Автоматические системы управления в энергетике (стр. 2 из 6)
В случае многоразрядного канала связи сигналы передаются параллельно, каждый разряд по своей.
Самые распространённые аналоговые датчики. Выход этих датчиков в УВвИ преобразуется в цифровой сигнал. УВвИ имеет при этом АЦП. УВвИ иногда называют просто АЦП. Если величина изменяется от 0 до 10 В 4 разрядный АЦП
. "Цена деления" 
(В). УВвИ обязательно содержит фильтры для подавления измеренных шумов.Они обеспечивают преобразование управляющих сигналов, расчитаных на управляющем вычислительном комплексе, из машинных кодов в аналоговые или дискретные сигналы тока или напряжения. УВУС содержит ЦАП.
Исполнительные органы технологического оборудования.
Это различные приводы, задвижки, контакты, реле. Это те органы которые непосредственно обеспечивают реализацию сигнала управления, отходящего от ЭВМ.
ЛСАУ.
Это системы авт. упр.установленные непосредственно на эл. ст. АРВ СГ, главный регулятор котла, регулятор напряжения трансформатора с РПН, регулятор частоты вращения турбины.
УВК.
Обеспечивает обработку данных всей АСУ и функционирование всех технических средств АСУ.
Структура современного УВК
Это примерная структура УВК, которая принимается в современных АСУ ТП эл. ст. Эта структура двухуровневая. Каждый уровень определяется наличием коммуникационной шины КШ на которых реализуется локальная вычислительная сеть. КШ ещё называют информационными шинами. К КШ подключаются различные вычислительные устройства и КШ обеспечивает обмен информацией и управление между отдельными вычислительными устройствами. Есть и одноуровневые системы (1 КШ) – их сейчас не строят. Есть 3-уровневые (хим. промышленность). На каждой шине своя локальная вычислительная сеть, но меж ними есть протоколы обмена.
ТС – терминал связи (для обмена информацией данным ВК и внешними (другими) ВК, например связь АСУ ТП эл. ст. с АСДУ (автоматизированная система диспетчерского управления) эн. системы);
– канал связи.Канал связи – выделенный телефонный канал (зарубежом – радиоканалы). ПКА – персональные компьютеры администрации.
СУПр – станции управления персоналом. Реализуются также на ПК, но имеет связь с КШ1 и КШ2. Назначение СУПр: управление частями технологического процесса на эл. ст. Например, станция управления турбинами, станция управления котлами, станция управления эл. частью станции. Разбивка на эл-ты разна (в завис. от мощности ст.).
АРМО – автоматизированные рабочие места операторов.
Осн. функции СУПр:
1) отображение информации об оборудовании на экране монитора в виде схем, диаграмм с указанием измерений текущих режимных параметров;
2) возможность вмешательства операторов в ход технологического процесса через контроллеры (вмешательство только в свою часть (котёл, СГ));
3) расчёт и анализ режимных ситуаций (нормальных и ав.) с последующим изображении на мониторе. Например, расчёт ТКЗ в точке;
4) построение графиков режимных параметров за определенный период времени.
С – сервер. Обеспечивает обработку данных в данном УВК, обмен информации меж различными устройствами, подключение к КШ и обмен информации.
ИС – инженерная станция (тоже ПК (перс. комп.)).
Настройка ВК:
· прикладное программирование;
· поиск ошибки в системе;
· защита данных;
· тестирование устройств ВК.
ГЩУ главный щит управления эл. ст. (Для удобства оператив. обслуживания приборы и аппараты с-мы управления сосред-ют на щитах управления (ЩУ). ЩУ представляют собой уст-во что содерж. тех. средства (приборы, аппараты, ключи, сигнал. лампочки…) предназнач. для управления работой отдельных агрегатов, группы агрегатов, участка или всей эл. установки (управ. ген-ми, т-ми, КЛ, ВЛ, междушинными связями). Команды на операции управления или рег-ния подаются вручную или автоматикой. На ГЩУ находится начал. см. ст. (ДИС). На ГЩУ устанавливают приборы контроля за осн. тепловыми показателями ст. и предусматривается 2-сторон. связь начальника смены с оперативным персоналом и с диспетчером системы.).
СЩУ – сервер щита управления (обеспечивает вывод информации на ЩУ).
К – контроллеры – программируемые микропроцессорные устройства, выполняющие функции устройств ввода информации, устройств вывода управляющих сигналов и функции ЛСАУ (локальных систем управления).
Д – датчки.
ИСК – инженерная станция контроллеров – ноутбук для настройки и программирования контроллеров.
Информационная и программная часть АСУ ТП.
АСУ разбиваются на:
· функциональную часть;
· техническую часть
· информационную часть;
· программную часть.
Информационная часть АСУ ТП представляет собой упорядоченную совокупность всей информации, циркулирующей в АСУ а также способы кодирования этой информации, хранения, доступа к ней и представления этой информации опреаторам.
Упорядочивают информацию в след. больших группах:
1) оперативная информация;
2) нормативно-справочная информация.
1) Получается в рез-те измерения режимных параметров с помощью Д. Способы упорядочивания различают: по признаку принадлежности к тому или иному оборудованию (параметры котла, СГ…).
2) Это паспортные данные на оборудование, справочные данные и нормативные значения режимных параметров (ном. уровни напряжения, ном. частота).
1) и 2) вместе называют входной информацией.
Результаты расчётов управляющих сигналов или результаты расчётов режимных параметров – выходная информация. Обработка всей информации, циркулирующей в АСУ, основывается на так называемых компьютерных банках данных.
Структура банка данных
СУБД – система управления БД – совокупность программ. Позволяет обратится к БД со стороны операторов (О), администрации (Адм.) со стороны програм. расчёта управляющих сигналов и режимных параметров.
Программное обеспечение делят на 2 части:
1) общее п.о.;
2) специальное п.о.;
К общему п.о. относят:
1) ОС (представляет собой набор программ, предназначенных для управления компьютером, хранения информации и организации работы всех подключенных к нему устройств);
2) драйверы устройств ввода-вывода (программы которые обеспечивают ввод и вывод информации меж различными устройствами);
3) трансляторы и компиляторы;
4) программы самодиагностики (тестируют работу всего оборудования);
5) стандартные библиотеки программ;
6) программы управления банками данных.
Общее п.о,. как правило, оставляется изготовителем УВК.
Спец. п.о. – совокупность прикладных программ реализующих функции АСУ относительно конкретных технологических объектов.
Всё п.о. можно представить в виде оболочек вложенных друг в друга:
1) ОС (UNIX, MS DOS);
2) Служебные программы (все общие п.о., кроме ОС и программ управления БД-ных);
3) Комплекс программ управления БД;
4) Все прикладные пограммы.
2. Основы построения АСУ ТП в эл. энергетике
Структура управления эл. энергетикой страны
Основой эл. энергетики Украины есть объединенная энергетическая система Украины, которая осуществляет технологический процесс производства эл. энергии, транспорта и распределения.
Энергетическое предприятие "Энергорынок". Киевэнерго содержит генерирующие мощности. Основной аспект управления – оперативное управление режимами работы (оперативное – текущее). Основная задача – надёжность снабжения.
Оперативное управление осуществляется диспетчерскими центрами управления. Эти центры есть в НЭК "УЭ" и в восьми региональных энергосистемах системах.
Структура диспетчерского управления в энергетике страны.
ЦДП – центральный диспетчерский пункт;
РДЦ – региональные диспетчерские центры эл. эн. систем (8 центров);
ДПУ ОЭ – диспетчерские пункты управления обл. энерго;
ПУ эл. ст. – пункты управления эл. ст.;
ПУ п/ст. 220 – 750 кВ -- пункты управления подстанций сети 220 – 750 кВ;
ДПУ -- диспетчерские пункты управления районов эл. сетей;
РЭС – 10 – 0.4 кВ – сети.
Главные задачи диспетчерского управления в нормальных режимах эн. системы:
1) обеспечение баланса производства и потребления эл. энергии в целом по объединённой эн. системе страны и по отдельным регионам;
2) обеспечение надёжного и качественного эл. снабжения.
Тема. Краткая характеристика обеспечения баланса производства и потребления эл. энергии.
Потребление эл. энергии в энергосистемах изменяется постоянно течении минут… По этому производство эл. эн. должно приспосабливаться к этим изменениям к этим изменениям, а это требует следующего:
1) надо планировать строительство новых энергоблоков, эл. станций, эл. сетей на несколько лет вперёд (обычно на 5 лет). Для планирования надо прогнозировать графики потребления на 10 – 15 лет;
2) надо распределять нагрузку меж различными эл. станциями для различных периодов времени: год, неделя, день. Цель распределения нагрузки – ↓ общих затрат на производство эл. энергии;
3) разработка и применение методов и средств управления, которые будут противостоять случайным отклонениям производства и потребления эл. энергии. Эти отклонения связаны с ав. ситуациями. Что б противостоять случайным отклонениям должен быть резерв. Этот резерв мобильный: манёвренные ГЭС, ГТУ, ГАЭС.