Специализированная система управления энергоснабжением (АСУЭ) PDCS101 для энергостанций на базе газопоршневых установок (ГПУ) – оптимальное решение для малых и крупных агрокомплексов: свиноводческих, птицеводческих хозяйств, систем хранения зерна и т. д. Система разработана специалистами известного предприятия-интегратора «Адвантек Инжиниринг» по результатам обследования энергостанций тепличных комплексов, в ней учтены все пожелания и проблемы заказчиков. Вместе со статьей опубликовано интервью с генеральным директором ООО «Адвантек Инжиниринг» Н. Н. Харисовой.
ООО «Адвантек Инжиниринг», г. Москва
Сегодня в России агропромышленный комплекс интенсивно развивается, строятся новые тепличные комплексы, набирает обороты агротехнический рынок. При этом бóльшая часть эксплуатационных затрат (около 80 %) при выращивании сельскохозяйственных культур приходится на энергообеспечение тепличных хозяйств, а потому выбор системы генерации электроэнергии – важнейший вопрос для любой сельскохозяйственной компании.
Одной из наиболее популярных систем генерации электроэнергии в агрохолдингах являются газопоршневые энергостанции. Причем это справедливо не только для агрокомплексов (тепличных хозяйств), но и фактически для любых промышленных объектов, у которых отсутствуют необходимые мощности или вообще нет подключения к линиям электропередачи. Спрос на газопоршневые энергостанции объясняется их высоким КПД, универсальностью питания (магистральный или сжиженный газ) и, конечно же, возможностью глубокой автоматизации. В современных условиях ведения бизнеса автоматизация, безусловно, является его неотъемлемой частью и определяет эффективность и успешность реализации инвестиционных проектов.
Но, к сожалению, на стадии строительства энергостанции вопрос автоматизации зачастую отходит на второй план, мало кто обращает внимание на детали. Со временем, в процессе эксплуатации, случаются аварийные отключения одного или нескольких двигателей, а иногда даже всех работающих агрегатов, что приводит к останову технологического процесса. На время устранения неполадок перебои в энергоснабжении компенсируются внешней сетью либо введением в работу резервных источников (например, дизель-генераторов). В обоих случаях это приводит к повышению стоимости киловатт-часа, что в совокупности со счетами от сервисной компании существенно сказывается на бюджете предприятия.
Решить все эти вопросы можно, привлекая к работе интеграторов, специализирующихся на вопросах автоматизации энергокомплексов, готовых создавать системы, точно подходящие под нужды заказчика, еще на стадии проектирования. Подобный подход в некоторых случаях позволяет конечному потребителю не только получить нужную именно ему функциональность и надежность, но и во многих случаях сэкономить, выиграть в качестве и создать конкурентную среду среди компаний, обслуживающих такие комплексы. Этот подход сегодня набирает обороты.
Рис. 1. АСУЭ PDCS101 энергокомплекса на базе газопоршневых установок
Например, компания ООО «Адвантек Инжиниринг», дистрибьютор Emerson (раньше GE Automation&Controls), вывела на рынок специализированную систему управления энергоснабжением (АСУЭ) для энергостанций на базе газопоршневых установок (ГПУ), подходящую для малых и крупных агрокомплексов: свиноводческих, птицеводческих хозяйств, систем хранения зерна и т. д. Чтобы узнать подробнее обо всех особенностях этой системы, мы обратились к Наталье Николаевне Харисовой, генеральному директору ООО «Адвантек Инжиниринг».
Интервью с Натальей Николаевной Харисовой, генеральным директором ООО «Адвантек Инжиниринг»
Рис. Н. Н. Харисова, генеральный директор ООО «Адвантек Инжиниринг»
ИСУП: Расскажите, пожалуйста, о решении для агрокомплексов, которое ваша компания предлагает как интегратор в области промышленной автоматизации.
Н. Н. Харисова: Как вы уже упомянули в статье, это система управления энергоснабжением PDCS101 для энергостанций на базе газопоршневых установок. Самая главная выгода от реализации данной системы – экономия средств «в долгую игру» за счет эффективной эксплуатации энергокомплекса. Система позволяет свести к минимуму веерные отключения ГПУ, а следовательно, и увеличить срок службы дорогостоящих агрегатов.
Система успешно внедрена на энергостанции агрохолдинга «Московский», состоящей из шести ГПЭА GE Jenbaher типа JM620 с общей электрической мощностью 18 МВт.
ИСУП: Какие основные задачи решает данная система?
Н. Н. Харисова: Решение разработано по результатам обследования энергостанций тепличных комплексов. Этот продукт – результат тесного взаимодействия опытной команды, эксплуатирующей энергостанцию, и специалистов в области промышленной автоматизации. В первую очередь перед нами стояла задача услышать заказчика и понять круг проблем, существующих на реальных объектах.
Мы максимально адаптировали алгоритм управления под текущие задачи энергокомплекса. Основными функциями системы являются:
- контроль условий для пуска ГПУ и формирование режимов ГПУ;
- подключение потребителей;
- включение дополнительных ГПУ для обеспечения необходимой мощности;
- автоматическое отключение потребителей (аварийное / по перегрузке) и др.
ИСУП: Строительство энергостанций обычно выполняется «под ключ», то есть начиная от земляных работ, поставки агрегатной техники и заканчивая тонкой настройкой автоматики – всё от единого производителя. Насколько целесообразно заказчику в данных условиях привлекать интегратора для разработки АСУЭ?
Н. Н. Харисова: Да, возможно, строительство энергостанции «под ключ» – это огромный плюс, ведь все заранее согласовано и отлажено, одна компания – один ответственный. Но какова главная цель собственника? Увеличение прибыли, в том числе за счет снижения себестоимости. Каким образом мы можем повлиять на себестоимость производимой продукции? Верно, оптимизировать затраты, в данном конкретном случае – за счет повышения эффективности работы технологических объектов. А вот здесь как раз наиболее целесообразно будет обратиться к профессионалу в области автоматизации.
Проведем банальную аналогию: когда у человека болит зуб, он обращается к стоматологу, а не к окулисту, и это единственно верное решение. Так и здесь, эффективность работы энергокомплекса – это уже задача специалиста по автоматизации, а не строителей.
ИСУП: Расскажите о преимуществах разработанной вами системы.
Н. Н. Харисова: По результатам обследования более 20 газопоршневых энергостанций мы можем обозначить ряд ключевых преимуществ системы PDCS101.
1. Экономия средств за счет бесперебойного энергоснабжения в рамках максимально эффективного и ресурсосберегающего режима работы ГПУ. Известно, что оптимальный объем нагрузки на двигатель – 85–100 %. При снижении этого показателя наблюдается увеличение удельного расхода топлива и соответственно стоимости кВт·ч. А также набегают лишние часы наработки частично загруженных двигателей, что приближает срок технического обслуживания. Поэтому верх мастерства разработчиков систем управления – в условиях бесперебойной работы агрегатов обеспечить экономию топлива и оптимизацию уровня загрузки каждого из них. Эта задача встречается на большинстве объектов. Здесь ключевую роль в ее решении сыграл наш опыт работы с газотурбинными двигателями на месторождениях ПАО «Сургутнефтегаз» (суммарная мощность 146 МВт), разработка программного регулятора топлива и систем управления энергоснабжением.
2. Увеличение межремонтного интервала. Наряду с количеством часов наработки существует регламент замены частей двигателя по количеству произведенных пусков. Рекомендуемое большинством производителей количество пусков – не более одного на каждые 12 часов наработки. Однако встречаются объекты, где этот показатель переваливает за 10, а то и за 20 в день. В таких случаях этот, на первый взгляд, неочевидный фактор приводил к незапланированному ремонту ГПУ – замене стартера, насоса предпусковой смазки, коренных подшипников коленвала и прочего. Эту задачу мы также научились решать с помощью нашей системы. Управляя количеством пусков, уровнем загрузки агрегатов и организовав обмен с агрегатными контроллерами, наша система минимизирует вероятность веерного отключения агрегатов.
3. Лицензирование. Не менее важное преимущество – открытый программный код. И, как мне кажется, это абсолютно справедливо, поскольку таким образом исключается зависимость пользователя от одного производителя, а кроме того, собственник системы получает возможность при необходимости самостоятельно скорректировать настройки системы без дополнительных затрат (это легкая задача, с которой сможет справиться технолог предприятия даже без привлечения специалистов, пройдя обучение).
4. Визуализация и диспетчеризация. Немаловажное в сегодняшних реалиях достоинство – индивидуально разработанный, понятный интерфейс, упрощающий взаимодействие оператора с системой. Если требуется, можно настроить удаленный доступ к системе.
Рис. 2. Интерфейс оператора: контроль генераторных установок
Рис. 3. Интерфейс оператора: контроль освещения
Помимо этого, как оказалось, не все штатные системы управления имеют возможность ведения архива по статистике аварийных событий. Поэтому нам нужно было предусмотреть в PDCS101 такую функцию. Сбор и анализ этих данных также возможен на энергостанциях с существующими системами управления, что оказывается крайне полезной возможностью уже на этапе обследования.
5. Простота внедрения. АСУЭ PDCS101 отличается хорошей масштабируемостью, подключение новых потребителей энергии осуществляется очень просто. Модульная архитектура АСУ дает возможность свободно наращивать общую мощность энергокомплекса за счет интеграции новых установок в уже работающую систему.
Говоря о современной системе управления, нельзя не упомянуть о ее надежности и отказоустойчивости. Система построена на основе высоконадежных, промышленных, серийно выпускаемых программно-технических средств ведущих мировых производителей.
Опыт внедрения систем управления энергоснабжением на реальных объектах, а также тщательное изучение генерации на базе газопоршневых установок на территории России и СНГ позволяют с уверенностью сказать: «При независимой, тщательной предпроектной проработке всех систем энергоцентра избежать незапланированных издержек и перебоев МОЖНО!» Несмотря на то что сегодня разработкой подобных решений в России занимаются лишь некоторые профильные организации, их необходимость обусловлена формированием нового подхода заказчиков к проектированию и эксплуатации объектов собственной генерации. Компания «Адвантек Инжиниринг» твердо намерена поддерживать его развитие, обеспечивая максимально простое и эффективное управление даже самыми сложными энергосистемами.
Преимущество кроется в деталях!
Беседовал С. В. Бодрышев,
главный редактор журнала «ИСУП».
ООО «Адвантек Инжиниринг», г. Москва,
тел.: +7 (495) 980‑7380,
e‑mail: zapros@advantekengineering.ru,
сайт: advantekengineering.ru
Опубликовано в журнале ИСУП № 5(83)_2019
_big.jpg'); "4(106)_small.jpg")