Предложено эшелонное представление системы управления КСЦТ как подсистемы когенерационной системы преобразования энергии (КСПЭ). <...> С использованием графо-параметрического метода дана оценка существующей и предлагаемой систем управления по интегральному показателю минимума энергетических затрат. <...> Mayakov ©Company “Orlik and C” 2009 4 Используемые сокращения КСПЭ - когенерационная система преобразования энергии - система, осуществляющая производство и передачу электрической и тепловой энергии; КСЦТ - когенерационная система централизованного теплоснабжения – система централизованного теплоснабжения, подключенная к когенерационному источнику энергии, подсистема КСПЭ; АСУ КСЦТ - автоматизированная система управления когенерационной системой централизованного теплоснабжения; КИ - когенерационный источник – установка (система), осуществляющая комбинированную выработку тепловой и электрической энергии (генератор тепловой и электрической энергии в КСПЭ); ГКУ - главный контур управления; ЛКУ - локальный контур управления; ПН - пиковая нагрузка; ТГК - территориальная генерирующая компания; ТЭЦ - теплоэлектроцентраль (переименована в ТГК). <...> Оно осуществляется на ТЭЦ, представляющей собой когененерационную систему преобразования энергии (КСПЭ). <...> Когенерационная система централизованного теплоснабжения (КСЦТ) является подсистемой КСПЭ и предназначена для передачи тепловой энергии от когенерационного источника потребителям [90]. <...> В городах России за 70 лет созданы уникальные по своим размерам когенерационные системы централизованного теплоснабжения, послужившие аналогами для создания когенерационных систем централизованного теплоснабжения во многих развитых странах мира [10, 23, 130]. <...> Наиболее уязвимым звеном когенерационных систем централизованного теплоснабжения являются тепловые сети. <...> Нижний уровень представлен локальными средствами автоматизации абонентских вводов зданий различного функционального <...>
Анализ_и_синтез_системы_управления_процессом_передачи_тепловой_энергии_в_когенерационной_системе_централизованного_теплоснабжения.pdf
УДК 681.58:620.92 (063)
ББК 31.15
Э65
Рецензенты: д-р техн. наук, проф. И.С. Константинов
д-р техн. наук, проф. В.И. Загрядцкий
ISBN 978-5-91468-012-8
Петров С.П., Маяков М.Н.
Э65
Анализ и синтез системы управления процессом передачи тепловой
энергии в когенерационной системе централизованного теплоснабжения. Под
общей редакцией д-ра техн. наук, проф. А.И. Суздальцева
В монографии дан анализ существующей структуры и методов управления когенерационной
системой централизованного теплоснабжения (КСЦТ). Раскрыты особенности
функционирования системы управления КСЦТ. Предложено эшелонное представление системы
управления КСЦТ как подсистемы когенерационной системы преобразования энергии
(КСПЭ). Сформированы общие принципы управления КСЦТ. Раскрыты особенности автоматизации
на различных ступенях управления. Приведены современные технические средства
управления технологическими процессами.
На основе эшелонного представления с использованием операторного метода сформирована
новая структура модели системы управления КСЦТ, в которой за счет введения в
локальный контур управления активной пиковой нагрузки уменьшено влияние транспортного
запаздывания на систему управления. Дан анализ существующей модели управления. Выполнен
синтез модели АСУ КСЦТ по двум взаимосвязанным критериям: интегральной квадратической
оценке качества переходного процесса и интегральному показателю минимума
энергетических затрат.
По методу Е. П. Стефани проведен синтез и определены параметры корректирующего
устройства. Сформирована новая структура модели системы управления КСЦТ. Выполнен
анализ устойчивости сформированной модели системы управления КСЦТ. С использованием
графо-параметрического метода дана оценка существующей и предлагаемой систем управления
по интегральному показателю минимума энергетических затрат. Дана количественная
оценка эффективности систем управления АСУ КСЦТ с различной структурой управления
по критерию минимума энергетических затрат.
Для научных и инженерно-технических работников, преподавателей и аспирантов
вузов, изучающих специальность «Автоматизация технологических процессов…», а также
специалистов в области автоматизации и управления, теплоэнергетики и энергосбережения.
ISBN
978-5-91468-012-8
©С.П.Петров
©М.Н.Маяков
©ООО ИД «Орлик и К» 2009
2
Стр.2
S. P. PETROV, M. N. MAYAKOV
ANALYSIS ANS SYNTHESIS OF CONTROL SYSTEM
IN PROCESSES OF THERMAL ENERGY TRANSMISSION
IN COGENERATION SYSTEM OF DISTANT HEATING
Under the general editorship of Prof. A. I. Suzdaltsev
Orel 2009
3
Стр.3
UDC 681.58:620.92 (063)
BBK 31.15
Е65
Reviewers: Prof. I.S. Konstantinov, Doc. of Sc.
Prof. V.I. Zagryadsky, Doc. of Sc.
ISBN 978-5-91468-012-8
S.P. Petrov, M.N. Mayakov
Э 65 Analysis and synthesis of control system in processes of thermal energy transmission
in co-generation system of distant heating. Under the general editorship of
Prof. A.I. Suzdaltsev, Doc. of Sc.
In the monograph the analysis of an existing structure and control methods in co-generation
system of distant heating (CSDH) is given. Peculiarities of CSDH control system functioning are
shown. The echelon concept of CSDH control system as a sub-system of a co-generation system of
energy conversion (CSEC) is offered. General principles for CSDH control are formulated. Automation
peculiarities of at various stages of control are revealed. Modern technical means for technological
processes control are represented.
On the basis of echelon representation with the use of operator’s method there is formed a
new structure of CSDH control system model in which at the expense of an active peak demand introduction
into a local control system a transportation lag influence upon a system control is reduced.
The analysis of an existing control model is given. The synthesis of the model of CSDH
automated control system (ACS) on two interconnected criteria: an integral quadratic estimator of
quality transition process and integral index of energy consumption minimum.
According to Stephani method there was carried out synthesis and parameters of corrector
were defined. A new structure of model for the CSDH control system is formed. The stability
analysis of the formed model of CSDH control system is carried out. With the use of graphoparametrical
method is given an estimation of an existing and offered system of control on an integral
index of energy conception minimum. A quantitative assessment for effectiveness of CSDH
ACS with different control structure on an criterion of energy consumption minimum is given.
For scientific, technical and engineering employees, lecturers and post-graduate students
studying a specialty “Technological processes automation” and also for specialists in the realm of
automation and control, heat-and-power engineering and energy-saving.
ISBN 978-5-91468-012-8
©S.P. Petrov
©M.N. Mayakov
©Company “Orlik and C” 2009
4
Стр.4
Используемые сокращения
КСПЭ - когенерационная система преобразования энергии - система, осуществляющая
производство и передачу электрической и тепловой энергии;
КСЦТ - когенерационная система централизованного теплоснабжения – система
централизованного теплоснабжения, подключенная к когенерационному источнику
энергии, подсистема КСПЭ;
АСУ КСЦТ - автоматизированная система управления когенерационной системой
централизованного теплоснабжения;
КИ - когенерационный источник – установка (система), осуществляющая комбинированную
выработку тепловой и электрической энергии (генератор тепловой
и электрической энергии в КСПЭ);
ГКУ - главный контур управления;
ЛКУ - локальный контур управления;
ПН - пиковая нагрузка;
ТГК - территориальная генерирующая компания;
ТЭЦ - теплоэлектроцентраль (переименована в ТГК).
5
Стр.5