УПРАВЛЕНИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Организация энергоснабжения

"Организация энергоснабжения включает в себя разработку, конструирование, использование, и, в некоторой степени, эксплуатацию и техническое обслуживание электроэнергетических систем с целью оптимального использования электрической энергии" (цитата из стандарта IEEE 739-1995 "РУКОВОДЯЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ").

На предприятии можно организовать эффективное управлениеинтеллектуальной сетью электроснабжения, исходя из следующих принципов :

• Контроль и минимизация энергопотребления, что обеспечивает снижение издержек и стимулирование энергосбережения
• Минимизация вероятности прерывания снабжения топливом.

При этом необходимо учитывать некоторые важные факторы, такие как заинтересованность руководства и персонала, необходимость направления организационных усилий не на производство как таковое, а на его эффективность.

Подводимая энергия		Полезная работа
	Потерянная энергия

 Преимущества правильной организации энергоснабжения

При традиционном подходе невозможно или чрезвычайно трудно разделить затраты на энергоснабжение по отдельным статьям, потому что измерения делаются в одном месте - на счётчике в точке подключения к энергосистеме общего пользования.
Вместо этого, для анализа потребления электроэнергии необходимо выполнять измерения методом «распределённых счётчиков», расположенных в нескольких наиболее критичных точках, и с помощью соответствующего инструментария осуществлять анализ и планирование энергопотребления, с тем, чтобы:

разделить затраты на энергоснабжение по статьям и иметь возможность проверки счетов за электроэнергию проверять качество энергии и энергоэффективность оборудования  анализировать тенденции за истекший период и строить прогноз энергопотребления на будущий период  выявлять возможности экономии электроэнергии
	Сформировать и укомплектовать систему мониторинга энергопотребления для ведения контроля за профилями нагрузки Дифференцировать затраты на электроэнергию: в целом по предприятию по структурным подразделениям   по процессам   по отдельным видам продукции

 

 

Преимущества:
 

• Мотивирует руководство на оптимизацию и снижение затрат на электроэнергию
• Показывает возможности снижения потребности в электроэнергии
• Определяет долю электроэнергии в себестоимости продукции
• Позволяет принимать меры для стимулирования более эффективного использования электроэнергии
• Позволяет выявлять возможности экономии путём переговоров по введению новых тарифов на электроэнергию в зависимости от потребности в электроэнергии

 Проверка качества энергии и энергоэффективности оборудования

Контроль и анализ качества электроэнергии. Оценка энергоэффективности устройств и систем.

Анализ событий и тенденций изменения: Отклонения напряжения от номинального значения   (Микро) потери электроэнергии   Обрывы фазы   Нарушения чередования фаз   Содержание гармоник (IEEE 519, THD, коэффициент амплитуды)    Оперативная диагностика: Определение неисправностей в электродвигателях, приводах и другом чувствительном оборудовании    Получение информации для контроля качества   Сопоставление архивной и текущей информации

 

 Подготовка отчётов, адаптированных под потребности заказчиков. Анализ данных за прошедшие периоды

После проведения серии наблюдений за потреблением электроэнергии, в серверах архивирования начинается сбор данных мониторинга. С помощью инструментария анализа составляет отчёты и определяются тенденции, по которым сопоставляются различные ситуации и сравниваются различные участки. С установленной периодичностью разрабатываются прогнозы, основанные на обновляемых данных, поступающих с архивов или измерительных приборов.
Отчёты за истекший период и прогнозы бывают следующих видов:
 

• краткосрочные, направленные на исключение штрафных санкций за несоответствие требованиям
• среднесрочные, направленные на выработку более лучшей маркетинговой стратегии
• долгосрочные, направленные на проверку производственной цепочки и усовершенствование процессов

Диаграмма нагрузки мелкосортно-проволочного прокатного стана состоящего из 24 клетей
[10 черновых, 8 промежуточных, 8 чистовых и 4 frs] Работа в 2 смены, 06:00-22:00

Идентификация пользователей, мер, целей

Контроль и анализ потребления электроэнергии открывает возможность экономии электроэнергии. При этом необходимо получить ответ на следующие вопросы:

• Кто/Что?
  • идентификация основных пользователей
  • определение профилей нагрузок во времени 
  • отчёты об энергии, потребляемой процессами и оборудованием 
• Как/Зачем? 
  • Подробное документирование использования электроэнергии
  • Составление плана экономии электроэнергии, подтверждённого данными

Платформа автоматизации и управляющая платформа

 

Архитектура СУЭ

 

Уровень контроля архитектуры

 

Уровень управления архитектурой

ARTICS Smart Energy
Система управления энергосистемой

Система управления энергосистемой компании Nideс ASI - это гибкая программно-техническая платформа, обеспечивающая выполнение функций контроля и имеющая инструментарий для управления и оптимизации выработки электроэнергии или её потребления.

Назначение системы - улучшение технических характеристик контролируемого оборудования и оптимизация использования энергии - как Выработанной генераторами (внутренней), так и поступающей от энергоснабжающей компании (внешней), а также энергии, потребляемой нагрузкой.

 

 Назначение СУЭ:

Функции СУЭ: измерение электроэнергии  местный и дистанционный контроль электростанций сбор данных за прошедшие периоды  мониторинг расходных материалов измерения и анализ систем распределения электроэнергии контроль нагрузки и генераторов в режиме реального времени  анализ тарифов и бюджетирование дистанционное управление и организация связи

 

 

  ARTICS Smart Energy
Система управления энергосистемой

Учет электроэнергии

Измерение электроэнергии, потребляемой зданиями и технологическими линиями в целях разделения затрат электроэнергии по статьям и их оптимизации Измерение электрических и аналоговых (температура и т.д.) параметров для проверки правильности работы оборудования и всего объекта в целом Мониторинг электрических сетей с использованием сигналов оповещения, мониторинг параметров распределения энергии и дистанционное управление электрическими аппаратами Анализ электроэнергии путём глубокого гармонического анализа , идентификации перерывов в подаче электроэнергии и превышений напряжением и током в сети заданных значений Передача всей имеющейся информации через сеть, адаптированную под объект (Ethernet, Modbus, Profibus и т.д.

 

 AMI Усовершенствованная интегрированная измерительная система

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ARTICS Smart Energy
Система управления энергосистемой
Местный и дистанционный контроль электростанций

Диспетчерский контроль и ЧМИ:Zenon

Zenon - это удобное в использовании и мощное программное средство для промышленной автоматизации от компании COPA-DATA. Эта платформно-независимая открытая система используется для визуализации процессов, а также в качестве системы диспетчерского контроля и управления.   Система Zenon установила стандарты программных средств диспетчерского контроля и управления, действующие в течение почти 20 лет, и последовательно внедряет те функции, которые клиенты хотят видеть в "умной" открытой системе: - автоматическое конфигурирование вместо утомительного программирования - быстрое ознакомление вместо долгих часов обучения - возможность многократного применения - возможность международного использования - рациональная интеграция - объектно-ориентированная параметризация  - простота организации сетей

 

Версия Zenon для энергетики

 

Однолинейная схема

Однолинейная схема трансформируется в детализированную топологическую модель, на которой пользователь может легко найти нужную информацию в графической цветной форме.

 Мониторинг

Поскольку организация энергоснабжения - процесс непрерывный, чрезвычайно важно осуществлять мониторинг энергии, что позволяет контролировать использование энергии и использовать результаты мониторинга для оценки последующих действий. Для контроля, оценки и управления мерами по экономии энергии необходимы методы измерения, наилучшим образом описывающие процесс.

 

ARTICS Smart Energy
Система управления энергосистемой
Сбор данных за прошедшие периоды

 

Сбор данных за прошедшие периоды

Серверы архивирования/SQL-серверы обеспечивают регистрацию параметров в соответствии с правилами и нормами.
В соответствии с нормативными требованиями, государственные и частные предприятия должны обеспечивать постоянную регистрацию параметров и долгосрочное управление данными.
Поддерживаемые резервированной сетью серверы архивирования гарантируют непрерывную регистрацию данных процесса в течение многих лет.
Расположенные в определённой последовательности архивы данных обеспечивают пользователям простой доступ к большим объёмам информации.
Сервер архивирования позволяет без труда интегрировать внешние приложения и внешний инструментарий для обработки данных.

 

 

ARTICS Smart Energy
Система управления энергосистемой
Мониторинг расходных материалов

Мониторинг расходных материалов

Этот модуль обеспечивает сбор, регистрацию данных за прошедшие периоды и их использование в справочных целях. Информация собирается напрямую с измерителей потреесса.бления по каждому типу инженерного обеспечения (топливо, электричество и вода).

Работая совместно с существующими платформами (уровень 2) или независимо,  система сохраняет данные, организует генерацию данных и/или вводит организационные меры для получения полномасштабной картины процесса.

 ARTICS Smart Energy
Система управления энергосистемой
Измерения и анализ систем распределения электроэнергии

Анализ системы распределения электроэнергии

Эта функция обеспечивает непрерывный мониторинг неполадок, которые могут влиять на качество энергии (с точки зрения искажения высшими гармониками) на электростанции. Анализ таких неполадок требует выполнения мер, определённых энергонадзором и направленных на восстановление гарантированного качества электроэнергии.
Главные функции включают в себя:
• измерение, отображение и анализ электрических параметров.
• оценка гармонических компонентов и переходных процессов
• мониторинг отклонений напряжения и частоты
• выявление отказов и ненормальных состояний
• контроль событий распредсистемы

Стабильность потребления

СУЭ контролирует потребление электроэнергии с целью обеспечения выполнения электростанцией плановой "стратегии потребления". Для выполнения своих функций система должна быть способна принимать решения по оптимизации.
Такие решения трансформируются в действия по выполнению функций, контролирующих проектные пороговые значения параметров: если система не может обеспечивать соблюдение этих пороговых значений, имеет место аварийная ситуация, при которой требуется квалифицированное вмешательство оператора. В таких случаях СУЭ предоставляет оператору всю информацию, необходимую для воздействия на проблему с целью её устранения.
В некоторых случаях проблема является всего лишь естественным следствием прохождения энергоёмкого процесса, поэтому, для правильного устранения проблемы необходимо более детально проанализировать стратегию потребления.

Такое "Управление стабильностью потребления" включает в себя следующие мероприятия:

•  мониторинг нагрузок, источников энергии и её генерации с использованием "Таблицы распределения нагрузки", основанной на установившихся режимах и топологии электрической системы;
•  приведение "Таблицы распределения нагрузки" в соответствие с текущей производственной ситуацией;
• в случае аварийной ситуации, автоматическое принятие мер с заранее определёнными последствиями 
• сбор данных тревожной сигнализации за прошедшие периоды.

 

ARTICS Smart Energy
Система управления энергосистемой
Контроль нагрузки и генераторов в режиме реального времени

Управление потребностью в электроэнергии

Функция управления потребностью в электроэнергии и снижения нагрузки автоматически создаёт перспективный прогноз потребности в будущем с целью обеспечения непревышения пиковых нагрузок.
Система выявляет потребность в электроэнергии и распределяет нагрузки, или смещает их на менее дорогостоящее время.
 Пользователь может устанавливать приоритетность нагрузок, которая определяет очередность распределения энергии и очередность восстановления после перерывов подачи энергии.

Аварийная система распределения нагрузок сохраняет стабильность системы при внезапном прекращении поступления энергии от источника энергии.
В случае перебоев в подаче электроэнергии, например, при отказе генератора, она позволяет быстро снизить общую нагрузку системы, поддерживая питание критичных процессов за счет остаточной мощности.
Система контролирует нагрузки и источники энергии, и на основе установившихся режимов (приоритета нагрузок), топологии электрической системы и таблицы приоритетов, заданной пользователем, создаёт специальную «таблицу распределения нагрузки» (график АЧР).
В случае перебоя в подаче электроэнергии система система срабатывает очень быстро - включает автоматические выключатели, обеспечивая стабильность энергоснабжения (функция частотной разгрузки и ограничения максимальной нагрузки).

Регулирование коэффициента мощности

Функция регулирования коэффициента мощности с помощью конденсаторов коррекции коэффициента мощности, фильтров гармоник и регулирования возбуждения синхронных машин (синхронных компенсаторов) автоматически изменяет параметры распредсистемы.
Это позволяет улучшить коэффициент мощности и снизить связанные с ним потери. Благодаря снижению потерь также повышается качество поддержания напряжения.

ARTICS Smart Energy
Система управления энергосистемой
Анализ тарифов и бюджетирование

Анализ тарифов и бюджетирование

Сложные тарифы и расчёт времени использования

В зависимости от существующей тенденции в энергопотреблении, эта система сравнивает и выбирает тарифный план энергоснабжения (электричество, газ), путём анализа диапазонов тарифов различного типа и определяет наиболее приемлемый вариант с точки зрения экономичности.

Вечный календарь с автоматической корректировкой високосных годов и летнего/зимнего времени и сверкой времени по каналу связи или системе GPS.
- Возможность изменения конфигурации в зависимости от сезона, недели, дневных профилей и тарифных периодов дневного профиля.
- Управление активной, реактивной и кажущейся мощностью
Автоматическая регистрация максимальной (пиковой) потребности во время каждого тарифного периода.

 ARTICS Smart Energy
Система управления энергосистемой
Дистанционное управление и организация связи

СУЭ - автоматизация фотоэлектрической электростанции

Система мониторинга и контроля для солнечной электростанции

 

ARTICS Smart Energy
Система управления энергосистемой
Интерфейс сети

 Автоматизация сети

 

Управления сетями

Местная зона:

• Мониторинг и контроль энергопотребления в системах на базе распределённых источников генерации электрической энергии (ветряных, фотоэлектрических и т.д.) или в системах энергопотребления (на промышленных предприятиях и в жилых помещениях) в ограниченной географической зоне 
   

Обширная зона:

• Модернизированный контроль в обширной географической зоне с системами на базе распределённых источников генерации и распределённой нагрузкой  
   

Виртуальная зона:

• Усовершенствованный контроль в отдельной зоне с системами на базе распределённых источников генерации и распределённой нагрузкой. Ограничения этого вида контроля связаны только с виртуальностью сценария и невозможностью организовать подключение к конкретному объекту инженерных коммуникаций.

 Взаимодействие протоколов

  Назад    В раздел Продукция     На Главную