Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии

Диссертационная работа:

Черняев, Алексей Николаевич. Создание автоматизированной системы оперативного управления режимами работы электростанции : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.06 / Черняев Алексей Николаевич; [Место защиты: Моск. энергет. ин-т].- Москва, 2011.- 142 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/2630

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность работы. Необходимость оптимального управления режимами работы электростанции и энергосистем всегда остается важным вопросом в энергетике.

В настоящее время, в связи с вводом новых правил функционирования рынка электроэнергии, особенно важной стала задача управления ТЭЦ со сложным составом оборудования (при наличии на ТЭЦ блочных, неблочных агрегатов и пиковых водогрейных котлов) в условиях НОРЭМ.

В данных условиях, при оптимальном управлении режимами работы ТЭЦ, одной из главных задач является получение максимальной суммарной прибыли станции (ТГК) от ее участия в продаже электроэнергии по регулируемым договорах (РД), на рынке "на сутки вперед" (РСВ), и на балансирующем рынке (БР), а также от продажи тепловой энергии. Для обеспечения данного условия основное внимание необходимо уделять минимизации топливных затрат, как главного показателя экономичности работы ТЭЦ.

Оптимальное управление режимами работы электростанций -традиционно одна из сложных научных и практических задач, обусловленная неопределенностью исходной информации, многовариантностью решения, трудностью учета реального технического состояния оборудования, а также другими факторами. Тем не менее, в настоящее время разработаны различные методики и программные комплексы на их основе для внутристанционной оптимизации режимов работы оборудования.

Причиной сложности использования программных комплексов оптимального управления режимами работы электростанции является значительная доля ручного ввода исходных данных для выбора оптимального режима при каждом изменении задания. Это обусловлено отсутствием интерфейсов взаимодействия между программными комплексами и системами автоматизации, установленными на электростанциях.

Актуальность создания программных комплексов управления режимами работы электростанции обусловлена также появлением новых АСУТП и АСУП, реализующих алгоритмы управления основным оборудованием, включая алгоритмы перехода с одного режима на другой. Разработка автоматизированной системы оперативного управления режимами работы электростанции позволяет в автоматическом или полуавтоматическом режиме формировать задание для блочных и локальных АСУТП, выводя управление электростанцией на новый уровень.

Целью работы является усовершенствование методического, технического и информационного обеспечения АСУТП на базе современных программно-технических комплексов для практической реализации в автоматизированном режиме задачи оперативного управления режимами работы оборудования электростанции. В рамках поставленной цели решаются следующие конкретные задачи:

  1. - формирование концепции построения автоматизированной системы оперативного управления режимами работы электростанции;

  2. - разработка методов и алгоритмов обеспечения совместимости и интеграции АСУП и АСУТП для автоматизированной системы оперативного управления режимами работы электростанции;

  3. - разработка интерпретатора формул для расчета фактического удельного расхода топлива с возможностью подключения алгебраических функций сторонних разработчиков;

  4. - создание модуля связи с информационным обеспечением АСУТП для автоматизированной системы оперативного управления режимами работы электростанции и его тестирование на примере ПТК «Квинт»;

  5. - создание программного комплекса для оперативного управления режимами работы электростанции, состоящего из нескольких модулей: модуля распределения тепловой и электрической нагрузки между генерирующим оборудованием, модуля расчета фактического удельного расхода топлива для

оценки эффективности распределения, модуля мониторинга состояния оборудования;

6 - апробация разработанной автоматизированной системы на электростанции с целью проверки работы созданных интерфейсов взаимодействия с другими программными комплексами. Научная новизна работы состоит в следующем.

  1. Предложена концепция создания автоматизированной системы оперативного управления режимами работы электростанции.

  2. Разработаны методы и алгоритмы обеспечения совместимости и интеграции АСУП и АСУТП для автоматизированной системы оперативного управления режимами работы электростанции.

  3. Разработан интерпретатор формул для расчета фактического удельного расхода топлива с возможностью подключения алгебраических функций сторонних разработчиков.

Практическая значимость работы. Разработан программный комплекс, выполняющий функции:

распределения суммарной тепловой и электрической нагрузки между генерирующим оборудованием электростанции;

оценки экономического эффекта от оптимального распределения нагрузки посредством анализа значений фактического удельного расхода топлива до и после оптимизации;

объединения наиболее важных показателей работы электростанции для поставленной задачи с разных АСУТП или АСУП в одной системе;

повышения информативности и адекватности выбора режима работы оборудования, снижение количества отклонений от утвержденного диспетчерского графика;

ретроспективной оценки режимов работы оборудования с целью выявления нарушений, оценки качества выбора режимов работы и принятия мер по устранению неисправностей.

повышения конкурентоспособности электростанции при работе на рынке электроэнергии и мощности.

Достоверность и обоснованность результатов подтверждается:

  1. - применением современных методов математического моделирования объекта;

  2. - использованием современных информационно-технических средств при решении поставленной задачи;

  3. - положительным эффектом от внедрения разработанной автоматизированной системы.

Реализация результатов: Результаты работы по созданию автоматизированной системы оперативного управления режимами работы электростанции прошли апробацию и внедрены в промышленную эксплуатацию на ТЭЦ-23 ОАО «Мосэнерго», в том числе интерфейс ввода-вывода данных из ПТК «Квинт». Алгоритм построения базы данных оборудования для оперативного управления применяется в ИВЦ филиал ОАО «Мосэнерго». Мониторинг состояния оборудования внедрен на ТЭЦ-21 ОАО «Мосэнерго».

Личный вклад автора:

  1. - разработана концепция построения автоматизированной системы оперативного управления режимами работы электростанции;

  2. - разработаны алгоритмы взаимодействия между АСУТП и АСУП при решении задач оперативного управления режимами работы электростанции;

  3. - создан программный комплекс для оперативного управления режимами работы электростанции;

  4. - разработаны модули ввода-вывода данных АСУТП и эргономичный интерфейс пользователя;

  5. - даны рекомендации по внедрению автоматизированной системы оперативного управления режимами работы электростанции;

6 - определено расположение разработанного программного комплекса в системе управления электростанцией.

Апробация работы. Разделы и положения диссертации докладывались и обсуждались на 5 научно-технических конференциях и отраслевых совещаниях, в том числе на всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности энергетического оборудования» (Иваново, 2010), на всероссийской научно-практической конференции «Энерго - 2010» (Москва, 2010), на 22-й Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (ММТТ-22) (Иваново, 2009), на международном семинаре «Networked embedded and control system technologies: European and Russian R&D cooperation» (Милан, 2009) и на конференции «International Universities' Power Engineering Conference» (Кардифф, 2010), и получили положительную оценку.

Публикации. Результаты диссертационной работы опубликованы в 7 научных работах, в том числе в 5 докладах на конференциях, в 2 статьях в журналах и сборниках, рекомендуемых ВАК. Результаты работы демонстрировались на выставках и получали призовые места. Модули разработанного программного комплекса побеждали в конкурсах инновационных разработок и получили рекомендательное письмо о внедрениях на предприятия от депутата Государственной думы РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка, включающего 133 наименований. Содержит 142 страницы машинописного текста, 9 рисунков и 3 таблицы.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net