КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД К УПРАВЛЕНИЮ И ОПТИМИЗАЦИИ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ

НА БАЗЕ ПТК «ПолиТЭР»

Абдуллин Вильдан Вильданович главный инженер группы компаний «Политех-Автоматика»

12 апреля 2017

Комплексный подход 2

Диспетчеризация - мониторинг

Диспетчеризация - управление

Учет энергоресурсов

Диспетчеризация 3

Видеокадр мнемосхемы контроля и управления параметрами автоматизированного индивидуального теплового пункта

Отображение данных на мнемосхемах

Диспетчеризация 4

Видеокадр общей мнемосхемы контроля параметров водоснабжения

Отображение данных на мнемосхемах

Подсистема контроля и управления наружным освещением 5

Видеокадр мнемосхемы контроля и управления параметрами автоматического пункта включения наружного освещения

Отображение данных на мнемосхемах

Диспетчеризация 6

Графики и отчетные формы

Диспетчеризация 7

Архив событий

Управление Доступные функции управления:

• дистанционное управление исполнительными механизмами • автоматическое управление средствами ПО • управление по расписанию и по событиям • изменение уставок и режимов работы оборудования • дистанционная настройка оборудования

8

Коммерческий и технический учет ресурсов 9

Программно-технические комплексы «ПолиТЭР» являются утвержденным типом средств измерений номер в Госреестре 53530-13

• поддержка широкой номенклатуры приборов учета • импорт и экспорт данных в/из сторонних систем • «бумажные» и машиночитаемые форматы отчетов • защита целостности ПО и данных • авторизованный ручной ввод данных в систему • «электронные пломбы» и управление правами доступа • экономия GPRS-трафика

Комплексный подход 10

Диспетчерский контроль

Диспетчерское управление

Автоматизир. учет энергоресурсов

Интеллектуальный анализ данных

Модельно-упреждающее управление

Актуальность Цель: создание автоматизированной системы энергетического менеджмента, реализующей интегрированное управление энергетическими ресурсами по критерию минимума энергетических затрат

Задача: определение энергетической эффективности и выявление потенциала энергосбережения на основе базового набора данных о технологическом процессе в реальном времени Задача: оптимальное управление потреблением энергетических ресурсов по критерию минимальной стоимости энергоресурсов с использованием оптимизационной модели объекта управления

11

Интеллектуальный анализ данных

Модельно-упреждающее управление

Комплексный подход 12

Диспетчерский контроль

Диспетчерское управление

Учет энергоресурсов

Интеллектуальный анализ данных

Модельно-упреждающее управление

ERP

MES

SCADA

АСКУЭ

Модельно-упреждающее управление 13

Энергосберегающая станция 14

МЕГАВАТТЫ

НЕГАВАТТЫ

Энергосберегающая станция 15

Потоки потребленных энергоресурсов и обратные потоки сбереженных ресурсов представлены как две стороны одного процесса.

Это дает возможность рассматривать энергосбережение как распределенную энергосберегающую станцию, оценивать ее эффективность, планировать и управлять ее работой.

Концепция энергосберегающей станции: • энергоэффективные потребители выступают в роли производителей сбереженных ресурсов • источники реальных ресурсов выступают в роли «потребителей» сбереженных ресурсов

ЮУрГУ - натурная модель ЖКХ города Особенности системы энергоснабжения кампуса НИУ ЮУрГУ:

• сложная энергетическая нагрузка (учебные, административные, спортивные, жилые объекты, суперкомпьютерный центр) • объекты энергосистемы географически распределены на большой территории • наличие собственных и внешних источников энергетических ресурсов

16

Подсистема теплоснабжения 17

5 пунктов учёта генерации тепловой энергии (газотурбинная и газопоршневая станции, газовая котельная, 2 ввода из городских тепловых сетей – ЦТП и Насосная №2)

45 пунктов учёта потребления тепловой энергии 14 АИТП Суммарное годовое потребление – 45 000 Гкал

Энергоцентр ЮУрГУ Газопоршневой энергоагрегат

Газотурбинный энергоагрегат Теплоутилизационная энергоустановка

Подсистема теплоснабжения 18

Решаемые задачи: автоматизированный учет и управление

энергопотреблением анализ потребления топливно-энергетических ресурсов; обеспечение надежной бесперебойной работы

инженерных систем; выявление потенциала энергосбережения

Центральная диспетчерская ЮУрГУ

Автоматизированные тепловые пункты зданий ЮУрГУ

Автоматизированный центр мониторинга эффективности 19

Подсистема контроля и управления теплоснабжением 20

Видеокадр общей мнемосхемы контроля параметров теплоснабжения

21

Модель теплоснабжения от ЦТП и ГПС (видеокадр)

Макромодель системы теплоснабжения для решения задач оперативного управления

2 источника 36 потребителей (8 АИТП)

60 трубопроводов 37 блоков слияния и ветвления потоков

22500 элементарных вычислительных блоков 160 нелинейных алгебраических уравнений

Инструменты анализа энергоэффективности 22

Балансовые и сводные отчёты

Инструменты анализа энергоэффективности 23

Примеры построения графиков по архивам аналоговых параметров

Анализ температурных графиков

Анализ энергоэффективности

3.02.102.02.101.02.1031.01.1030.01.1029.01.1028.01.1027.01.1026.01.1025.01.10

0.33

0.3250.32

0.3150.31

0.3050.3

0.2950.29

0.2850.28

0.2750.27

0.2650.26

0.2550.25

0.245

0.240.235

0.230.225

0.220.215

0.210.205

0.20.195

0.190.185

0.180.175

0.170.165

0.160.155

0.150.145

0.140.135

0.130.125

0.120.115

0.11

р ф

3.02.102.02.101.02.1031.01.1030.01.1029.01.1028.01.1027.01.1026.01.1025.01.10

2.952.9

2.852.8

2.752.7

2.652.6

2.552.5

2.452.4

2.352.3

2.252.2

2.152.1

2.052

1.951.9

1.851.8

1.751.7

1.651.6

1.551.5

1.451.4

1.351.3

1.251.2

1.151.1

1.051

0.950.9

0.850.8

0.750.7

0.650.6

0.550.5

0.450.4

On-line анализ энергоэффективности 24

Оценка удельного энергопотребления 25

Объект исследования: Теплоэнергетический комплекс ФГБОУ ВПО «ЮУрГУ» (НИУ)

Определение объектов с наибольшим потенциалом энергосбережения (отопление)

Error/Q qоп

Общ №3,8 1,4% 151,88 УЛК 3БВ 1,2% 69,63 Общ №7 1,0% 61,25 УЛК 2АК 1,0% 39,46 Общ №5 1,3% 38,78 Общ №2 1,2% 38,20 УЛК 3А 1,4% 37,95 Общ №6 1,5% 36,60 УЛК 1-ЦЧ 1,3% 34,07

Error/Q qоп

УПМ-1 (Ком) 3,2% 7,25 Гараж УЛК 1 1,1% 6,87 УЛК 3Г 2,0% 5,81 ТП-1 (Ип) 1,9% 5,50 УЛК 5 юр. 1,5% 5,20 УЛК 4 0,8% 5,18 Издат. Центр 1,3% 3,56 УЛК 2АТ 1,9% 1,58

Error/Q qоп

ГКБ-2 1,2% 30,37 Общ №1 1,3% 28,18 УЛК 1-ЗК 1,3% 24,32 УЛК 3Д 2,8% 22,90 УЛК АС 0,8% 18,19 УЛК 1-ВК-2 1,1% 17,29 УПМ-2 (Ип) 0,9% 13,26 УЛК 1-Библ 2,5% 12,06 НИИЦС 1,2% 11,94

Error/Q qоп

Коммуны 151 1,2% 11,80 Пищ. Тех. 1,4% 11,78 УЛК 1А 2,3% 11,47 Общ №11 1,0% 11,17 ТП-2 (Ком) 0,7% 10,76 Валеология 0,7% 10,54 РСУ 1,1% 8,97 УЛК 1-ВК-1 2,7% 8,97 "Сигма" 1,4% 7,57

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Общ

№3,

8

УЛК

3БВ

Общ

№7

УЛК

2АК

Общ

№5

Общ

№2

УЛК

3А

Общ

№6

УЛК

1-Ц

Ч

ГКБ-

2

Общ

№1

УЛК

1-ЗК

УЛК

3Д

УЛК

АС

УЛК

1-ВК

-2

УПМ

-2 (И

п)

УЛК

1-Би

бл

НИИ

ЦС

Ком

мун

ы 1

51

Пищ

. Тех

.

УЛК

1А

Общ

№11

ТП-2

(Ком

)

Вале

олог

ия

РСУ

УЛК

1-ВК

-1

"Сиг

ма"

УПМ

-1 (К

ом)

Гара

ж У

ЛК 1

УЛК

3Г

ТП-1

(Ип)

УЛК

5 ю

р.

УЛК

4

Изд

ат. Ц

ентр

УЛК

2АТ

Потенциал экономии тепловой энергии за отопительный период, Мкал/градусо-сутки

Оценка энергоэффективности 26

IPMVP (International Performance Measurement and Verification Protocol) Международный протокол измерения и верификации эффективности

На примере корпуса 3БВ:

ЮУрГУ - натурная модель ЖКХ города Объкты внедрения:

• Университеты: НИУ ЮУрГУ (Челябинск), УрФУ • Промышленность: ОАО «ММК», ЧТПЗ

Проект поддержан Федеральным грантом из Фонда Бортника.

27

Городское освещение (г. Челябинск)

28

Диспетчерский пункт на базе ПТК «ПолиТЭР» (г. Челябинск)

Программно-технический комплекс «ПолиТЭР», тел. (351) 771-88-88

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

НИУ ЮУрГУ

Абдуллин Вильдан Вильданович главный инженер группы компаний «Политех-Автоматика» г. Челябинск, пр. Ленина, 2К, офис 800 тел. (351) 7-555-040 mail@politer.info сайт: политэр.рф