Тепло

Тепловые сети, ТЭЦ, котельные, насосные станции, теплообменные пункты, потребители

Тепловые сети являются одной из самых проблемных зон энергетической отрасли. Сложившаяся ситуация характеризуется

  • неэффективностью, обусловленной коммерческими и техническими потерями при передаче и распределении энергоресурсов
  • не оптимальностью режимов работы тепловых сетей
  • высокой аварийностью, связанной с ветхим состоянием оборудования тепловых сетей
  • большими затратами на эксплуатацию системы из-за высокой доли ручных операций
  • большого количества эксплуатационного персонала
  • социальной напряжённостью, вызванной плохой организацией и низким качеством предоставления коммунальных услуг.
analysis

Задачи для теплосетей:

  • Формирование баланса тепла в режиме реального времени
  • Локализация и поиск коммерческих и технологических потерь по зонам
  • Поиск технологических потерь на станциях
  • Локализация и поиск коммерческих и технологических потерь
  • Снижение расхода топлива и электроэнергии
activity

Снижение аварийности

  • Управление давлением в сетях за счет
  • Автоматизация работы насосных станций
  • Диктующие точки температуры и давления
  • Гидравлическая модель
  • Управление аварийными и плановыми бригадами
  • Сбор данных о потреблении и давления в зонах
heat

Сводный баланс

Сокращение потерь при производстве, передаче и распределении энергоресурсов – одна из основных задач, которую необходимо решать для теплосетей. В первую очередь необходимо научиться считать, что мы хотим сокращать. Для этого надо формировать сводный баланс по теплу и воде. Баланс должен быть часовой – т.е. каждый час должны приходить данные от теплосчетчиков, установленных на ТЭК, котельных, зональных узлах и общедомовых приборов учета. Передача часовых данных от индивидуальных приборов учета – опционально. Если прибор учета установлен у отдельно стоящего большого потребителя – то часовки необходимы. Полученные данные сравниваются с расчетом гидравлической модели. Производится анализ отклонений и формируются рекомендации для изменения режима работы всей системы в целом.

balansreal

Гидравлическая модель

Неоптимальная работа теплосети приводит к неэффективным и неоптимальным режимам эксплуатации Источники тепла — ТЭЦ и котельные, как правило, загружены нерационально. Потери в виде перерасхода тепла и электроэнергии за счет разрегулировки систем теплоснабжения за один отопительный сезон составляют до 8 % от всех расходов на теплоснабжение. К ним добавляются потери в системах отопления, связанные с неравномерным распределением тепла по объекту потребления — до 5-15 %.

Пример традиционного похода для расчета режима работы теплосети. Зеленым отмечена температура источника, красным -в диктующей точке.

fact

Вот так выглядит картина после проведения оптимизации. Температура источника меняется в зависимости от температуры в диктующей точке.

var1

Традиционная схема теплоснабжения не учитывает текущие погодные условия. Как следствие – потери связанные с перетопом, которые могут составлять 12-15%. Управление системой отопления согласно температурного графика – эффективный способ экономии топлива. Особенно это заметно в демисезонные периоды, когда существенны колебания суточных температур. Если в зимний период работа по температурному графику даёт 12-15 % экономии газа, то весной и осенью этот показатель доходит до 30 %. Естественно, что наиболее точно такую работу может обеспечить система автоматизации.

Краткая характеристика используемой гидравлической модели:

  • Модель построена на базе EPANET и ведет корректный расчет гидравлического режима
  • Расчет делается до потребителя отдельно по отоплению и по горячей воде
  • Возможность расчета нагрузки не только по закрытой, но и по открытой системе теплоснабжения одновременно (не только кВт, но и расход теплоносителя)
  • Возможный расчет динамической гидравлики (на сутки, двое и т.д.) с изменением температуры
  • Неограниченное количество источников тепла

Управление котельными

Традиционное управление режимов работы котельных с уставками, которые меняются 2-3 раза в года приводит к преждевременному износу и старению оборудования, требует дополнительных затрат на ремонты. Потери при использовании традиционной автоматики доходят до 20 %, а в некоторых случаях и до 40 %. Сокращение затрат на ремонт и замену котельного оборудования иногда достигает 2–3 кратных значений. Данные проблемы связаны с низкой квалификацией, ошибками и зачастую халатностью оперативного персонала, осуществляющего управление технологическим оборудованием. Современная автоматика позволяет полностью исключить данные проблемы.

boiler

Мониторинг работы котельных с дистанционным регулированием параметров из гидравлической модели и центральной скады системы приводят сокращению потере, связанных с экономией топлива на 20-30%. Этому так же способствует сокращение выезда обслуживающих бригад для профилактического осмотра.

Мониторинг суточных (часовых) показателей температуры, давления, расхода, тепловой энергии:

  • Расход сетевой воды в подающей линии
  • Температура сетевой воды в подающей линии
  • Расход сетевой воды в обратной линии
  • Температура обратной сетевой воды
  • Количество отпущенной тепловой энергии
  • Текущие часовые затраты на электроэнергию
  • Текущая себестоимость 1 Гкал отданной тепловой энергии

Суточная себестоимость 1 Гкал отданной тепловой энергии

Мониторинг затопления камер и колодцев

Ведение мониторинга затопления камер и колодцев своевременно информирует диспетчерскую службу о порывах и протесках на сетях теплоснабжения. Диспетчер формирует заявку на устранение порыва ремонтной бригаде в модуле АДС. В результате оперативного устранения порывов снижается потери и износ тепловых сетей.

flooding

Управление в режиме реального времени

Данные мониторинга, поступающие от диктующих точек по температуре, давлению, расходу в точках учета на зональных узлах, текущих режимах работы насосного и нагревательного оборудования, сводного баланса, расчета гидравлической модели позволяют системой Скада производить автоматическое управление режимами работы на котельных и насосных станциях. В случае наличия управлять работой регулирующих клапанов.

control

Управление бригадами

Система аварийно-диспетчерская служба предназначена для:

  • Прием заявок от потребителей в Системе;
  • Распределение бригад в Системе;
  • Контроль выполнения аварийных заявок в Системе;
  • Ведение отчета о выполненных работах и затраченных материалах;
controlteam

Модуль «Плановые и выполненные работы» предназначен для составления плана работ по подразделениям предприятия и внесения отчета о факте выполненных работ подразделениями предприятия и предоставляет следующие возможности:

  • WEB интерфейс с возможностью подключения к модулю с любого компьютера, имеющего доступ к сети интернет;
  • составление плановых работ по подразделениям предприятия с возможностью внесения изменений;
  • внесение отчета о выполненных работах;
  • добавление, удаление, редактирование справочника «Вид работ по подразделению»;

Модуль «Товарные и материальные запасы» предназначен для мониторинга бухгалтерией затраченных бригадами материалов на обслуживание заявок и заданий;

Модуль Карта предназначен для отображения в системе ГИС всех заявок, заданий, адресов потребителей, подавших заявки, а также сети водоснабжения и водоотведения, с указанием точки выполнения работ по каждому заданию

Алгоритм работы пользователей в Системе

  • Потребитель обращается с заявкой
  • Диспетчер вносит в Систему заявку (номер, абонент, тип абонента, контактные данные). Устанавливает статус у заявки – «Принята»
  • Диспетчер назначает одно или несколько заданий одной или нескольким бригадам. Выставляет статус заявке – «Назначено». Выставляет статус каждому заданию — «Назначено». Система выставляет планируемое время прибытия каждой бригады на место выполнения задания.
  • Бригада, в момент прибытия по месту заданию информирует диспетчера о фактическом прибытии и начале работ. Сообщает планируемое время окончания работ.
  • Диспетчер выставляет в Системе статус каждому заданию — «В исполнении»
  • Бригада, в момент завершения работ по заданию информирует диспетчера о фактическом времени завершения работ по каждому заданию.
  • Диспетчер выставляет в Системе статус каждому заданию — «Исполнено» или «Исполнено частично»
  • Если заявка не выполнена и требуются дополнительные работы, Диспетчер назначает новые задания в Системе.
  • Диспетчер, в случае завершения всех планируемых работ выставляет в Системе статус заявке — «Исполнено» или «Исполнено частично»
  • Бригадир формирует в Системе отчет о выполненных работах и фактически используемых материалах и отправляет отчет на утверждение руководству
  • Руководитель либо принимает отчет, либо отправляет его на доработку непосредственно бригадиру, который выполнял данное задание
  • После согласования отчета, заявка и задания автоматически закрываются и не подлежат дальнейшему редактированию

Система предоставляет следующие функции пользователям Системы:

  • Регистрации аварийных заявок от потребителей диспетчером центральной диспетчерской службы (ЦДС) в Системе;
  • Выбор бригады, направляемой на место аварии, определение планируемого и фактического время назначения заявки и заданий, планируемого и фактического время прибытия бригад на выполнение заданий, планируемого и фактического время выполнения заданий;
  • Привязки к электронной карте всех мест проведения работ непосредственно на интерфейсе отображения карты;
  • Привязки к координатному пространству ГИС комментариев о ремонтных работах на объектах водоснабжения и водоотведения;
  • Привязки к геоинформационной карте всей необходимой атрибутивной информации об объектах сетей и ремонтных работах, проводимых на сетях с целью анализа ведения работ, с осуществлением доступа к этой информации всем заинтересованным пользователям Системы.