5.9. Автоматизированные системы управления энергоагрегатами.

С увеличением мощности энергоагрегатов возросло количество контролируемых параметров до 2000 – 3000, усложнились формы отчетности. Появилась необходимость не только контролировать и поддерживать параметры, но и управлять ими на основе единства технологического процесса энергоагрегата с использованием ЭВМ. Это достигается внедрением единой автоматизированной системы управления тепловыми процессами ТЭС (АСУ ТП ТЭС), которая предназначена для выработки и реализации оптимальных управляющих воздействий. АСУ ТП ТЭС позволяет управлять технологическим процессом энергоагрегата в целом, а не по отдельным частям. АСУ ТП ТЭС позволяет также управлять операциями пуска и останова энергоагрегата. По сути АСУ ТП ТЭС является математической моделью энергоагрегата и всей электростанции, на базе которой и строится процесс управления энергооборудованием.

АСУ ТП ТЭС имеет не только функции управления, но и информации.

Информационные функции АСУ ТП ТЭС следующие:

1. Оперативный контроль технологических параметров. Он может быть индивидуальным (для наиболее важных параметров), избирательным и множественным (по вызову, графический и т.д.).

2. Технологическая сигнализация может быть световая (на табло), звуковая и цветовая (на ЭВМ).

3. Расчетом технико-экономических показателей на основе непрерывно поступающей информации на ЭВМ обсчитываются оптимальные технологические процессы. Главный принцип быстродействие.

4. Определение достоверности информации. Проверка достоверности осуществляется с помощью дублирующих приборов.

5. Регистрация аварийных положений, для того чтобы можно было бы после этого проводить их анализ.

Функции управления АСУ ТП ТЭС:

1. Статическая оптимизация с целью поддержания максимального к.п.д. работы энергоагрегата.

2. Динамическая оптимизация технологических процессов – поддержание оптимальных переходных процессов.

3. Поддержание оптимальных операций переключения и отключения отдельных элементов оборудования.

В зависимости от типа котла (барабанный или прямоточный) возможны различные структуры регулирования параметров. На рис.5.15 показаны схемы взаимосвязей между выходными и входными параметрами барабанного (рис.5.15,а) и прямоточного (рис.5.15,б) котлов.

На рис.5.15 используются следующие обозначения параметров:

Qг – расход уходящих газов, кг/с; Qв – расход воздуха, кг/с; Вт – расход топлива, кг/с; Dб – расход пара из барабана, кг/с; Dвпр – расход воды на впрыск регуляторов температуры, кг/с; Dп.в – расход питательной воды, кг/с; Dпр – расход на продувку, кг/с; Dпп – расход перегретого пара, кг/с; Dпр.п – расход на промперегрев, кг/с;

Sт - разряжение в топке; Рпп, tпп – давление, Па, и температура, 0С, перегретого пара; О2 – содержание кислорода; Нб – уровень воды в барабане, мм; NaCl – содержание NaCl в продувке; tпр.п – температура прмперегрева, 0С; tпр – температура в промежуточной точке тракта, 0С;

В ходными параметрами являются величины, измеряемые в процессе эксплуатации, которые затем подаются на регуляторы. Входным параметром для регулятора часто является не одна величина, а две – три, как показано на рис.5.15 (эти связи обозначены штриховыми линиями). Выходные или регулируемые параметры это величины, которые изменяются в процессе регулирования.

Помимо автоматизированных систем управления энергоагрегатом в энергетике строится внешняя система АСУ для обеспечения бесперебойного и оптимального обеспечения потребителей электроэнергией и теплом. Схема такого АСУ представлена на рис.5.16.

Центральное диспетчерское управление осуществляет регулирование перетоков электроэнергии между регионами (например, между центром и Северным Кавказом).

Объеденные диспетчерские управления регулируют производство и потребление электроэнергии в регионе (например, между энергосистемами «Ростовэнерго», «Кубаньэнерго», «Ставропольэнерго» и др.).

Районные диспетчерские управления регулируют нагрузку электростанций, входящих в энергосистему.

Рис.5.15. Схема связей входных и регулируемых (выходных) параметров барабанного (а) и прямоточного (б) котлов.

На каждой электростанции существуют главный щит управления всей электростанции и блочные щиты управления отдельными энергоблоками, входящими в структуру данной электростанции.