Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Апреля 2015 в 13:18, дипломная работа
Целью создания системы является снижение эксплуатационных затрат за счет оптимального управления процессом электроэнергоснабжения, а именно:
• замена физически и морально устаревших комплексов программно-технических средств;
• обеспечение безопасности функционирования объектов;
• снижение затрат живого труда;
• достижение оптимальной загрузки оборудования (особенно - опорных подстанций);
• оптимизация режимов работы технологического оборудования;
• как следствие оптимизации работы оборудования - снижение заявляемых мощностей;
Введение 3
Глава 1. Общая часть 6
1.1. Существующая система электроснабжения и электропотребления 6
1.1.1. Характеристика службы электрообеспечения ОАО «Энергетик-ПМ» 6
1.1.2. Схема электроснабжения и учёта электроэнергии 6
1.2. Автоматизированная система учета энергоресурсов ОАО «Энергетик-ПМ» 9
1.2.1. Описание существующей АСКУЭ 9
1.2.2. Организация коммерческого учета потребления электроэнергии и мощности 19
Глава 2. Специальная часть 20
2.1. Обзор существующих АСКУЭ 20
2.1.1. КПТС «Энергия». Версия 5 20
2.1.2. КПТС Пчела 25
2.1.3. АСКУЭ на базе ПТК ЭКОМ 30
2.2. Сравнительный анализ рассматриваемых систем контроля и учёта энергоресурсов 34
2.3. Программное обеспечение АСКУЭ 36
2.4. Обзор счетчиков электроэнергии 49
2.4.1. Характеристика установленных счетчиков электроэнергии 50
2.4.2. Выбор счетчиков электроэнергии 62
2.4.3. Места установки счетчиков 64
2.5. Обзор УСД (устройство сбора данных) 65
2.5.1. Устройство сбора данных УСД "ПЧЕЛА" 70
2.5.2. Устройство сбора данных Е443М2 73
2.5.3. Устройство сбора и передачи данных (УСПД) ЭКОМ-3000 73
2.6. Выбор устройств сбора данных 76
2.7. Выбор каналов связи 77
2.8. Выбор сервера 78
2.9. Комплектация технических средств 91
Глава 3. Обеспечение безопасности работ при монтаже и наладке электроустановок 92
3.1. Монтируемое электрооборудование 92
3.2. Меры безопасности во время монтажа электрооборудования 92
3.3. Предусматриваемые мероприятия при монтаже электрооборудования 97
3.4. Требования к устройствам ограждений электроустановок и их расположение у токоведущих частей согласно правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей и правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. 105
3.5. Заземление токоведущих частей 106
3.6. Первая помощь пострадавшим от электрического тока 107
Глава 4. Технико-экономическое обоснование 110
Заключение 118
Список литературы 119
обеспечивает сохранность памяти программ и данных при отключении питания на время до 10 лет;
- содержит встроенный сторожевой таймер, перезапускающий рабочую программу в случае зависания;
- обеспечивает связь с внешними устройствами через интерфейсы RS-485, RS-232, телефонный модем, выделенный модем
Программное обеспечение ПТК ЭКОМ.
Сервисное программное обеспечение (поставляется в комплекте с контроллером ЭКОМ-3000):
Программное обеспечение диспетчерского пункта (сервер опроса), устанавливаемое устанавливается на каждый компьютер, к которому подключены ЭКОМ-3000, предназначенное для сбора информации с ЭКОМ-3000 и передачи ее на SQL-сервер –сервер ввода-вывода.
Программное обеспечение, устанавливаемое на SQL-сервер.
Пользовательское программное обеспечение, устанавливаемое на Автоматизированные Рабочие Места. Разработано на базе ControlAge Standart Edition – SCADA-пакет, встроенный на MS SQL Server 7.0/2000:
Пользовательское программное обеспечение имеет средства для формирования отчетных форм и вывода их на печать (используются приложения, входящие в состав Microsoft Office).
Краткое описание функционирования АСКУЭ.
Нижний (полевой) уровень АСКУЭ состоит из различных преобразователей, счетчиков, датчиков. Контроллер ЭКОМ-3000 периодически аппаратуру нижнего уровня, анализирует полученную информацию на достоверность, контролирует исправность каналов, связи с датчиками и преобразует полученные сигналы в физические величины (мгновенные показатели энергопотребления, параметры состояния объекта), организуя архив и заданные предельные значения параметров. По запросу СЕРВЕРА ОПРСА контроллер ЭКОМ-3000 передает информацию о показателях энергопотребления и состояния объекта в запрашиваемом виде. Функции управления реализуются в контроллере в виде автоматического (автоматизированного по команде диспетчера) управления объектами (насосами, выключателями, регуляторами и др.), а также аварийного управления СЕРВЕРА ОПРОСА, передает полученную информацию в SQL-сервер. Кроме того, он ведет диагностику системы (сбои по линии связи, время включения/выключения и т.д.). SQL-сервер обеспечивает надежное хранение данных.
Получаемых из сервера опроса, и ответ на запросы от различных клиентов (АРМов). Задача клиентского приложения (АРМа) – это виртуализация и представление данных в том или ином виде, вывод на печать и т.д.
В качестве очевидных
Все это в сочетании с концепцией технологии энергосбережения дает возможность практического внедрения энергосберегающих проектов на предприятиях, в коммунальном и городском хозяйстве.[8]
В предыдущей главе были рассмотрены комплексы технических средств и автоматизированные системы коммерческого учёта энергоресурсов: Дельта, Энергия, Ресурс ,Спрут.
Критерии выбора.
Важнейшими критериями при выборе системы является специфика предприятия - межсистемные перетоки электроэнергии и мощности, питания которых должно быть установлено энергоучитывающее оборудование. Системы, построенные при помощи локальных вычислительных сетей.
При выборе системы, за основу было принято, то, что она должна строиться на основе электронных счётчиков электроэнергии с импульсными выходами и контроллеров, которые могли бы обрабатывать большое количество каналов учёта электроэнергии. Учитывалось использование минимальных финансовых затрат.
В систему учета должен быть завязан учет таких ресурсов как: электроэнергия, вода, пар, газ, тепловая энергия.
Не менее важным фактором, при выборе системы, является удобство работы с ней - виды визуализации информации, её полнота. Это может быть достигнуто выбором системы разработанной для работы в среде Windows 98 и последующих версий, что даёт возможность работы в многозадачном параллельном режиме, и совпадением протокола системы с протоколами таких распространенных программ как Excel и т.д. Внешний вид интерфейса программы очень сильно влияет на удобство, неудобством работы и неприглядным внешним видом интерфейса страдают многие программы, работающие в среде MS DOS.
Из рассмотренных систем наиболее подходят КТС Энергия, Пчела, Ресурс, разработанные для работы в среде Windows.
Таблица 2.2.1.
КТС |
Учитываемые энергоресурсы |
Работа в ОС Windows |
Наличие архитектуры «Клиент-сервер» |
Стоимость БПО (руб.) |
КТС «Энергия» Версия М1.01 |
Эл.энергия, пар, вода |
+ |
+ |
50000 |
КПТС «Пчела» |
Эл.энергия, пар, вода |
+ |
+ |
108000 |
ПТК «Эком» |
Эл.энергия, пар, вода |
+ |
+ |
70000 |
Сравнительный анализ также приведен в приложении 3.
Полноценная система АСКУЭ должна включать в себя программное обеспечение, обеспечивающее: сбор данных со счетчиков и УСПД, безопасное хранение данных в специализированных базах с разделяемым доступом и защитой от несанкционированного доступа, формирование отчетов с возможностью задания множества параметров, форматов и форм выходных документов.
УСПД передают информацию ПЭВМ, которая может находится как в непосредственной близости от УСПД , так и на расстоянии. ПЭВМ передаёт собранную от одного или нескольких УСПД информацию серверу АСКУЭ, который принимает информацию и, в соответствии с политикой обработки, помещает её в базу данных. Информацией АСКУЭ, находящейся в БД, могут пользоваться технологи и другие специалисты при помощи клиентского ПО . Таким образом создаётся единое информационное пространство с распределённой базой данных. Актуальность и оперативность заполнения БД обеспечивается при помощи комплекса ПО. ПО разрабатывается по технологии клиент-сервер и имеет иерархическую организацию.
В этой главе будет рассмотрено ПО выбранной АСКУЭ.
КПТС «Энергия» версия 5.
Работает в MS-DOS.
Работает с графическими объектами и мнемосхемами.
2.3.1. Состояние программного
Программное обеспечение для ДОС включает следующие основные компоненты:
Базовое программное обеспечение.
В базовом ПО КТС "Энергия+" за 2 года, прошедшие с предыдущего семинара, произведен ряд изменений. Вот наиболее важные из них.
Введена поддержка 32-канальных плат ввода. Это принципиально важное дополнение, поскольку решает два ключевых вопроса. Во-первых, синхронизацию системного времени по радиосигналам точного времени, и во-вторых – восстановление данных в случае непродолжительных остановок в работе базового программного обеспечения по каким-либо причинам.
Восстановление данных из буферной памяти платы ввода исключает потерю данных при непродолжительных остановках работы СВК. Остановки могут иметь плановый характер (например, для проверки диска, обновления версии ПО и т.п.) или являться следствием сбоев аппаратного или программного обеспечения. В последнем случае возможно применение охранного таймера, в том числе имеющегося в Устройстве сервисном. В комплексе с программным обеспечением версии 5 система восстанавливает информацию, поступившую от УСД в течение двух пятиминутных интервалов, один из которых – интервал восстановления работоспособности, и предшествующий ему интервал.
Изменению подверглись принципы расчетов в группах. В предыдущих версиях разрешалось группировать только каналы, имеющие "накапливаемые" единицы измерения типа тонн или гигакалорий. Это не позволяло, например, эффективно использовать УСД типа Е443М3, передающие результат измерения двумя байтами, т.к. нельзя получить сумму этих байтов. Теперь можно группировать кг/час, Па, °С и т.д. Для получения правильных средних значений пришлось завести специальные файлы, где сохраняется время простоя системы, если оно имело место. Дело в том, что по каналам среднее значение всегда можно получить делением суммарного кода на число посылок от УСД. По группам число посылок подсчитать невозможно, поэтому считается число рабочих получасовых интервалов.
Поддержка УСД Е443М3(Euro), осуществляемая программой "Термо-дебит". Как указано выше, базовое ПО способно поддержать измерения параметров с помощью Е443М3(Euro), но только в простой форме – измерение сигналов с датчиков и несложные расчеты. Расчет расходов на узлах учета, оборудованных сужающими устройствами, производится при помощи дополнительной программы "Термо-дебит", устанавливаемой совместно с базовым ПО.
Разработан конвертер данных КТС "Энергия+" в формат АСКП. Во многих регионах энергоснабжающие организации стали требовать от предприятий предоставления данных в автоматизированную систему контроля перетоков (АСКП). Входной формат данных АСКП представляет собой текстовый файл, содержащий получасовые мощности и статусы. Для "Энергии" мы сделали конвертер под Windows98. Это позволяет не только преобразовать данные в нужный формат, но и передать их по электронной почте.
Разработана программа Клиент КТС "Энергия+" для Windows. Её целью является удовлетворение интересов пользователей, работающих под Windows98 и желающих принимать и использовать оперативные и накапливаемые данные, имеющиеся в системе "Энергия+". Программа устанавливается на рабочих станциях ЛВС, в которой работает КТС "Энергия+". Учитывая, что в составе базового ПО давно поставляется конвертер рабочих файлов в формат DBF, пользователи, работающие под Windows, получают возможность создавать документы и приложения в привычном для себя окружении.
ПО Радиальная сеть КТС "Энергия +".
Программное обеспечение "Радиальная сеть КТС "Энергия +" тоже претерпело ряд доработок. Они были направлены, в основном, на поддержку УСД, работающих по линии полудуплексной связи.
Реализована поддержка Устройства сервисного в части синхронизации по шестому радиосигналу точного времени и введена возможность автоматической синхронизации УСД перед каждым опросом.
Реализована поддержка УСД с интервалами накопления 3, 5 и 30 минут.
Реализована возможность опроса УСД по различным интерфейсам через Модуль интерфейсов.
Базовое ПО КТС "Энергия+" для Windows NT4/2000.
Требования к компьютеру.
По производительности компьютера необходимо стремиться к возможному максимуму, который ограничен, конечно, стоимостью компонентов. Решающее влияние на качество работы оказывает объем оперативной памяти, которой должно быть не менее 256 Мб. Увеличение в большую сторону желательно. Важно также, чтобы микросхемы памяти и BIOS имели поддержку ECC (Error Check Control). Процессор предпочтительно Pentium III.
При выборе материнской платы в первую очередь нужно обеспечить совместимость с операционной системой. Имеется разрешительный список Microsoft, в который вносятся изделия различных фирм, протестированные на совместимость. Список можно найти в Интернете. Кроме совместимости с операционной системой, необходимо помнить о наличии нужного количества разъемов ISA. С этим в последнее время появились трудности. Нелегко отыскать плату с двумя разъемами, всё меньше поставляется с одним ISA. Но существуют современные компьютеры в промышленном исполнении, имеющие 7 слотов. В то же время НТП "Энергоконтроль" готовит к серийному выпуску платы ввода и ПДС во внешнем исполнении. Они будут подключаться к COM-порту компьютера.