Опорный конспект дисциплины «Источники и системы теплоснабжения предприятий», страница 78

6. Энергосбережение при применении автоматизированных систем управления технологических процессов предприятия (АСУТП).

7. Управление энергосбережением и его влияние на эффективность энергосбережения на предприятии.

Некоторые из этих направлений представлены в монографии Фокина В.М. [9], а также учебном пособии[74].

6.2. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Рациональное и, тем более, оптимальное проектирование СТ предприятий возможно при условии применения ЭВМ. При этом объектом оптимизации служит компьютерная математическая модель СТ, а в более общем случае – системы энергоснабжения (СЭ). СТ (СЭ) предприятия и её математическая модель имеет строгую иерархическую (многоуровневую) структуру в зависимости от технологической принадлежности и степени важности решаемых задач.

Математическая модель СЭ предприятия представляет собой совокупность математических моделей (ММ) подсистем различных уровней. Применение метода декомпозиции, т.е. моделирования отдельных подсистем на каждом уровне  с обеспечением обратных связей между уровнями обеспечивает  существенное сокращение размерности отдельных ММ.

В качестве примера рассмотрим упрощенную структурную схему СЭ металлургического комбината (МК) рис. 6.2. К нижнему (5-му) иерархическом уровню относятся ММ отдельных энергетических установок (например, вариантов КУ листопрокатного цеха и утилизационной паровой турбины УТ, работающей на этом паре).

Рис. 6.2. Упрощенная структурная схема системы энергоснабжения МК

Результаты их решения используются в ММ энергетических производств (4-го уровня) для выбора схемы и характеристик ТУУ с КУ и УТ, а в ММ основных подсистем (3-го уровня) оценивается вклад  ТУУ с выбранными КУ и УТ в тепловой и электрический балансы  МК. На 2-м уровне оценивается влияние ТУУ на снижение потребности в покупном топливе (от 1-го уровня) и показатели эффективности оптимального варианта ТУУ.

К основным этапам математического моделирования относятся:

·  Выбор цели (критерия) задачи, решаемой на математической модели (например, оптимизация топливно-энергетического баланса предприятия с целью сокращения затрат на покупное топливо и соответствующее снижение себестоимости готовой продукции).

·  Формирование базы исходных данных по аналогам проектируемого предприятия.

·  Разработка комплекса ММ с выбором оптимального количества иерархических уровней и задач. решаемых на каждом уровне.

·  Выбор оптимизируемых параметров – непрерывно меняющихся и дискретных - с определением области их применения (ограничений).

·  Разработка алгоритма вычисления цели моделирования (функции цели). Он используется в качестве основы для разработки организующей программы, предназначенной выбора последовательности работы вычислительных блоков и обмена данными между ними.

·  Выбор метода поиска минимума нелинейной функции цели .

·  Разработка комплекса моделирующих программ.

·  Реализация программного комплекса на ЭВМ (наиболее трудоёмкий этап).

·  Использование программного комплекса для реализации цели и задач проектирования.

Более развёрнутый материал о математическом моделировании предприятий можно почерпнуть в рекомендуемом учебном пособии [6].

Ниже приводится перечень и описание ряда применяемых программных продуктов, предназначенных для автоматизированного проектирования СТ предприятий и городов. При этом рассматриваются преимущественно те пакеты прикладных программ (ППП), которые обеспечивают расчёт энергетического баланса предприятия и проектирование основных частей его СТ: ИТ, ТС и ТПУ (рис. 6.2).

Рис. 6.2. Программное обеспечение для проектирования систем теплоснабжения

 6.2.1. Программное обеспечение группы компаний CSoft[75]