Индустриальные информационные системы - 2013

г. Новосибирск, 24-28 сентября 2013 г.

Сафронов А.В.   Щинников П.А.  

Повышение эффективности энергоблока за счет применения информационно – измерительных систем

Докладчик: Сафронов А.В.

Эффективность принятия управленческих решений при техническом обслуживании энергоблоков тепловых электрических станций (ТЭС) существенно зависит от объема и качества информации о состоянии оборудования. Источниками этой информации являются автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП) ТЭС, система отчетных форм технико-экономических показателей, данные результатов регулярных испытаний элементов оборудования и другие [1].
Оснащение энергопредприятий вычислительной техникой позволяет разработчикам предложить ряд информационных систем для поддержки принятия управленческих решений. В последние годы особенно часто создаются системы для автоматизированного расчета технико-экономических показателей (ТЭП)[2] [3].
Однако само определение ТЭП работы ТЭС возможно лишь с определенной точностью. Эта точность зависит от специфических методических погрешностей алгоритма расчета, погрешностей измерительной техники и методики измерений. Рациональный алгоритм расчета ТЭП позволяет значительно снизить влияние первой группы погрешностей на точность конечного результата. Но даже при полном исключении погрешности этой группы фактическая погрешность вычисления ТЭП в рабочем диапазоне изменения параметров при использовании серийно выпускаемых приборов находится в пределах 0,3-0,6% для КПД парогенератора, 2,3-3,0% для показателей турбины и энергоблока в целом[4].
Поскольку экономическая эффективность от применения АСУ ТП на ТЭС лежит в пределах вероятностного значения ТЭП, то повышение точности исходной информации для информационно-вычислительных систем (ИВС) актуальна. Как показывают расчеты, повышение на 1% эксплуатационного КПД энергоблока за счет оперативного контроля ТЭП при использовании ИВС является эффективным [5].
При реализации автоматического расчета технико-экономических показателей возникает так же ряд специфических методических погрешностей, обусловленных:
• дискретным интегрированием при первичной обработке информации, поступающей от объекта;
• вычислением нелинейных показателей по средним значениям параметров;
• применение аппроксимирующих уравнений для расчета термодинамических функций;
• динамическими связями входных и выходных энергетических потоков;
• использованием при расчете ТЭП ряда констант вместо не измеряемых в ИВС величин.
Инструментальные погрешности вычисляемых показателей складываются из ошибок, обусловленных:
• погрешностями измерения технологических параметров;
• машинной обработкой информации (ограничение разрядности ИВС, округлением, заменой ряда математических операций их приближенными аналогами).
Анализ показывает, что эти погрешности путем усложнения алгоритма и реализующей его программы можно снизить до некоторого заданного уровня, при котором их влияние на полную погрешность показателей будет незначительным.
Погрешность расчетов ТЭП при использовании ИВС может быть снижена в результате индивидуальной градуировки элементов каналов измерений, стабилизации внешних условий, применение оптимальных измерительных средств и приборов повышенной точности. В комплексе указанные мероприятия могут снизить погрешности ТЭП до 1,1% для блока в целом [6] [7].
Эффективным мероприятием для повышения точности является градуировка отдельных элементов или всего измерительного канала с помощью более высокоточной контрольной аппаратуры. Выявленные в процессе градуировки систематические погрешности могут быть затем уменьшены, либо учтены при вычислении показателей. С помощью индивидуальной градуировки можно снизить погрешность канала измерения мощности генератора более чем на 40%, а расход пара вследствие относительно высокой погрешности сужающих устройств лишь на 15-20%. Полная погрешность показателей турбины и блока снижается при этом на 25%.
Снижение дополнительных погрешностей, которые в совокупности могут даже превышать основную погрешность прибора. Основными мероприятиями, способствующие снижению дополнительных погрешностей является установка приборов в помещениях с постоянной температурой и влажностью, стабилизация источников питания, тщательная подгонка сопротивления входной и выходной цепи, устранение вибраций, влияния магнитных полей и другие мероприятия, а так же подбор для измерений основных технологических параметров приборов, имеющих наименьшие дополнительные погрешности. В результате стабилизации внешних влияющих факторов полная погрешность показателей может быть уменьшена на 20%.

Литература
1. Аронсон К.Э., Брезгин В.И., Бродов Ю.М., Акифьева Н.Н., Руденко А.С., Брезгин Д.В. Система информационной поддержки принятия решений при техническом обслуживании оборудовании ТЭС // Теплоэнергетика. - 2006. - №10. - С.55-61.
2. Сенягин Ю.В., Щербич В.И., Чижонок В.И., Шмаков Ю.А. Опыт создания информационно вычислительных систем при модернизации традиционных информационных систем котло- и турбоагрегатов ТЭС // Электрические станции. – 2003. - №10. – С.34-39.
3. Галашов Н.Н., Метнев С.В. Автоматизированный расчет нормативных и фактических показателей ТЭЦ // Электрические станции. – 2008. - №11. – С.45-50.
4. Цейтлин Р.А., Степанов В.И., Шестов Э.Д. К вопросу о точности автоматизированного вычисления технико-экономических показателей энергоблока // Теплоэнергетика. - 1975. - №1. -С.8-13.
5. Овчинников Ю.В., Ноздренко Г.В.. Тимашев В.И. Повышение точности исходной информации в ИВС путем применения методики согласования балансов // Управление режимами и развитием электроэнергетических систем в условиях АСУ - межвузовский сборник трудов под редакцией В.К. Щербакова. Новосибирск, 1977. С.166-174.
6. Овчинников Ю.В., Г.В. Ноздренко, И.М. Алтухов. Применение методики согласования балансов для уточнения исходной информации применительно к ТЭС // Управление режимами и развитием электроэнергетических систем в условиях АСУ - межвузовский сборник трудов под редакцией В.К. Щербакова. Новосибирск, 1980. С.45-53.
7. Аракелян Э.К., Панько М.А., Асланян А.Ш. Методические положения оценки технико – экономической эффективности модернизации АСУ ТП электростанций //Теплоэнергетика. - 2010. - №10. - С.45-49.