Тексты лекций по дисциплине «оптимизация и управление системы электроснабжения»

Диагностика эксплуатационного состояния агрегатов. Диагностические методы оценки технического состояния агрегатов позволяют оценить надежность их работы. С учетом реального состояния агрегатов оценивается период их безотказной работы и планируются ремонты.
Система диагностики в АСУ имеет два уровня. На нижнем – непрерывно по данным измерений различных параметров оценивается состояние каждого агрегата. Параметры накапливаются, измеряются, оцениваются в динамике. Кроме данных измерений используются данные испытаний, осмотров, ремонтов, ревизий, сведения об отказах. Используя специальные модели старения, по этой информации прогнозируют состояние агрегата.
Решение задач диагностики увеличивает объем измерений. Для диагностической оценки используются показания датчиков: температура сегментов подпятника и подшипников, температура меди и стали генераторов, температура масла трансформаторов, вибрация элементов гидроагрегата, показания предупредительных защит, ресурс использования электротехнического и коммутационного оборудования, продолжительность работы после ремонта и пр. Возрастает роль вибрационной диагностики. При вибрационной диагностике используются данные о резонансной частоте, состав гармоник (особенно кратных частоте вращения ротора).
Надежность оценивается экспертным путем. Для этого вводится условная оценка Д(Ф) диагностических факторов Ф. Если величина Д(Ф) ≥ Д_max, то надежность агрегата считается недостаточной. Факторы в процессе работы агрегата меняются, причем часто случайно. Наблюдение за ними и оценка позволяют выявить симптомы снижения надежности и оценить эксплуатационное состояние агрегата.
Экспертная оценка эксплуатационного состояния агрегата требует разработки специальной методики экспертного анализа. Необходимо из множества параметров, характеризующих состояние агрегата, отобрать существенные факторы, классифицировать и оценить их. Методика экспертного анализа зависит от содержания диагностической задачи.
 АСУ ТП теплоэлектростанций (ТЭС) предназначена для решения задач производственно-технологического и оперативно-диспетчерского управления энергопроизводством теплоэлектростанции, распределением и отпуском электроэнергии и теплоносителей потребителям.
Структурно АСУ ТП ТЭС делится на:

• 
  Систему автоматического управления газотурбинными установками (САУ ГТУ);
  
• 
  Систему автоматического управления паровыми турбинами (САУ ПТ);
  
• 
  Систему автоматического управления котлов-утилизаторов (САУ КУ);
  
• 
  Систему автоматического управления общестанционным оборудованием;
  
• 
  Систему автоматического управления хим-водо очистки;
  
• 
  Систему автоматического управления узла подготовки топливного и импульсного газа (САУ УПТИГ);
  
• 
  Автоматизированные рабочие места, серверное, коммуникационное оборудование.
  

Задачи, решаемые на верхнем уровне АСУ ТП ТЭС.
Верхний уровень АСУ ТП ТЭС включает в себя автоматизированные рабочие места и серверное оборудование. Выполняет следующие основные функции:

• 
  обеспечение заданного режима работы ТЭС; 
  
• 
  автоматизированная смена режимов работы ТЭС;
  
• 
  распределение электрических нагрузок между генераторами;
  
• 
  регулирование частоты и напряжения энергоблоков;
  
• 
  осуществление синхронизации на вводных, секционных и генераторных выключателях;
  
• 
  оптимизация режимов работы оборудования;
  
• 
  осуществление дистанционного пуска, останова и управления технологическим оборудованием;
  
• 
  контроль работы локальных систем управления оборудования ТЭС;
  
• 
  технический и коммерческий учет расхода топливно-энергетических ресурсов на собственные нужды, а также отпускаемой электро- и тепловой энергии;
  
• 
  непрерывный контроль качества производимой электроэнергии (при оснащении ТЭС приборами учета качества);
  
• 
  учет наработки, количества пусков/остановов энергоблоков ТЭС;
  
• 
  визуализация и протоколирование хода технологического процесса;
  
• 
  архивирование и предоставление ретроспективной технологической информации по требованию персонала;
  
• 
  функционирование ПТК в едином астрономическом времени, обеспечиваемом системой единого времени;
  
• 
  информационный обмен с региональными системами диспетчерского
  

у правления, а также с АСУ энергоснабжения (для электростанций собственных нужд предприятия).

Рис.2.3.2. Принципиальная схема работы ТЭС

САУ ГТУ, САУ ПТ. Объектом управления САУ ГТУ является энергоблок с газотурбинным приводом. Объектом управления САУ ПТ является энергоблок на базе паровой турбины. САУ ГТУ и САУ ПТ выполняют следующие основные функции:

• 
  автоматический контроль параметров технологических процессов и состояния оборудования энергоблока;
  
• 
  контроль работоспособности компонентов САУ;
  
• 
  управление оборудованием энергоблоков;
  
• 
  автоматическое управление пуском, синхронизацией с сетью, нормальным остановом энергоблока;
  
• 
  регулирование частоты и напряжения энергоблоков;
  
• 
  управление регулирующей и запорной арматурой энергоблока.
  
• 
  сбор, контроль достоверности и первичная обработка текущих параметров и сигналов состояния оборудования;
  
• 
  визуализация текущих параметров на местной панели управления энергоблока;
  
• 
  регистрация событий;
  
• 
  диагностический контроль работоспособности программных и аппаратных средств;
  
• 
  защита информации в системе от несанкционированного доступа;
  
• 
  сохранность информации при авариях.