Сложно представить себе современный мир без автоматизации. Сегодня автоматизированы практически любые производственные процессы, и с автоматизацией и автоматикой люди сталкиваются практически во всех областях повседневной жизни. Коробка передач – «автомат». Обновление приложений в телефоне – автоматическое. Электрочайник автоматически отключается, когда вода вскипает, а электродуховой шкаф сегодня сам может включиться в нужное время, перейти в необходимый режим работы и выключиться, известив вас об этом, когда ужин будет готов. Так что же такое автоматизация, чем она отличается от автоматики, и как автоматизированные системы управления используют для нужд энергоснабжения?
Начнем с основного: что есть автоматика, а что – автоматизация. Первым понятием описывают отрасль науки, которая разрабатывает процессы и технологии, исключающие участие человека. Например, городское освещение включается дистанционно, за это отвечает система автоматического контроля и управления сетями наружного освещения. Диспетчер следит за происходящим по интерактивной карте города и мониторам, и действует согласно инструкции, если случаются аварии. Другой пример – автоматический выключатель. При коротком замыкании он разрывает цепь, и человеку остается включить его заново. При использовании РЗА уровень автоматизации может быть глубже, например, при использовании автоматического повторного включения (АПВ). Как видно, автоматизация – это процесс внедрения элементов автоматики в данную отрасль.
Многие процессы, однако, даже при современном уровне развития техники нельзя сделать автоматическими. В автоматизированных системах управления роль человека – оператора – сводится к вводу, контролю и корректировке данных, а также к необходимым действиям в случае неполадок. Поэтому уже рассмотренное АПВ само по себе – автоматическое, но эффективное при неустойчивых повреждениях, которые, по разным оценкам, составляют 50-90 % от всех аварий. Если повреждение устойчивое, то оперативный персонал узнает о необходимости выехать на поврежденный участок с помощью сигнальных элементов и систем релейной защиты.
В целом широкая автоматизация систем управления энергоснабжением позволяет добиться более эффективного использования энергоресурсов, помогает снизить расход электроэнергии и издержки, а также увеличить производительность. Автоматизации подвергаются те процессы, которые не могут протекать более эффективно под руководством человека. Рассмотрим некоторые примеры использования автоматизированных систем управления энергоснабжением.
Начнем с мероприятий, больше относящихся к автоматике. В некоторых жилых районах производят отключение горячего водоснабжения с 1:30 ночи до 5 утра. Чтобы в трубах циркулировала горячая вода, нужно поддерживать давление, которое создается насосом рециркуляции, расположенном в центральном тепловом пункте. Реле времени отключает насосы в заданный момент в целях экономии средств и увеличения срока службы. Погашение 2/3 светильников уличного освещения в те часы, когда свет не нужен большей части жителей, тоже можно отнести к автоматике, хотя момент включения может быть скорректирован диспетчером в зависимости от погодных условий и рекомендаций ГАИ.
Пример использования автоматизированных систем управления (АСУ) энергоснабжением – это АСКУЭ, применяемые на всех предприятиях и сводящие участие человека в процессе контроля и учета электроэнергии к минимуму: за снятием показаний не нужно ходить к трансформаторной подстанции, достаточно посмотреть на экран монитора в кабинете главного энергетика предприятия. Кроме того, АСКУЭ подают команды на отключение потребителей-регуляторов, когда это необходимо. Какие результаты приносят перечисленные меры? Так, автоматизация компрессорных станций сжатого воздуха снижает энергопотребление примерно на 10%, а автоматизация управления освещением – на 15%.
Отдельно хочется упомянуть о разработке так называемых умных сетей электроснабжения, регулируемых вычислительной техникой и специальным программным обеспечением с целью наиболее эффективного функционирования электроэнергетической системы. Внедрение таких сетей, конечно, перевернет современную энергетику, но уже сейчас прекрасно видно, какую выгоду дает автоматизация управления энергоснабжением.
знакомству