12. Programowanie i sterowanie pracą systemu ciepłowniczego w

Programowanie i sterowanie
pracą systemu ciepłowniczego
w Tarnowie z wykorzystaniem
systemu monitoringu
Tadeusz Sieńczak
V-ce Prezes Zarządu MPEC S.A. w Tarnowie
MPEC Tarnów – podstawowe dane techniczne
• Moc zainstalowana – 154,5 MW (Źródło centralne o
mocy 148 MWt i 3,75 MWe oraz 35 źródeł gazowych
lokalnych )
• Moc kupowana od innych producentów
(EC Grupa Azoty SA w Tarnowie)- 25 MWt
• Łączna moc zamówiona – 166,2 MWt
• Sprzedaż roczna – 1000 5000 GJ/rok
• Powierzchnia ogrzewana – 2 018 965 m2
• Udział w rynku ciepła Tarnowa –ok. 50%
MPEC Tarnów – podstawowe dane techniczne c.d.
• Długość eksploatowanej sieci ciepłowniczej -101, 5 km
(w tym 82,5 km w technologii preizolowanej) w zakresie
średnic Dn 15- Dn 600
• Liczba eksploatowanych węzłów ciepłowniczych - 1133
szt. w tym :
- węzłów pośredniego działania(wymiennikowe)- 830 szt.
- węzłów bezpośredniego działania – 303 szt.
System telemetrii w MPEC S.A. Tarnów – historia
Rok 2001-2009
• Realizacja programu „Modernizacja sieci i węzłów cieplnych
zasilanych z ciepłowni Piaskówka”
W ramach programu:
- zastępowano kompleksowo wyeksploatowane sieci kanałowe
sieciami preizolowanymi,
- równolegle z siecią budowano kanalizację telemetryczną,
- modernizowano i budowano indywidualne węzły cieplne
przystosowane do zdalnego monitorowania i sterowania.
Od 2001roku każdy odcinek sieci budowany był z kanalizacją
teletechniczną.
Rok 2002/2003
• Wykonano system automatycznego sterowania,
monitorowania i wizualizacji procesów technologicznych
elektrociepłowni oraz poszczególnych jednostek kotłowych
oraz turbiny gazowej centralnego źródła „ Piaskówka.”
Rok 2003/2004
• Stworzony został plan strukturalny zdalnego sterowania i
nadzoru eksploatacyjnego pracy węzłów ciepłowniczych.
• Rozpoczęto wdrożenie systemu monitorowania i sterowania
węzłami cieplnymi w oparciu o technologię TROVIS NT –
otwarty system telemetrii oparty na uniwersalnym
oprogramowaniu wizualizacyjnym In Touch
Rok 2005
• Utworzone zostało konsorcjum z Tarnowskimi Wodociągami
oraz Gminą Tarnów, w którym liderem jest MPEC SA
sprawując nadzór nad rozwojem sieci światłowodowej
budowanej przez członków konsorcjum.
• Celem konsorcjum była wspólna oferta rynkowa dzierżawy
włokien światłowodowych podmiotom zewnętrznym.
Metropolitalna sieć światłowodowa
Gmina Miasta Tarnowa
KONSORCJUM
Konsorcjum eksploatuje:
 144 km sieci światłowodowej (w tym 98,5 km MPEC Tarnów)
Sieci światłowodowe wykorzystywane są przez MPEC oraz Tarnowskie Wodociągi do
telemetrycznego nadzoru pracy sieci, a także przez służby monitorujące bezpieczeństwo w
Tarnowie, służbę zdrowia i jednostki samorządowe. Z zasobów sieci korzystają także
operatorzy usług multimedialnych w Tarnowie (dostarczających mieszkańcom internet,
telewizję, telefon).
Postęp wdrażania systemu telemetrii
w latach 2003-2014
1400
1200
1000
Ilość punktów
800
600
400
200
0
2003
2004
2005
2006
2007
2008
Ilość
wdrożonych
Rok
punktów
2009
2010
2011
Łączna
ilość
punktów
2012
2013
2014
Rok 2013
• Modernizacja sytemu telemetrii – rozpoczęcie
wdrożenia systemu „Inteligentne-ciepło”
• Elementy składowe programu :
- system zbierania danych telemetrycznych
-system raportowy
-system wizualizacji danych telemetrycznych
- portal e-klient
-system GIS
-system dynamicznych symulacji termohydraulicznych
-system rozliczeń.
„Inteligentne-ciepło”
Węzły cieplne
Komory
ciepłownicze
Przepompownie
Źródła
Sieć telemetryczna
Symulacje
hydrauliczne
GIS
Wizualizacja
danych
Programy
komunikacyjne
System
zbierania
danych
System rozliczeń
ciepła
Repozytorium
danych
historycznych
Portal e-klient
Raportowanie
Sterowanie
pracą sieci
Schemat ideowy sieci telemetrycznej
Operatorzy sieci
ciepłowniczej
Dyspozytor
Grupy węzłów
Sieć
światłowodowa
Konwerter
IP
Platforma systemowa
Wonderware
Sieć
GSM
(GPRS)
Historian
Konwerter
GSM
Sieć
miedziana
Główne zadania programu „Inteligentne-ciepło”
realizowane u operatora
•
•
•
zdalna kontrola i sterowanie pracą węzłów cieplnych – minimalizacja kosztów
osobowych i kosztów transportu (zmniejszenie ilości wyjazdów do obiektów, zdalna
diagnostyka),
szybka lokalizacja awarii – skrócenie czasu ew. zaburzeń dostawy ciepła,
optymalizacja pracy sieci cieplnej
– minimalizacja strat ciepła na przesyle
– minimalizacja kosztów pompowania
– minimalizacja uzupełnień oraz ubytków wody sieciowej,
•
•
•
•
wspomaganie Zakładu Przesyłu i Dystrybucji Ciepła w podejmowaniu decyzji
związanych z obsługą sieci,
optymalizacja parametrów pracy, dynamiczne zarządzanie parametrami źródeł,
generowanie raportów związanych z parametrami i pracą sieci ciepłowniczej –
wykorzystanie w decyzjach eksploatacyjnych, remontowych, modernizacyjnych,
wsparcie analizy termohydraulicznej, przyłączanie nowych odbiorców, przełączanie
kierunków zasilania, modele pracy sieci podczas awarii i różnych obciążeniach (zima,
lato).
zdalna kontrola i sterowanie pracą węzłów cieplnych
Sytuacja Alarmowa - kiedyś
3h od wystąpienia awarii
Zimno!!!
AWARIA!!!
Czas dojazdu – 20 minut
Diagnostyka – 30 minut
Uzyskanie komfortu
ogrzewania – 3h
Usuwanie awarii – 1h
Łączny czas zaburzenia
dostawy ciepła - ok. 6h
Sytuacja Alarmowa - dzisiaj
AWARIA!!!
Sytuacja Alarmowa - dzisiaj
AWARIA!!!
Sytuacja Alarmowa - dzisiaj
AWARIA!!!
Sytuacja Alarmowa - dzisiaj
AWARIA!!!
Usuwanie awarii – 30 minut
Czas dojazdu – 20 minut
Sytuacja Alarmowa - dzisiaj
AWARIA!!!
Sytuacja Alarmowa - dzisiaj
AWARIA!!!
Sytuacja Alarmowa - dzisiaj
AWARIA!!!
Usuwanie awarii – 30 minut
Uzyskanie komfortu
ogrzewania – 20 minut
Czas dojazdu – 20 minut
Łączny czas zaburzenia dostawy
ciepła - ok. 30 minut
Główne zadania programu „Inteligentne-ciepło”
na styku operator - odbiorca
• ciągłe monitorowanie parametrów jakościowych dostawy ciepła
i parametrów handlowych,
• zdalne nastawy regulatorów pogodowych – graniczne temp.
zewn., krzywe grzewcze, harmonogramy zaniżania parametrów,
• archiwizowanie danych, repozytorium danych historycznych
pomocne przy rozpatrywaniu reklamacji,
• zdalne odczytywanie liczników ciepła,
• rozliczanie ciepła w systemie e-klient.
Monitoring danych
Odczyty zdalne
Serwer
Baza danych
Klient
Faktura
System bilingowy
Portal analiz
Główne zadania programu „Inteligentne-ciepło”
w obszarze odbiorcy ciepła
• analiza zużycia ciepła – portal ogólnie dostępny,
• system wczesnego ostrzegania o awariach instalacji
odbiorczych,
• możliwość otrzymywania analiz zużycia ciepła lub
monitoringu ciągłego parametrów handlowych,
• wykorzystanie danych i analiz w obszarze
efektywności energetycznej.
Portal analizy.mpec.tarnow.pl
nagrodzony medalem praw konsumentów
www.analizy.mpec.tarnow.pl
Ilość odsłon ok. 76 000
www.analizy.mpec.tarnow.pl
25-lecia PRL 5 - Tarnów
Ściany boczne – ocieplone
Okna – częściowo wymienione na PCV
Grzejniki wyposażone w zawory
termostatyczne
Brak podzielników kosztów
25-lecia PRL 6 - Tarnów
Ściany – wszystkie ocieplone
Okna –wymienione na PCV
Grzejniki wyposażone w zawory
termostatyczne
Ciepło rozliczane w lokalach w
oparciu o podzielniki kosztów
25-lecia PRL 5 - Tarnów
25-lecia PRL 6 - Tarnów
- 36%
Korzyści z wdrożenia systemu telemetrii
w przedsiębiorstwie ciepłowniczym
• optymalizacja techniczna i ekonomiczna pracy systemu
ciepłowniczego,
• poprawa niezawodności dostawy ciepła,
• odczyt liczników ciepła w jednym czasie,
• bieżąca kontrola standardów dostawy ciepła,
• lepsza współpraca z odbiorcami,
• zdalne sterowanie pracą węzłów(rozpoczęcie i zakończenie
dostaw ciepła)
• sterowanie i monitorowanie pracą sieci i węzłów w czasie
awarii.
Możliwości wykorzystania systemu
przez odbiorców ciepła
• optymalizacja mocy zamówionej na podstawie
rejestrów historycznych,
• kontrola poboru mocy i ciepła on-line,
• kontrola kosztów ogrzewania on-line,
• regulacja pracy instalacji wewnętrznej w oparciu o
parametry niż tylko temperatura wewnętrzna(regulacja
komfortu cieplnego),
• zdalny odczyt innych urządzeń
pomiarowych(wodomierze wody zimnej i ciepłej,
• kontrola dostawy innych mediów on-line,
• możliwość monitoringu obiektów.
Możliwości wykorzystania systemu przez innych
uczestników rynku energii oraz dostawców mediów
•
•
•
•
zdalny odczyt liczników energii elektrycznej,
zdalny odczyt wodomierzy,
zdalny odczyt gazomierzy,
innych urządzeń
Dziękuję za uwagę