PowerOPTI Řízení účinnosti tepelného cyklu

Transkript

1 PowerOPTI Řízení účinnosti tepelného cyklu VIZE Zvýšit konkurenceschopnost provozovatelů elektráren a tepláren. Základní funkce: Spolehlivé hodnocení a řízení účinnosti tepelného cyklu, včasná diagnostika závad zařízení a instrumentace Podpora pro zajištění provozu tepelného cyklu blízko optima pro dané provozní podmínky, technická omezení a ekonomické kriteria Podklady pro přípravu plánu prediktivní údržby a plánu na výměnu, rekonstrukci a modernizaci zařízení Rozvoj a vytvoření nových inženýrských znalostí a schopností provozovatele PŘÍNOSY Zvýšení výkonu a výkonnosti tepelného cyklu Zvýšení spolehlivosti a životnosti zařízení, snížení nákladů na údržbu Přesnější a spolehlivější informace o provozu tepelného cyklu, aktuálním stavu výrobního zařízení a jeho vývoji v čase POPIS Soubor provázaných metod, postupů a nástrojů, určených ke sledování, hodnocení, řízení, diagnostice a optimalizaci tepelných cyklů elektráren a tepláren. Součástí produktu je poskytování technické pomoci, poradenství, konzultací a kurzů orientovaných na řešení praktických problémů. Základní stavební kameny jsou: Framework SW infrastruktura/výpočetní cyklus pro podporu on-line sběru, zpracování a archivace dat a poskytování informací o stavu zařízení a provozu tepelného cyklu Model Studio sada SW nástrojů pro přípravu výpočtů a matematických modelů pro pokročilé zpracování měření a modelování a simulaci technologického procesu Tech Studio SW nástroje pro off-line diagnostiku, přepočet a optimalizaci, statistické zpracování experimentálních dat Prezentační vrstva zobrazení informace formou schémat, trendů, X-Y-Z grafů Režimy práce: On-line sledování, hodnocení a diagnostika v reálném čase Zpětný přepočet hodnot na základě přesnějších vstupních dat a informací Off-line analýzy, diagnostika a optimalizace typu co se stane když Metody: Vyrovnání dat (Data Reconciliation) identifikace hrubých chyb měření, zvýšení správnosti, přesnosti a spolehlivosti měření, dopočet hodnot neměřených veličin včetně jejich přesnosti Statistické vyhodnocení experimentálních měření přesné určení chování a výkonnosti zařízení Modelování a simulace určení očekávaného nebo dosažitelného stavu za stanovených okrajových podmínek, norma pro hodnocení výkonnosti zařízení, virtuální elektrárna REFERENCE JE Dukovany Hodnocení výkonnosti sekundárního okruhu 2008 Teplárna Komořany Zvýšení spolehlivosti a přesnosti měření, sledování provozu teplárny 2009 Teplárna Strakonice Zvýšení spolehlivosti a přesnosti měření, sledování provozu teplárny 2010 JE Dukovany Optimalizace řízení terciárního okruhu 2011 Elektrárna Tisová Zvýšení spolehlivosti a přesnosti měření na práškovém kotli 2011 Elektrárna Poříčí Zvýšení spolehlivosti a přesnosti měření na fluidním kotli 2011 JE Dukovany Zvýšení přesnosti určení tepelného výkonu reaktoru 2011 JE Dukovany Detailní vyhodnocení výkonnosti cyklu při změnách jeho provozování 2012

2 PowerOPTI Řízení účinnosti tepelného cyklu PowerOPTI Datový tok Validované hodnoty hodnoty hodnoty (Termodynamický model I) (Termodynamický model II) (, stacionarita, ) Vstupy (okolní podmínky, dodaná energie, provozní stav, ) PowerOPTI Struktura IT DCS HMI SCADA Klient vrstva Interní databáze zpracování dat Tech Studio On-line data (OPC server) Vyrovnání dat Framework Zápis dat Historická data (Externí databáze) Hodnocení On-line Model Studio Speciální instrumentace Datová vrstva vrstva Kontakty Ing. Jiří Pliska, ředitel technického rozvoje, T , E jpliska@otenergy.eu RNDr. Zdeněk Machát, programátor analytik senior, T , E zmachat@otenergy.eu

3 PowerOPTI Řízení účinnosti tepelného cyklu Validace dat: Vyrovnání měření, Dopočet, Zvýšení důvěry v data Validované hodnoty hodnoty hodnoty (Termodynamický model I) (Termodynamický model II) (, stacionarita, ) Vstupy (okolní podmínky, dodaná energie, provozní stav, ) PŘÍNOSY Hlubší pohled dovnitř technologického procesu, transformace dat do informace Zvýšení kvality měření, sledování a hodnocení procesu: Zvýšení spolehlivosti měření; detekce, identifikace a eliminace hrubých chyb měření Zvýšení přesnosti a správnosti veličin; zmenšení směrodatné odchylky Dopočet neměřených veličin včetně směrodatné odchylky; virtuální čidla Dopočet nepřímo měřených veličin a parametrů včetně jejich směrodatné odchylky Získání konzistentních dat pro provozní ekonomii Diagnostika a kalibrace instrumentace: Detekce degradace čidel Soft kalibrace čidel Optimalizace nákladů na údržbu systému měření Diagnostika technologického procesu a zařízení: Detekce a identifikace degradace zařízení Detekce a identifikace úniků a nesprávné konfigurace provozu Návrh systému měření: Optimalizace měřicího systému; počet, umístění a přesnost čidel POPIS Pokročilé zpracování dat, pro určení hodnoty se využívají analytické vazby mezi veličinami Metoda, předpoklady: Hodnoty měření musí vyhovovat fyzikálním zákonům (zachování hmoty a energie apod.) Využití matematické statistiky pro určení nejpravděpodobnější hodnoty Existence analytické redundance měření, technologický proces lze považovat za kvazistacionární Validační model: Grafický editor pro návrh, ladění a analýzy Model je reprezentován množinou uzlů a proudů a s nimi spojených měření a další informace Soft kalibrace měření: Korekce hodnot důležitých veličin v DCS/PLC (set point) Sledování a eliminace vlivu degradace čidel

4 PowerOPTI Řízení účinnosti tepelného cyklu Detekce a identifikace hrubé chyby, zvýšení spolehlivosti měření Zpřesnění měření, sledování výkonnosti zařízení v reálném čase Kontakty Ing. Jiří Pliska, ředitel technického rozvoje, T , E jpliska@otenergy.eu RNDr. Zdeněk Machát, programátor analytik senior, T , E zmachat@otenergy.eu

5 PowerOPTI Řízení účinnosti tepelného cyklu Určení charakteristik a výkonnosti zařízení, Zkušební testy Přesné empirické modely, Data Mining Validované hodnoty hodnoty hodnoty (Termodynamický model I) (Termodynamický model II) (, stacionarita, ) Vstupy (okolní podmínky, dodaná energie, provozní stav, ) PŘÍNOSY Přesná znalost o vlastnostech a výkonnosti zařízení, postupy testování zařízení po opravě, rekonstrukci nebo výměně, Data Mining transformace dat do informace Zvýšení přesnosti hodnocení aktuální výkonnosti zařízení a určení jeho vlastností: Popis skutečného stavu zařízení nezávislého na provozních podmínkách Porovnávací základna a výchozí informace pro úlohy diagnostiky a optimalizace On-line diagnostika technologického zařízení: Porovnání aktuálního stavu s výchozím stavem v reálném čase Včasná detekce a identifikace snížení výkonnosti zařízení závada v zapojení, závada na zařízení Dlouhodobá diagnostika technologického zařízení, sledování degradace: Sledování a hodnocení degradace zařízení Plánování údržby na základě skutečného stavu zařízení Optimalizace tepelného cyklu nebo jeho části, predikce: Optimalizační výpočet pomocí přesných informací o vlastnostech a výkonnosti zařízení Zajištění provozu velmi blízko optima dle zvoleného kritéria (tepelná účinnost cyklu) POPIS Statistické zpracování velkého souboru experimentálních dat získaných z provozních i specifických měření Empirický model: Přesný popis vlastností a chování zařízení závislosti výstupů na vstupech Metoda, postup: Na zařízení se definuje systém určí se dominantní vstupy, výstupy a struktura Navrhne se experiment nad reálným zařízením a realizuje se měření Provede se vyrovnání měření a dopočtou se neměřené veličiny Vyloučí se extrémní hodnoty Provede se korekce pro provozní stavy, které jsou odlišné od jmenovitého stavu Provede se regrese nad vyrovnanými a korigovanými hodnotami a určí se parametry empirického modelu Model se ověří na jiných datech než datech, které byly použity při vytvoření modelu

6 PowerOPTI Řízení účinnosti tepelného cyklu Empirický model vstupy, výstupy, struktura Charakteristika kondenzátoru Vstupy: T VT Q CHV Teplo Výstup: T CH Charakteristika chladicí věže Vstupy: T CH Q CHV Teplo Výstup: Tlak Kontakty Ing. Jiří Pliska, ředitel technického rozvoje, T , E jpliska@otenergy.eu RNDr. Zdeněk Machát, programátor analytik senior, T , E zmachat@otenergy.eu