Разработка автоматизированной системы управления электроснабжением КС "Ухтинская" - Дипломная работа

1.2.3 Основные функции АСУ-ЭС1.3.2 Автоматизация ЦРП-10 КВ 1.3.3 Автоматизация КТП-10/0,4 КВ 1.4 Разработка автоматизированной системы комплексного учета энергоресурсов 1.5 Разработка автоматизированной системы управления КТПСН 4.2 Потенциально опасные и вредные факторы влияющие на человека и окружающую средуВ настоящее время на предприятиях добычи, транспорта, хранения, переработки газа появляется необходимость в автоматизации систем, не относящихся к основной технологии. АСУ-Э является интегрированной системой, состоящей из подсистем автоматизированного контроля и управления электроснабжением, теплоснабжением, водоснабжением, канализационно-очистными сооружениями. Выбор именно этой системы связан с тем, что данный программно-аппаратный комплекс является специализированным для построения систем сбора данных и диспетчерского управления распределенными энергетическими объектами. В результате оснащения энергообъектов системами автоматизации, микропроцессорными средствами противоаварийной автоматики и релейной защиты достигается существенный экономический эффект за счет оптимизации режимов производства, передачи, распределения и потребления энергии, предотвращения аварийных ситуаций и минимизации ущерба в случае их возникновения. Благодаря внедрению АСУ-Э достигается: снижение риска повреждения оборудования и травматизма персонала за счет автоматизации контроля состояния оборудования и диспетчерского управления;Эта система предназначена для комплексного автоматизированного управления установками энергообеспечения производственных объектов ОАО «Газпром». ИУС-Э является подсистемой информационно-управляющей системы ОАО «Газпром» [1] и предприятий добычи, транспорта, хранения, переработки газа, функционально распределенной по всем уровням ОСОДУ (отраслевая система оперативно-диспетчерского управления). ИУС-Э должна обеспечивать реализацию следующих основных функций: § определение потребности в энергоресурсах и планирование норм расхода энергоресурсов по видам деятельности предприятия; § учет получаемых, производимых и потребляемых топливо энергетических ресурсов (ТЭР); ИУС-Э распределена по уровням ОСОДУ следующим образом: § уровень ОАО «Газпром» (первый уровень ОСОДУ);Разрабатываемая автоматизированная система представляет собой интегрированную систему управления энергоресурсами компрессорной станции, состоящую из следующих подсистем: § подсистема АСУ электроснабжения (АСУ-ЭС), § подсистема САУ теплоснабжения (САУ Т), § подсистема САУ водоснабжения (САУ В), § подсистема САУ канализационно-очистных сооружений (САУ КОС). Деление на подсистемы обусловлено разным характером решаемых задач, территориальной разобщенностью объектов, разной скоростью обработки информации и определяется конкретной технологией управления объектов нижнего уровня. АСУ-Э компрессорной станцией создается на промплощадках КС-10 и КС «Ухтинская», и предназначена для автоматизации следующих объектов: § электростанции собственных нужд (ЭСН), расположенной на площадке КС «Ухтинская»;Щит постоянного тока (ЩПТ) состоит из набора распределительных панелей оперативного тока, аккумуляторной батареи, зарядных агрегатов, устройств защиты, автоматики и сигнализации. Источником оперативного тока для питания цепей защиты, автоматики, управления и приводов выключателей являются аккумуляторные батареи =220В, оснащенные устройствами подзаряда от сети переменного тока 0,4 КВ. В некоторых случаях для защиты и автоматики применяется переменный и выпрямленный оперативный ток, получаемый от комбинированных устройств питания от трансформаторов тока, напряжения и других источников. Ответственные электроприемники, не имеющие технологического резервирования, имеют два ввода питания от разных подсистем и также снабжены устройствами АВР. § обработка информации, получаемой от цифровых терминалов и блоков УСО, в том числе регистрация пусков защит и автоматики, а также значений контролируемых параметров (токов, напряжений, частоты, мощности и др.) в момент пуска защит и в момент срабатывания защит с присвоением метки времени;Автоматизированная система управления энергоснабжения разработанная в дипломном проекте создается для управления энергохозяйством КС-10 и КС «Ухтинская». Для реализации предложенной системы создаются диспетчерские пункты и АРМЫ (рабочие станции): § диспетчерская N1 АСУ-Э, располагающаяся в ДП КС (КС-10); § диспетчерская N3 АСУ-ЭС, располагающаяся в здании ЭСН (КС «Ухтинская»); Оператор принимает решения по координации работы диспетчерских при ненормальных или аварийных режимах работы электроснабжения и отвечает за обеспечение непрерывного электроснабжения основного технологического процесса. § АРМ оператора ТВС, в функции которого входит контроль и управление системой тепло-водоснабжения и канализации, согласование работы АРМА оператора водопроводных сетей, АРМА оператора котельной, АРМА оператора КОС.Выбор именно этой системы основывается на следующем: данная система удовлетворяет современным требованиям, предъявляемым к автоматизации энергообъектов, с

Содержание

Введение

1. Разработка автоматизированной системы управления энергохозяйством Сосногорского ЛПУМГ

1.1 Разработка информационной структуры автоматизированной системы управления энергохозяйством

1.1.1 Необходимость создания АСУ-Э

1.1.2 Структура и функции внедряемой АСУ-Э

1.1.2.1 Подсистема АСУ-ЭС

1.1.2.2 Подсистема теплоснабжения (САУ Т)

1.1.2.3 Подсистема водоснабжения (САУ В) и канализационно-очистных сооружений (САУ КОС)

1.1.3 Разработка интегрированной автоматизированной системы управления энергоснабжением для КС-10, КС «Ухтинская»

1.1.3.1 Разработка верхнего уровня АСУ-Э

1.1.3.2 Построение верхнего уровня АСУ-Э на базе программно-технического комплекса MICROSCADA

1.2 Разработка автоматизированной системы управления электроснабжением КС «Ухтинская»

1.2.1 Цель создания АСУ-ЭС

В настоящее время на предприятиях добычи, транспорта, хранения, переработки газа появляется необходимость в автоматизации систем, не относящихся к основной технологии. К таким системам относится система энергоснабжения. В дипломном проекте разрабатывается автоматизированная системы управления энергоснабжением (АСУ-Э) Сосногорского ЛПУМГ.

АСУ-Э является интегрированной системой, состоящей из подсистем автоматизированного контроля и управления электроснабжением, теплоснабжением, водоснабжением, канализационно-очистными сооружениями. АСУ-Э создается на базе системы MICROSCADA разработанной компанией АББ «Автоматизация». Выбор именно этой системы связан с тем, что данный программно-аппаратный комплекс является специализированным для построения систем сбора данных и диспетчерского управления распределенными энергетическими объектами. Компания имеет опыт по успешному внедрению таких систем в России.

В результате оснащения энергообъектов системами автоматизации, микропроцессорными средствами противоаварийной автоматики и релейной защиты достигается существенный экономический эффект за счет оптимизации режимов производства, передачи, распределения и потребления энергии, предотвращения аварийных ситуаций и минимизации ущерба в случае их возникновения.

Благодаря внедрению АСУ-Э достигается: снижение риска повреждения оборудования и травматизма персонала за счет автоматизации контроля состояния оборудования и диспетчерского управления;

снижение эксплуатационных затрат и продление срока службы оборудования за счет автоматизации контроля ресурса оборудования, полноценной паспортизации;

снижение затрат на содержание персонала за счет внедрения технологий автоматического управления и малообслуживаемой техники;

более рациональное использование энергоресурсов за счет автоматического контроля, учета и анализа энергопотребления, использование оптимальных стратегий управления.

Особое место в АСУ-Э занимает АСУ электроснабжением (АСУ-ЭС), которая характеризуется специальными требованиями, связанными с быстродействием, помехозащищенностью, единым временем и другими особенностями.

Для АСУ систем электроснабжения требуется высокое быстродействие на основных уровнях управления, адекватное скорости процессов, протекающих в электрических сетях. Это необходимо для осуществления релейной защиты и противоаварийной автоматики, осциллографирования быстрых аварийных переходных процессов и развития аварий, регистрации последовательности срабатывания защит. Поэтому в современных АСУ-ЭС устройства ввода информации обеспечивают дискретизацию измерений режимных параметров с периодичностью опроса на более 1 мс и такую же разрешающую способность при регистрации дискретных сигналов. Суммарная длительность полного цикла опроса, обработки и визуализации всей режимной информации о состоянии объекта на его пункте управления для обеспечения необходимой реакции оператора не превышает 1 с.

Для АСУ ТП остальных объектов энергоснабжения, управляющих сравнительно медленными тепломеханическими процессами, такое быстродействие не требуется.

Экономические аспекты автоматизации электроснабжения (по данным компании АББ): § Диспетчеризация управления энергообъектами с помощью АСУ электроснабжения дает экономию потребляемой электроэнергии за счет автоматического контроля и правильного планирования максимума нагрузки. Опыт применения автоматизации учета электроэнергии показывает, что заявляемая предприятие мощность и оплата за электроэнергию снижается на 4-6%.

§ Применение высокоточных счетчиков электроэнергии позволяет сэкономить 0,5-1% средств при расчетах с энергосбытовым предприятием.

§ Уменьшение числа кабельных связей в системе ведет к снижению капитальных затрат на оборудование до 10%.

§ Автоматическое диагностирование режимов работы оборудования, отслеживание выработки ресурса и соответственно своевременность ремонтных работ, ведет к увеличению срока службы оборудования, снижению аварийности и затрат на ремонтные работы до 10%.

§ Снижение трудозатрат на обслуживание микропроцессорной техники, постоянная самодиагностика системы, приводят к снижению количества обслуживающего персонала и экономии фонда заработной платы на 5-10%.

§ Снижение потерь от повреждения оборудования за счет предупреждения аварийных ситуаций, получения своевременной и полноценной информации для автоматических или ручных переключении при локализации или восстановлении энергоснабжения.