SCADA-СИСТЕМА УТИЛІЗАЦІЙНОЇ УСТАНОВКИ НАДЛИШКОВОГО ТИСКУ ГАЗУ

Ключові слова: енергозбереження, HMI-людино машинний інтерфейс, схема автоматизації, турбіна, локальний регулятор.

Анотація

По мірі зростання потужностей установок утилізації надлишкового тиску, які будуються на базі детандер-генераторного агрегату (ДГА), підвищується увага до збільшення ефективності цих установок. Зміна параметрів потоку, що надходить до установки утилізації, обумовлює необхідність стабілізації параметрів електроенергії, що генерується у мережу споживання. У значній мірі збурення режимів обертання турбіни, що входить до складу ДГА, пов’язані із зміною у часі параметрів електричного навантаження. Оскільки кроки по удосконаленню систем керування установками малої енергетики при сучасних темпах розвитку мікропроцесорної техніки становляться все більш популярними, то розробка інструментарію налаштувань багатоконтурних регуляторів повинна відповідати вимогам ринку. Розглянута структура дворівневої SCADA-системи, що забезпечує стабілізацію параметрів функціонування ДГА в умовах зміни навантажень та збурень потоку газу. Операторська станція забезпечує моніторинг процесу, а блок регулювання – зв’язок з польовим рівнем та генерацію керуючих впливів для драйвера крокового двигуна. Відповідно до керуючих сигналів кроковий двигун відпрацьовує положення засувки трубопроводу газу, яке визначає тиск та витрати потоку. HMI-інтерфейс дає змогу відображати стан працюючого обладнання установки, а SCADA-система – фіксувати дані для наступної обробки та налаштувань контурів керування. Використання технології ОРС сервера при побудові SCADA-системи дає змогу налагодити взаємодію результатів моделювання об’єкта керування у середовищі MATLAB та середовища програмування PLC S7-300 фірми SIMATIC. Практична значимість досліджень полягає у розширенні можливостей налаштувань локальних регуляторів, що взаємодіють в системі керування установкою утилізації надлишкового тиску. Перспектива використання SCADA-системи полягає у побудові мережи утилізаційних установок, що підвищить ефективність використання енергії надлишкового тиску.

Посилання

1. Kuczyński Sz., Łaciak M., Olijnyk A., Szurlej A., Włodek T. Techno-Economic Assessment of Turboexpander Application at Natural Gas Regulation Stations. Energies. 2019. № 12 (4). 755. DOI: 10.3390/en12040755.
2. Kulіnchenko H., Zhurba V., Panych A., Leontiev P. Development of the method of constructing the expander turbine rotation speed regulator. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2023. № 2. P. 44–52. DOI: 10.15587/1729-4061.2023.276587.
3. Ярошенко В.М. Енергетичний аналіз процесів енергозбереження в газотранспортній системі. Холодильна техніка та технологія. 2022. 58 (1). С. 40–49. DOI: 10.15673/ret.v58i1.2314.
4. Danieli P., Masi M., Lazzaretto A., Carraro G. Volpato G. A smart energy recovery system to avoid preheating in gas grid pressure reduction stations. Energies. 2022. 15 (1). 371. DOI: 10.3390/en15010371.
5. Ping Lin, Xian Du, Yan Shi, Xi-Ming Sun. Modeling and controller design of a micro gas turbine for power generation. ISA Transactions. 2022. Vol. 124. P. 411–426. DOI: 10.1016/j.isatra.2020.05.050.
6. Kulіnchenko H., Panych A., Leontiev P., Zhurba V. Simulation of the expander of the excess gas pressure utilization plant. ScienceRise. 2022. No. 3 (80). P. 3–13. DOI: 10.21303/2313-8416.2022.002545.
7. Larios D.F., Personal E., Parejo A., García S., García A., Leon C. Operational simulation environment for SCADA integration of renewable resources. Energies. 2020. 13. 1333. DOI: 10.3390/en13061333.
8. Talwar L., Khajuria H.K. Design and selection of SCADA system using PLC for power control. International journal of innovative research in science, engineering and technology. 2015. Vol. 4. Issue 10. P. 1111–1116. DOI: 10.15680/IJIRSET.2015.0410001.
9. Sayed K., Abo-Khalil A.G., Eltamaly A.M. Wind power plants control systems based on SCADA system. Control and operation of grid-connected wind energy systems. Green energy and technology / A. M. Eltamaly, A. Y. Abdelaziz, A. G. Abo-Khalil, (eds). Springer, Cham. 2021. P. 109-151. DOI: 10.1007/978-3-030-64336-2_6.
Опубліковано
2023-07-14
Як цитувати
Кулінченко, Г. В., Панич, А. О., Журба, В. О., & Соколов, С. В. (2023). SCADA-СИСТЕМА УТИЛІЗАЦІЙНОЇ УСТАНОВКИ НАДЛИШКОВОГО ТИСКУ ГАЗУ. Системи та технології, 65(1), 32-38. https://doi.org/10.32782/2521-6643-2023.1-65.4
Розділ
КОМП’ЮТЕРНІ НАУКИ