№10-1|2010

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

bbk 000000

УДК 628.32:65.012.45

Хренов К. Е., Потёмин А. А., Сапожников С. И.

Планирование и управление потреблением электроэнергии на объектах МГУП «Мосводоканал»

Аннотация

Приводится описание проекта по созданию и внедрению Автоматизированной информационной системы планирования и управления потреблением электроэнергии объектами МГУП «Мосводоканал». Актуальность выполнения работ определена возможностью эффективной оптимизации затрат на потребление электроэнергии, доля которых существенна в структуре расходов предприятия, за счет выхода на оптовый рынок электроэнергии. Особое внимание уделено назначению автоматизированной системы, ее архитектурным и техническим решениям, функционалу, представлены экранные формы. Внедрение системы на объектах МГУП «Мосводоканал» позволило организовать работу электрооборудования в оптимальном режиме и обеспечило значительный экономический эффект.

Ключевые слова

, , , ,

 

Скачать статью в журнальной верстке (PDF)

Введение

МГУП «Мосводоканал», оказывая услуги водоснабжения и водоотведения более чем 13 миллионам жителей Московского региона, занимает третье место по потреблению электрической энергии в городе. Общее потребление электроэнергии предприятием достигает 1,5 млрд. кВт·ч/год, а затраты на нее составляют более 30% всех расходов. В связи с этим актуальной задачей для предприятия является оптимизация расходов на электроэнергию.

Реформирование электроэнергетики, изменение схемы договорных отношений с поставщиком, а также Постановление Правительства РФ от 31 августа 2006 г. «О совершенствовании порядка функционирования оптового рынка электрической энергии (мощности)» позволили решать поставленную задачу путем закупки электроэнергии на оптовом рынке. В связи с существенными штрафными санкциями за отклонения от заявленной величины электропотребления выход на оптовый рынок требует наличия на предприятии механизмов точного контроля и прогнозирования потребления электроэнергии. Поэтому в МГУП «Мосводоканал» было решено организовать работы в два этапа.

Целью первого этапа была организация точного контроля электропотребления объектами МГУП «Мосводоканал». Для ее достижения реализован проект по разработке и внедрению автоматизированной системы контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ). В 2009 г. на предприятии завершено создание единой метрологически аттестованной АСКУЭ, охватывающей все производственные объекты водоснабжения и канализации.

Работы второго этапа направлены на прогнозирование электропотребления, соблюдение плана-графика подачи воды в город и закупку электроэнергии на оптовом рынке. Для закупки электроэнергии на оптовом рынке на предприятии был выполнен проект по созданию и внедрению автоматизированной информационной системы планирования и управления потреблением электроэнергии (АИС ПУЭ) технологическими объектами.

Методы

АИС ПУЭ предназначена для выполнения следующих функций:

  • комплексная автоматизация планирования, технологического контроля, коммерческого учета и управления потреблением электроэнергии;
  • обеспечение функционирования автоматизированных рабочих мест (АРМ) специалистов в контуре управления потреблением электроэнергии;
  • функциональная интеграция существующих АСКУЭ и Автоматизированной системы диспетчерского контроля и управления водоснабжением и канализацией (АСДКУВиК) в интересах системного решения задач планирования и управления потреблением электроэнергии производственными объектами.

10_12_ris_01

АИС ПУЭ является инструментом для мониторинга потребления электроэнергии внутри часового интервала по оперативным данным, получаемым от АСКУЭ с возможностью анализа актуальных состояний основного энергоемкого оборудования филиалов МГУП «Мосводоканал» и всего предприятия в целом. Система позволяет осуществлять контроль и учет почасового потребления электроэнергии объектами предприятия и в режиме реального времени управлять им в зависимости от режимов водопотребления.

АИС ПУЭ представляет собой двухуровневую систему (рис. 1) с реализацией сбора данных с территориально распределенных объектов – филиалов МГУП «Мосводоканал» – в единую базу данных реального времени. К первому уровню системы относятся филиалы предприятия, на которых реализован сбор данных из разнородных источников информации – серверов АСДКУВиК (iFIX) и АСКУЭ (Microsoft SQL Server) посредством PI-интерфейсов. Данные с 15-минутным интервалом собираются со всех объектов, обрабатываются и хранятся на втором уровне АИС ПУЭ – центральном сервере PI System на 4000 точек. На базе сервера имеется подсистема хранения и обработки информации, обеспечивающая архивирование поступающих первичных измерений и расчетных данных, а также реализацию специализированных инженерных расчетов. Предложенная конфигурация системы значительно упрощает ее обслуживание в части разделения зон ответственности филиалов.

АИС ПУЭ обладает модульной распределенно-потоковой архитектурой и включает следующие функциональные подсистемы:

  • «Планирование» – для автоматизированного решения задач почасового планирования потребления электроэнергии объектами предприятия и оперативного формирования (коррекции) заявок на поставку электроэнергии в НП АТС;
  • «Контроль» – для автоматизированного решения задач технологического контроля и прогнозирования почасового потребления электроэнергии объектами предприятия в режиме реального времени;
  • «Учет» – для информационного взаимодействия с АСКУЭ в части оперативного учета фактического потребления электроэнергии объектами предприятия;
  • «Управление» – для информационно-аналитической поддержки решения задач диспетчерского управления потреблением электроэнергии объектами Мосводоканала с использованием средств АСДКУ.

Функциональные подсистемы «Планирование» и «Учет» реализованы на платформе СУБД Oracle путем функционального расширения (масштабирования) возможностей существующей АСКУЭ, создания и поддержки системы баз данных АИС ПУЭ. Функциональные подсистемы «Контроль» и «Управление» реализованы на базе платформы реального времени PI System.

Основными пользователями системы в центральном офисе являются специалисты энергомеханического управления и диспетчерской службы, а в филиалах – специалисты группы главного энергетика и диспетчеры. Работа с системой осуществляется посредством единого пользовательского интерфейса, реализованного с использованием веб-технологий. Веб-портал обеспечивает единый, защищенный, регламентированный и круглосуточный доступ пользователей системы к данным реального времени о потреблении электроэнергии филиалами, к аналитической информации и отчетам для итогового анализа деятельности предприятия.

Для каждого из объектов автоматизации разработаны три типовые мнемосхемы:

«Прогноз потребления электроэнергии» (рис. 2, верхняя часть) – отображает трехминутные значения потребления электроэнергии внутри часа и прогнозируемое значение потребления на конец текущего часа, а также данные почасового потребления электроэнергии на текущие сутки в разрезе «план – факт – прогноз» анализа. Кроме того, на мнемосхеме отображена индикация отклонения прогнозируемого значения потребления электроэнергии от запланированного по 3%, 5% и 10% зонам;

10_12_ris_02

«Работа оборудования» (рис. 2, нижняя часть) – отображает данные о состоянии основного энергоемкого оборудования, потребляемой им электроэнергии;

«Схема электроснабжения» (рис. 3) – отображает данные пофидерного учета потребления электроэнергии, а также суммарное значение потребления по объекту.

10_12_ris_03

Кроме того, в системе разработана «Обзорная мнемосхема» (рис. 4), по которой осуществляется анализ потребления электроэнергии предприятием в целом.

10_12_ris_04

АИС ПУЭ позволяет решать следующие задачи:

  • учет фактического потребления электроэнергии объектами предприятия на основе информационного взаимодействия с АСКУЭ;
  • аналитическая обработка и формирование отчетов о фактическом потреблении электроэнергии объектами МГУП «Мосводоканал», а также отчетов в разрезе «план – факт» потребления электроэнергии как отдельными объектами, так и предприятием в целом;
  • непрерывный контроль (мониторинг) фактического потребления электроэнергии объектами с использованием средств АСКУЭ, периодичность контроля настраивается в интервале от 3 до 15 минут;
  • оперативное прогнозирование почасового потребления электроэнергии объектами предприятия на основе данных мониторинга;
10_12_ris_05
  • почасовое планирование потребления электроэнергии объектами предприятия (рис. 5) на основе почасового графика подачи воды в диктующих точках, формирования электронных почасовых ведомостей работы основного и вспомогательного оборудования и с учетом данных статистики почасового потребления электроэнергии объектами Мосводоканала в «типовые» дни (рис. 6);
10_12_ris_06
  • формирование заявок в соответствии с регламентом НП АТС;
  • оперативный сравнительный анализ фактических, планируемых и прогнозируемых объемов почасового потребления электроэнергии объектами МГУП «Мосводоканал» (рис. 7) в режиме прогнозирующего контроля «план – прогноз» с учетом допустимых отклонений «план – факт» в соответствии с регламентом НП АТС;
  • определение и оперативное доведение событий в разрезе «план – факт – прогноз», требующих выполнения управляющих воздействий, до соответствующего диспетчерского персонала;
  • формирование рекомендаций диспетчерскому персоналу по выполнению управляющих воздействий средствами АСДКУВиК – управлению режимами работы электрооборудования при условии соблюдения графика поддержания давления в диктующих точках.
10_12_ris_07

Администрирование АИС ПУЭ производится в режиме on-line, т. е. редактирование, создание, удаление тегов осуществляется без остановки работы сервера и потери информации. Программное обеспечение позволяет производить удаленную конфигурацию сервера. Интерфейсы конфигурируются один раз при инсталляции, далее автоматически поддерживают настройку параметров, которые задаются в PI-сервере. Система обеспечивает различные уровни защиты информации, предотвращающие несанкционированный доступ к хранимым данным и конфигурированию системы.

Результаты

АИС ПУЭ уже на этапе опытной эксплуатации позволила обеспечить:

  • выбор оптимальных режимов работы электрооборудования с соблюдением графика поддержания давления в диктующих точках;
  • повышение точности планирования до 3% и работу на оптовом рынке электроэнергии;
  • организацию в полной мере процесса почасового планирования и значительное уменьшение величины оплачиваемой мощности;
  • сокращение затрат на приобретение электроэнергии и мощности.

По итогам 10 месяцев экономический эффект от внедрения АИС ПУЭ составил 123 млн. руб. В 2010 г. планируется снижение затрат на сумму до 240 млн. руб.

Выводы

Специалистами МГУП «Мосводоканал» была разработана целостная система планирования и управления потреблением электроэнергии, объединяющая все филиалы предприятия. Система предоставляет конечным пользователям, энергетикам и диспетчерам инструмент визуального контроля в контуре управления процессом потребления электроэнергии. За счет реализации более эффективного планирования и оперативного предоставления информации об изменениях в характере процесса потребления электроэнергии с помощью АИС ПУЭ на предприятии достигается реальный экономический эффект.

 

 

Российская ассоциация водоснабжения и водоотведения

ecw18 vst 200

Конференция итог

VAK2

raww 2017

Aquatherm 2018 100x100

100х100 stroi ural

Трубопроводная арматура АБРАДОКС, АБРА, ABRADOX, ABRA

Авторизация

Внимание! Рекомендуется просматривать сайт максимально свежими версиями браузеров. Некоторые устаревшие версии (IE 8) не смогут корректно скачать материалы номеров журнала.