы и жилищного фонда городского округа г. Волжский в течение трех лет. По состоянию на 01.01.2009 в г. Волжский установлено более 180 приборов учета марки ЭСКО на объектах жилищного фонда и социальной сферы. Осуществляется процесс внедрения автоматизированной системы коммерческого учета, регулирования и диспетчеризации энергопотребления АСКУРДЭ «НИИ ИТ-ЭСКО». Для сбора показаний с данных приборов учета в системе используется проводная, GSM-, GPRS-связь. Для этого все установленные приборы подключаются к соответствующим модемам.

Экономический эффект от внедрения автоматизированной системы АСКУРДЭ «НИИ ИТ-ЭСКО» на объектах городского округа г. Волжский составляет от 20 до 30%.

Е.Н. Скрипников, председатель комитета по обеспечению жизнедеятельности города администрации городского округа г. Волжский Волгоградской обл.

Заключение

При грамотном подходе к реализации проектов систем диспетчеризации, можно значительно экономить тепловую энергию за счет ее эффективного использования и снизить эксплуатационные издержки, за счет сокращения обслуживающего персонала.

По оценкам специалистов внедрение указанных систем приводит к экономии тепловой энергии приблизительно на 10-20%.

Статья подготовлена редакцией бюллетеня «ЭНЕРГОСОВЕТ»

В следующем выпуске будет опубликована статья об опыте внедрения автоматизированной системы теплоснабжения РТС «Чертаново» и диспетчеризации узлов учета тепловой энергии, г. Москва

Посмотреть данную технологию более подробно,
Вы можете в Каталоге энергосберегающих технологий

Диспетчеризация системы отопления описание

Диспетчеризация в системах теплоснабжения