Комментарии 69
Задачи из первого абзаца не перепутаны?
Нет, не перепутаны. Здесь речь идёт про ТЭЦ, у них основная задача — теплофикация. Поэтому и КПД зимой достигает 80%.
А точно «продать», а не «гарантировано поставить»?
Если вы имели в виду является ли генерирующая компания гарантированным поставщиком электроэнергии – то нет. Генераторы могут заключать прямые (свободные) договора с крупными потребителями вне рынка, но в целом электроэнергия продаётся на рынке, где объёмы и стоимости определяются по результатам торгов.
Это при союзе была вторая задача, а теперь «рынок». Только «продать». А там хоть трава не расти. Эффективный менеджмент :(
Вот новость!
Нет, для ТЭЦ ГРЭС на первом месте почти всегда тепло.
Окупаемость чего 1.5 года ?!
Не очень понятно — где же упомянутая в заголовке математика, если собственно моделирование делается сторонним ПО?
Там очень много математики: математика внутри системы имитационного моделирования, математика в подготовке данных для оптимизационных расчётов, математика в самих оптимизационных алгоритмах, математика в расчёте ТЭП. Это в статье описано довольно легкомысленно, но на самом деле с математикой там всё серьёзно.
Название статьи вызывает ожидание, что сейчас нам покажут, как можно разработать тепловую модель ТЭЦ. «Набросать модель в моделирующем софте». Здорово, слишком много новой информации. Испытываю разочарование от прочтения технической презентации типового проекта автоматизации сложного объекта.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Если бы рынок давал генкомпаниям больше маневра, то можно было бы и больше 1% процента выжать. А сейчас большинство работает на максимуме (днем), либо на минимуме (ночью) — нечего оптимизировать и перераспределять.
Нам каждую станцию давали со словами: «Здесь ничего оптимизировать нельзя».
Ну это конечно перегиб. Оптимизировать можно что угодно. Типа любой код можно записать на одну строчку короче. Вопрос только в том, стоит ли овчинка выделки. Даже в Вашем случае эффект в 4% находится на грани погрешности расчета в 2%. А как «рисуют» экономию топлива на электростанциях я знаю. Сам могу обосновать для любого режима как экономию, так и пережог топлива.
Большинство ТЭЦ у нас в России — с параллельными связями
Все же — поперечными (а в итогах правильно написано)
И большинство все же — блочных.
Насчёт параллельных или поперечных связей — вопрос терминологии. Сейчас называют и так, и так.
— почему не перейти на цифровую регистрацию сразу?
- Данные с ленточных и круговых бумажных диаграмм. Да, такие аналоговые способы записи параметров работы оборудования всё ещё применяются на российских электростанциях, и мы их оцифровываем.
- Бумажные журналы на станциях, где постоянно регистрируются основные параметры режимов, в том числе те, которые не фиксируются датчиками АСУ ТП. Ходит обходчик раз в четыре часа, переписывает показания и записывает всё в журнал.
Каждый следующий график в новом оформлении, создаётся впечатление натасканных из интернета картинок, а не презентации проведенной работы.
Это требует полной модернизации всей контрольно-измерительной аппаратуры, что довольно дорого и требует вывода оборудования в ремонт на продолжительное время. На электростанциях предпочитают делать это в рамках проектов модернизации оборудования и создания современной АСУ ТП. Иногда это растягивается на десятки лет.
Средняя ТЭЦ состоит из пары десятков турбин и котлов
Неправда.
Назовите мне хоть парочку ТЭЦ, у которых есть пара десятков турбин.
Да уж. На память только Сургутская ГРЭС-1 приходит с ее 16-тью блоками, но она не ТЭЦ, и таких в мире-то единицы.
ТЭЦ-20, ТЭЦ-21, ТЭЦ-22, ТЭЦ-26 Мосэнерго — на каждой станции порядка двух десятков котлов и турбин в совокупности, не считая водогрейного оборудования.
Источник информации дайте, плиз.
Я готов подтвердить, что на каждой из этих станций больше 10 генераторов (можете легко ознакомится на официальном сайте Мосэнерго. Просто никто никогда еще не складывал вместе котлы с турбинами.
Даже в статьях на вики указан перечень основного оборудования. Это же не секретная информация.
А, я, кажется, понял. Вопрос в том, как вы интерпретируете «Средняя ТЭЦ состоит из пары десятков турбин и котлов». Какой ваш вариант?
( котлов > 20 ) && (турбин > 20)
или
( котлов + турбин ) > 20
А, я, кажется, понял. Вопрос в том, как вы интерпретируете «Средняя ТЭЦ состоит из пары десятков турбин и котлов». Какой ваш вариант?
( котлов > 20 ) && (турбин > 20)
или
( котлов + турбин ) > 20
Скажите, а дубль-блоки Вы за три единицы считате? Ну в «совокупности»…
В институте писал дипломную на тему расчета КПД пароводяных подогревателей сетевой воды — вспомнил молодость.
Испытания вспомогательного оборудования тоже проводили? Как учитывались поправки на внешние факторы? В основе модели у Вас выступали энергетические характеристики ТЭЦ?
Натурные испытания проводились в целом для всей ТЭЦ, с полной реальной тепловой схемой. В модели учитывается как основное, так и вспомогательное оборудование.
При сравнении режимов (режим, который реально вел НСС и расчетный оптимальный режим), в силу того, что данные режимы выставлялись на оборудовании с разницей в 1-2 часа, делались перерасчеты на изменения температуры внешней среды, подпитки и отпуска тепла. Данные перерасчеты делались по методикам расчета ТЭП с участием специалистов ПТО станции и ими же утверждались.
НЭХи не использовали. В основе имитационной модели лежит конструкторский расчет основного и параметры вспомогательного оборудования, а также общая тепловая схема ТЭЦ. В модели проводится физическое моделирование работы станции с учетом тепловых и гидравлических расчетов схемы.
При сравнении режимов (режим, который реально вел НСС и расчетный оптимальный режим), в силу того, что данные режимы выставлялись на оборудовании с разницей в 1-2 часа, делались перерасчеты на изменения температуры внешней среды, подпитки и отпуска тепла. Данные перерасчеты делались по методикам расчета ТЭП с участием специалистов ПТО станции и ими же утверждались.
НЭХи не использовали. В основе имитационной модели лежит конструкторский расчет основного и параметры вспомогательного оборудования, а также общая тепловая схема ТЭЦ. В модели проводится физическое моделирование работы станции с учетом тепловых и гидравлических расчетов схемы.
А меня одного смутило, что тепловые испытания раз в 5 лет, уход параметров через год, а как часто вы планируете обновлять свою модель? То есть есть ли смысл этих действий, если через год оборудование будет при "прочих равных" работать по другому?
Я кажется узнал эту самую электростанцию: она стоит возле площади Гагарина?
У меня к Вам вопрос, не совсем по теме статьи. Почему эта электростанция по ночам между 1 и 3 часами испускает шум, который от нее слышно примерно за километр. Я живу как раз за жд путями в одном из двух параллельно стоящих домиках. Когда вы там находитесь, то ощущения от шума, как буд-то на вас падает боинг 747, или в ародинамической трубе обдувают новый космический челнок.
У меня к Вам вопрос, не совсем по теме статьи. Почему эта электростанция по ночам между 1 и 3 часами испускает шум, который от нее слышно примерно за километр. Я живу как раз за жд путями в одном из двух параллельно стоящих домиках. Когда вы там находитесь, то ощущения от шума, как буд-то на вас падает боинг 747, или в ародинамической трубе обдувают новый космический челнок.
По описание похоже что это пар высокого давления стравливают в атмосферу.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Я кажется узнал эту самую электростанцию: она стоит возле площади Гагарина?Да, это ТЭЦ-20. Моя первая ТЭЦ. Фотка здесь очень древняя, без нового блока ПГУ, да и ТТК вроде даже не построено еще.
испускает шум, который от нее слышно примерно за километрСкорей всего это барбатёр шумит, когда проводят периодическую продувку котла
привет сосед!)
на счет шума — последнее время вроде не часто стало.
на счет шума — последнее время вроде не часто стало.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
«Необходимую мощность можно взять двумя котлами с загрузкой в 50 % или тремя с загрузкой в 75 % и смотреть, что при этом более эффективно.» Цифры не должны быть наоборот?
Я писал в 90х планово-экономическую модель для целлюлозно-бумажных комбинатов на основе нормативных калькуляций себестоимости переделов со сквозным балансом ресурсов по предприятию. Пришлось решить систему линейных уравнений очень большой размерности особого вида хорошо сходящимся итерационным методом, вынеся расчетную часть из базы данных. Теоретически, подобный подход применим к любому химическому производству, где требуется оценка себестоимости внутренних продуктов для оценки их маржинальности в случае вывода на рынок полуфабриката. Рентабельность предприятия рассчитывалась по схеме Хаусвальда с учетом постоянных и переменных издержек. Программа была внедрена экономическим отделом ВНИИ бумажной промышленности на многих крупных комбинатах (Архангельск, Усть-Илим, Котлас) и фабриках (Калининград, Выборг, Светоч).
Почему такая низкая точность —2% с натурными испытаниями-то?
Как учитывается старение оборудование и смена характеристик после обслуживаний?
Пожалуйста, расшифровывайте аббревиации.
Хорошая статья. Показывает, как непросто внедрять такие системы для старого оборудования.
Вот только куча фактических ошибок и устаревшей на несколько лет инфы все портит. Поехали:
Какие 10 дней? Какие 3 дня? Вы из презентации 2006 г. эту картинку вытащили? Про состав я выше писал, от суток Х-4 до суток Х-2. А РСВ — это рынок на сутки вперед, не три дня, а в сутки Х-1 до 13:00 надо подать ценовые заявки, а к 18:00 уже есть результат торгов на завтра. Т.е. меньше суток.
Давно уже БР пересчитывается каждый час. Да и графики не зафиксированы. Есть результат торгов на РСВ, есть результат торгов на БР — по ним и получается график электрической нагрузки.
Вот только куча фактических ошибок и устаревшей на несколько лет инфы все портит. Поехали:
У оборудования ТЭЦ есть технический минимум, который включает минимальный, но при этом устойчивый режим работы, при котором можно обеспечить достаточное количество тепла домам и промышленным потребителям.Технический минимум — это как раз «минимальный, но при этом устойчивый режим работы», а «при котором можно обеспечить достаточное количество тепла» называется технологическим. У Вас все в кучу.
Большинство ТЭЦ у нас в России — с параллельными связямиПро «поперечные» Вам уже выше сказали. И про большинство. Вообще поперечные связи — устаревшая вещь, сейчас используется блочная компоновка и блочных уже большинство. Старые выводятся из эксплуатации.
Ещё бывает, что оборудование станции делят на части, которые работают на разные коллекторы с разным давлением пара.Не делят на части, а строили по очереди. Так и называют: 1-я очередь, 2-я очередь. Т.е. к одной ТЭЦ фактически пристраивают другую. Ну и в процессе эволюции давление пара aka начальные параметры постепенно повышали: 35, 90, 130 и 240 кгс/см2. Поэтому и давления пара разные.
Планирование ведётся на три дня вперёд: за трое суток становится известен плановый состав оборудования.Не за трое суток, а в 15:30 суток Х-2 (где Х — планируемые сутки). Т.е. сегодня 27.12 в 15:30 известен окончательный состав на 29.12. При этом ценовые заявки на ВСВГО подаются до 10:00 в сутки Х-4, т.е как раз за трое суток и вечером в 15:30 становится известен предварительный состав оборудования, который еще дважды пересчитывается.
но можем менять для каждого котла нагрузку от минимума до максимума, а по турбинам набирать и снижать мощностьНе можем. График нагрузки, как и состав, задается АО «СО ЕЭС». Можем только внутри одной ГТП выбрать распределение заданного графика между турбинами. Но если задан минимум или максимум, то всё оборудование в ГТП должно быть на минимуме или максимуме, без выбора.
Шаг от максимума до минимума — от 15 до 30 минут в зависимости от единицы оборудования.Я не понял, что Вы имели в виду, можете пояснить?
На рынке мощности производители подают заявку: «Есть такое-то оборудование, вот такие минимальная и максимальная мощности с учётом планового вывода в ремонт. Мы можем выдать 150 МВт по такой цене, 200 МВт — по такой цене, а 300 МВт — по такой цене». Это долгосрочные заявки. С другой стороны, крупные потребители тоже подают заявки: «Нам нужно столько-то энергии».Смешались в кучу: кони, люди ©. Как Вы лихо смешали в одном абзаце долгосрочный рынок мощности (который сейчас проводится на 6 лет вперед) с торгами электроэнергией на сутки вперед.
Какие 10 дней? Какие 3 дня? Вы из презентации 2006 г. эту картинку вытащили? Про состав я выше писал, от суток Х-4 до суток Х-2. А РСВ — это рынок на сутки вперед, не три дня, а в сутки Х-1 до 13:00 надо подать ценовые заявки, а к 18:00 уже есть результат торгов на завтра. Т.е. меньше суток.тот же природный газ обычно лимитирован, а сверхлимитный газ заметно дорожеТоже привет из прошлого. Сейчас газ биржевой или по тарифу Межрегионгаза. Большинство крупных генкомпаний закупаются газом на бирже. По тарифу обычно дороже биржи, зато на бирже штрафы за недобор/перебор газа.
Начальник смены станции знает график отпуска тепла, известны команды системного оператора, известен график отпуска электричестваОткуда у НСС команды и график на этом этапе, когда даже состав не выбран?
Балансирующий рынок — уже внутри текущих суток, когда зафиксированы электрические и тепловые графики, но несколько раз в сутки каждые четыре часа запускаются торги на балансирующем рынкеНет, Вы точно прибыли из прошлого :)
Давно уже БР пересчитывается каждый час. Да и графики не зафиксированы. Есть результат торгов на РСВ, есть результат торгов на БР — по ним и получается график электрической нагрузки.
Это очень круто получилось — собрать реальные данные и провести многопараметрическую оптимизацию практически в реальном времени. 1-4% экономии это несколько тысяч м3/ч газа. Не знаете случайно, на современных ТЭЦ с цифровыми САУ закладывается такая возможность на уровне всей станции, или там так-же операторы каждый агрегат отдельно регулируют?
Закладывается, но не всегда можно использовать. Современные станции строят по блочному типу и, как правило, один блок — одна группа точек поставки (ГТП). Для каждой из ГТП на рынке проходят свои торги и получается свой режим.
del
Современные АСУ ТП позволяют автоматически вести режим. Вопрос в оптимизационных расчётах. АСУ ТП это не делают, для этого нужны специализированные решения. Об одном из них я рассказал в статье.
Спасибо вам за статью. Интересный кейс диджитализации с человеческим лицом.
Но результат определённо того стоил.
4% это прекрасный результат. Не удивительно, что это вызвало инициативу руководства станции.
мы выиграли порядка 4 % реальной эффективности просто за счёт математики.
Не могли бы вы раскрыть детали, что с чем сравнивали? Потребление топлива в одинаковых режимах работы?
Для создания модели мы используем:
Не увидел здесь погодных данных, давления и температуры
Бумажные журналы на станциях,
а как оцифровывали бумажные версии?
А какое ПО помимо Termoflow вы использовали? Писали ли для проекта свои программные решения?
Для сравнения режимов приходили на ТЭЦ, снимали показатели текущего режима, который вел НСС (в том числе и фактическое потребление топлива), затем запускали расчёт и получали оптимальный режим. НСС оценивал его реалистичность и задавал в качестве режима работы станции. Далее станция работала в рассчитанном оптимальном режиме. Снимали фактические расходы топлива в оптимальном режиме и сравнивали с фактическими расходами для ручного режима.
Погодные данные, давление и температура – это технологические показатели режима, которые брались из архивов АСУ ТП и систем учёта.
Бумажные журналы оцифровывали ручным дигитайзером.
Помимо самой имитационной модели, которая разрабатывалась в Thermoflex, нами был разработан оптимизационный модуль на базе IBM iLog ODM и использованы подключаемые солверы. Весь интерфейс пользователя, автоматизированные бизнес-процессы, вызовы и обработка результатов работы имитационной модели, оптимизационные расчёты, работа с БД – это все наша разработка под проект.
Погодные данные, давление и температура – это технологические показатели режима, которые брались из архивов АСУ ТП и систем учёта.
Бумажные журналы оцифровывали ручным дигитайзером.
Помимо самой имитационной модели, которая разрабатывалась в Thermoflex, нами был разработан оптимизационный модуль на базе IBM iLog ODM и использованы подключаемые солверы. Весь интерфейс пользователя, автоматизированные бизнес-процессы, вызовы и обработка результатов работы имитационной модели, оптимизационные расчёты, работа с БД – это все наша разработка под проект.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Моделирование работы реальной ТЭЦ для оптимизации режимов: пар и математика