Система «Светлый город»
Сентябрь 11, 2014
Автоматизированная система учёта тепла «Энергия»
Сентябрь 11, 2014
Показать все

Автоматизированная система управления малой ГЭС


Внедрение системы автоматизированного контроля и управления на ГЭС (гидроэлектростанции) позволяет получить максимальный эффект не только с точки зрения производительности и информативности, но и с точки зрения правильного и рационального использования водных ресурсов, оптимального использования механизмов гидра-сооружения, своевременного проведения технического обслуживания

Компанией «Алвитэкс» была спроектирована, разработана и внедрена на нескольких объектах автоматизированная система управления и диспетчеризации малых ГЭС (далее - АСУ). АСУ предназначена для поддержания заданных параметров работы станции (необходимые производительность и поддерживаемый уровень воды в водохранилище), обеспечения обслуживающего персонала оперативной и достоверной информацией по функционированию объекта, а также для сбора, архивирования и передачи данных в центральный диспетчерский пункт.
При создании АСУ преследовалась цель максимально исключить человеческий фактор в управлении работой ГЭС. Авто­матизированный режим работы и своевременное реагирование позволяют не допустить выхода из строя турбогенераторов, сложных поломок управляемой запорной арматуры и механизмов регулирования. Автоматическая подстройка параметров позволяет наиболее оптимально построить режим работы исходя из условий необходимой производительности станции

Контролируемые параметры:


  • Уровни верхнего и нижнего бьефов
  • Параметры электрозащиты каждого из генераторов
  • Температурные показателей частей турбогенератора
  • Давление и уровень масла в маслонапорной установке (МНУ)
  • Положение направляющего аппарата и разворота лопастей
  • Обороты вала турбины
  • Контроль доступа в помещение
  • Наработка двигателей
  • Сигналы аварий вводно-распределительного устройства (ВРУ)

АСУ управления малыми ГЭС создана по двухуров­невому принципу:


Нижний уровень - микропроцессорные шкафы управления
Верхний уровень - программный комплекс «АРМ Диспетчера ГЭС».
На нижнем уровне осуществляется съем параметров, ана­лиз аварийных и ошибочных ситуаций и управление исполнитель­ными механизмами и агрегатами в ручном и автоматическом режиме с помощью панели местного управления.
На верхнем уровне осуществляется визуализация техпроцесса, организация управления, создание баз данных, построение аналитических отчетов на основании статистических данных (в табличной и графической формах).

Аппаратная часть АСУ производится компанией «Алвитэкс» и реализуется в виде нескольких шкафов:


  • Шкаф ввода, защит и управления турбины и генератора (с БСК­ блоком батарей статических конденсаторов)- предназначен для автоматического и ручного управления механизмами МНУ, включением и отключением генератора на потребительскую сеть, контроля параметров тепло и электрозащиты, передачи информации на верхние уровни управления
  • Шкаф собственных нужд - для распределения электропитания между потребителями внутри станции (шкафы и приборы контроля и управления, системы освещения) и организации схемы бесперебойного питания постоянного оперативного тока для питания контроллеров и управляющих механизмов МНУ
  • Шкаф учета - предназначен для учета электроэнергии производимой ГЭС и потребляемой агрегатами и компонентами самой ГЭС
  • Шкаф передачи данных - предназначен для сбора данных от шкафов (панелей) защит генератора, вывода текущих и настроечных данных на панель оператора и передачи информации на удаленный диспетчерский пульт посредством GSM/GPRS/ЗG-кaнaлa. На шкаф передачи данных также заведен сигнал датчика присутствия в помещении (для выявления несанкционированного проникновения в помещение)

Программное обеспечение верхнего уровня «АРМ Диспетчера ГЭС»


Автоматизированное рабочее место диспетчера ГЭС - «АРМ Диспетчера ГЭС» является разработкой компании «Алвитэкс» и представляет собой программный комплекс, работающий под управлением операционной системы Windows. Программный комплекс создан с использованием программ линейки Proficy компании GE IP (SCADAiFix, RTIP, Historiaп). «АРМ Диспетчера ГЭС» обладает дружественным и интуитивно понятным интерфейсом. «АРМ Диспетчера ГЭС» предоставляет возможность одновременного управления работой нескольких ГЭС с удаленного рабочего места диспетчера. Фактически программа позволяет организовать с рабочего места одного диспетчера управление целым комплексом (каскадом) малых ГЭС, которые графически отображаются
Получение более детальной информации и непосредственное управление работой ГЭС осуществля­ется при помощи вызова главного окна программы для конкретной ГЭС.

На главном окне представлена мнемо­схема объекта с текущими значениями. Выра­батываемая мощность показывается со знаком «минус», потребляемая - со знаком «плюс». Значения давления в баллоне МНУ показаны в барах (1бар=100кПа). Значения температуры показаны в градусах Цельсия. Положение направляющего аппарата показано в процентах, причем закрытое состояние - 0%, полностью открытое - 100%. Положение лопастей также указано в процентах, причем 0% - минимальный угол атаки, 100%- максимальный угол атаки.

Программа позволяет в автоматическом режиме управлять целым рядом параметров ра­боты ГЭС - регулировать режимы работы каждой турбины в зависимости от изменения показаний датчиков, останавливать и запускать турбины при достижении предварительно заданных пороговых значений контролируемых параметров, автоматически контролировать возникновение ошибок в работе ГЭС. При этом программа не только выполняет заданные действия при возникновении ошибки (вплоть до остановки работы) и выводит специальные сообщений для оператора, но для определенных категорий ошибок имеет возможность рассылать уведомления в виде SMS на телефоны оперативному персоналу.

Работа с ПО «АРМ Диспетчера ГЭС» для каждой станции возможна в двух режимах - непосредственно с АРМа на удаленном рабочем месте диспетчера или при помощи панели оператора, смонтированной на лицевой части шкафа передачи данных. Программное обеспечение на объекте, установленное на панели оператора, отображает основные параметры работы ГЭС, позволяет задавать режимы работы турбин, просматривать архив событий за последний месяц.

Внедрение АСУ малой ГЭС позволяет:


  • Минимизировать непосредственное участие персонала в управлении работой ГЭС
  • Увеличить оперативность принятия решений по управлению работой ГЭС
  • Снизить затраты на обслуживание оборудования станции и уменьшить время простоев за счет оптимизации использования агрегатов с учетом наработки каждого и своевременного проведения технического обслуживания оборудования
  • Автоматически вести учет событий для последующего анализа и оптимизации работы станции