Автоматизована система контролю та управління споживанням тепла житловими масивами мегаполісу

Автоматизована система контролю та управління споживанням тепла житловими масивами мегаполісу, що включає центральний процесор та периферійну інформаційно-обчислювальну мережу з підключеними до неї реєстраторами стану засувної та регулюючої арматури магістральної теплової мережі, а також вузлами обліку теплової енергії, що встановлені на вихідних колекторах A (54) АВТОМАТИЗОВАНА СИСТЕМА КОНТРОЛЮ ТА УПРАВЛІННЯ СПОЖИВАННЯМ ТЕПЛА ЖИТЛОВИМИ МАСИВАМИ МЕГАПОЛІСУ 40477 Недоліком відомої системи є обмеження переліку факторів впливу на тепловий комфорт в житлових приміщеннях, що приймаються до уваги, тільки двома пунктами, а саме, опаленням і гарячим водопостачанням, в той час як споживачі, з метою додаткового обігріву приміщень, самостійно конвертують в тепло електроенергію і природний варильний газ. Використання будь-яких побутових електричних приладів, так самo як і кухонних газових духовок та плит, призначених для готування їжі, призводить до збільшення обсягів виділення тепла в житлових та підсобних приміщеннях, що сприяє зростанню внутрішньої температури і поліпшенню теплового комфорту в квартирах мешканців. Таким чином, відома система контролює обсяги теплової енергії, відпущеної через мережу централізованого теплопостачання, і не враховує можливостей отримання споживачами теплової енергії від суміжних гілок муніципального енергопостачального комплексу, а саме - електропостачальної та газопостачальної. Відома автоматизована система контролю енергоспоживання, яка призначена для обліку споживання електричної енергії укрупненими абонентами міського підприємства електричних мереж. Вона включає систему вузлів обліку електроенергії, встановлених на шинах електричних понижуючих підстанцій і зв'язаних між собою інформаційнообчислювальною мережею [3]. Ця відомча система, яка використовується, в першу чергу, для вирішення задач технологічного управління станом електророзподільчої мережі, генерує оперативну інформацію не тільки про споживання електричної енергії мегаполісом в цілому, але й забезпечує структур ування даних про обсяги споживання згідно з переліком територіально відокремлених одна від іншої зон автономного обліку електроспоживання, кожна з яких отримує електроенергію від енергосистеми через окремі шини підстанції, обладнані індивідуальним вузлом обліку. Наявність в автоматизованій системі великої кількості вузлів обліку, за допомогою яких контролюється інтенсивність споживання електроенергії майже усіма територіями мегаполісу, створює передумови для синтезу просторової картини споживання енергії житловими масивами. Однак відсутність чіткого розмежування даних про споживання електроенергії, які стосуються будь-якої зони автономного обліку, на споживання в побуті, на зовнішнє освітлення вулиць, на споживання відокремлено комунальними та комерційними споживачами і тому подібне, не дозволяє судити про обсяги електроенергії, що споживаються саме побутовими споживачами і які тим чи іншим чином перетворюються у тепло, сприяючи зростанню внутрішньої температури в будинках. Іншим недоліком відомої автоматизованої системи є те, що, зони автономного обліку електроспоживання не збігаються територіально з аналогічними в функціональному відношенні зонами автономного обліку теплоспоживання. Це завдає труднощів при спробах виконати аналіз сумісного споживання електричної та теплової енергії на будь-якій території мегаполісу. Дійсно, подібно тому, як в електропостачанні структура розподільчої мережі формує зони авто номного електропостачання, а структура розміщення вузлів обліку електричної енергії в вузлах розподільчої мережі обумовлює зони автономного обліку електроспоживання, так і в теплопостачанні структура магістральної та розподільчої тепломереж формує зони автономного теплопостачання, а структура розміщення вузлів обліку породжує відповідну територіальну структуру зон автономного обліку теплоспоживання. В силу того, що між електропостачанням, теплопостачанням та газопостачанням завжди існували міжвідомчі бар'єри, теплова, електрична та газова розподільчі мережі міста, а разом з ними і відомчі облікові системи, розвивалися ізольовано одна від іншої, освоюючи міські території в різній послідовності. Як наслідок, мікрорайони, що належать до спільної зони автономного обліку теплоспоживання, опиняються в різних зонах автономного обліку електроспоживання, та навпаки. Це не дозволяє отримати реальну картину щодо споживання паливо-енергетичних ресурсів (ПЕР) побутовими споживачами, що мешкають в тій чи іншій частині мегаполісу. Найбільш близькою до запропонованого технічного рішення є автоматизована система контролю та управління споживанням тепла житловими масивами мегаполісу, яка включає центральний процесор, периферійну інформаційно-обчислювальну мережу з підключеними до неї реєстраторами стану засувної та регулюючої арматури магістральної теплової мережі, а також вузлами обліку теплової енергії, встановленими на вихідних колекторах крупних джерел системи централізованого теплопостачання та центральних теплопунктах [4]. Перевагою цієї системи є здатність інтегрувати інформацію про стан об'єктів теплопостачання та об'єктів теплоспоживання, що розташовані на території всього мегаполісу, з подальшим використанням отриманої системної інформації для оптимізації роботи всіх компонентів системи централізованого теплозабезпечення міста. Недоліком відомої автоматизованої системи контролю та управління споживанням тепла житловими масивами мегаполісу є те, що вона не забезпечує належної точності при визначенні обсягів та спектру споживання тепла в побуті, а тим самим не створює належних умов для вивчення та короткострокового прогнозування попиту на тепло. Відсутність інформації про обсяги споживання електричної енергії та природного газу побутовими споживачами не дозволяє враховувати вплив на тепловий комфорт в спорудах всіх вн утрішніх джерел тепла, що використовуються міським населенням для додаткового опалення та обігріву житла. Ігнорування адаптивних поведінкових реакцій споживачів, які вони демонструють в умовах недовідпуску їм тепла через мережу централізованого теплопостачання, призводить до спотворення картини теплоспоживання в житлових масивах, яку генерує відома система. В методичному плані система базується на застарілих уявленнях про стандарти теплового комфорту і не передбачає роботи в умовах нестачі пального в регіоні. Відсутність систематичного контролю сумісного споживання населенням теплової, електричної енергії та варильного природного газу вносить хаотичність в процес розподілу лімітів органічного палива, що закуповується регіональним паливо 2 40477 енергетичним комплексом для задоволення попиту населення на тепло, електрику та варильний газ. Безконтрольність споживання варильного газу, призводить, зокрема, до розрегулювання газової розподільчої мережі, через яку газ поступає до побутових та промислових споживачів, а також до районних котелень та теплоелектроцентралей (ТЕЦ). В періоди загострення дефіциту органічного палива населення збільшує побутове споживання газу і тим самим фактично "перехоплює" газ, закуплений місцевою теплопостачальною компанією для збільшення обсягів виробництва тепла на джерелах централізованого теплопостачання. В кінцевому рахунку це знижує ефективність використання енергоносіїв у комунальному господарстві. Задачею винаходу є підвищення точності оцінок обсягів теплової енергії, спожитої населенням в побуті, шля хом впровадження додаткового, диференційованого по окремим житловим масивам мегаполісу, обліку споживання електроенергії та природного варильного газу. Для вирішення поставленої задачі в відомій автоматизованій системі контролю та управління споживанням тепла житловими масивами мегаполісу, що включає центральний процесор та периферійну інформаційно-обчислювальну мережу з підключеними до неї реєстраторами стану засувної та регулюючої арматури магістральної теплової мережі, а також вузлами обліку теплової енергії, що встановлені на вихідних колекторах крупних джерел системи централізованого теплопостачання та центральних теплопунктах, згідно винаходу. до периферійної інформаційно-обчислювальної мережі підключені реєстратори стану електричних перемикачів міської електричної мережі, що задіяні в схемі електропостачання житлових масивів, а також вузли обліку електроенергії, що встановлені на шинах електричних понижуючих підстанцій та трансформаторних пунктах міської електричної мережі, через які здійснюється живлення житлових масивів електричною енергією, крім того, до інформаційно-обчислювальної мережі підключені реєстратори стану засувної та регулюючої арматури міського кільця газопостачання, за допомогою якої формується схема забезпечення житлових масивів природним варильним газом, а також вузли обліку природного газу, що встановлені на прийомних колекторах крупних джерел централізованого теплопостачання та на газорозподільчих станціях, через які здійснюється газопостачання житлових масивів, крім того, до інформаційно-обчислювальної мережі підключені вузли обліку природного газу, встановлені в газопроводах низького тиску, що утворюють поперечні зрівняльні зв'язки між суміжними нетупиковими газорозподільчими станціями. Облік споживання тепла в автономних зонах теплопостачання при реалізації цього винаходу враховує поведінкові реакції споживачів, які збільшують споживання природного газу та електроенергії при отриманні недостатньої кількості тепла від муніципальної мережі теплопостачання. В кожній автономній зоні обліку теплопостачання споживачі реагують на тепловий дискомфорт в квартирах включенням побутових електронагрівальних приладів та додаткових пальників газових кухонних плит. В результаті зростає навантаження електричних підстанцій, а також витрата природного газу з газорозподільчої мережі міста, що реєструється відповідними вузлами обліку електроенергії та вузлами обліку газу. Зареєстровані дані за допомогою інформаційно-обчислювальної мережі передаються на центральний процесор і використовуються ним для оцінювання додаткових обсягів тепла, що виділяються електронагрівальними приладами та кухонними плитами в приміщеннях житлових будинків, розташованих в тій чи іншій зоні автономного обліку теплоспоживання. В подальшому ця інформація використовується процесором для корегування завдань джерелам централізованого теплопостачання по обсягам виробництва теплової енергії, а також для корегування потокорозподілу теплоносія в тепловій мережі мегаполісу. Таким чином, система контролю та управління теплоспоживанням, згідно з винаходом, забезпечує можливість автоматизованого збору даних з наступним визначенням обсягів споживання теплової енергії в житловому секторі муніципального господарства як в формі тепла, відпущеного через мережу централізованого теплопостачання від районних котелень та ТЕЦ, так і в формі тепла, отриманого шляхом побутового конвертування електричної енергії та природного газу в тепло. Дані по споживанню ПЕР, що збираються і генеруються системою, добре відбивають не тільки територіально-просторову структур у теплоспоживання, але й чітко відображають його спектр. Тобто, для кожної автономної зони обліку теплоспоживання відомо, скільки тепла було спожито мешканцями шляхом використання електрообігрівачів, скільки шляхом опалювання кухонних приміщень природним газом, і скільки тепла було отримано від мережі централізованого теплопостачання. Векторний, в цьому сенсі, характер даних про споживання тепла дозволяє судити про ступінь задоволеності споживачів режимами відпуску тепла від системи централізованого теплопостачання у кожній автономній зоні обліку теплоспоживання і завдяки цій можливості поліпшити практику диспетчеризації системи централізованого теплопостачання мегаполісу. Крім того, наявність в системі окремих вузлів обліку, призначених для визначення обсягів споживання природного газу крупними джерелами централізованого теплопостачання, і окремих вузлів обліку, призначених для визначення обсягів споживання природного газу в побуті, забезпечує можливість оцінювання доцільності зниження обсягів виробництва тепла на джерелах централізованого теплопостачання під час осінньо-зимових максимумів теплового навантаження. На фігурі наведено схематичне зображення фрагменту автоматизованої системи контролю та управління споживанням тепла житловими масивами, а також показано прив'язку її компонентів до обладнання інженерних мереж енергозабезпечення мегаполісу. Автоматизована система містить центральний процесор 1, розташований в приміщенні центрального пункту управління тепловими мережами мегаполісу, та периферійну інформаційно-обчислювальну мережу 2. До мережі 2 за допомогою каналів зв'язку, позначених пунктирними лініями 3, підключені реєстратори 4-13 стану засувок 14-23 магістральної те 3 40477 плової мережі 24, а також реєстратор 25 стану насосної станції 26. До магістральної теплової мережі 24 приєднані, з одного боку, крупні джерела централізованого теплопостачання (котельна 27 та ТЕЦ 28), а з іншого боку - центральні теплопункти 29-32, через які теплова енергія надходить безпосередньо до житлових масивів 33, 34, 35, 36, позначених на фігурі трапеціями. І джерела теплопостачання, і центральні теплопункти обладнані вузлами обліку теплової енергії 37-42. Межі зазначених житлових масивів 33, 34, 35, 36 обрані не за адміністративно-територіальним принципом, а за принципом приналежності житлових кварталів до теплового району певного центрального теплопункту. Тобто всі будинки, що розташовані на території житлового масиву 33, підключені до розподільчої теплової мережі центрального теплопункту 29, будинки масиву 34 - до розподільчої мережі теплопункту 30, будинки масиву 35 - до розподільчої мережі теплопункту 31, і нарешті, будинки масиву 36 - до розподільчої мережі теплопункту 32. До складу автоматизованої системи також входять реєстратори 43-51 стану електричних перемикачів 52-60 міської електричної мережі 61. До складу міської електричної мережі також входять вузлові понижуючі електричні підстанції 62, 63, підключені до магістральної електричної мережі 64, а також трансформаторні пункти 65-75, від яких здійснюється живлення електричною енергією окремих груп житлових будинків. Трансформаторні пункти обладнані вузлами обліку електричної енергії, два з яких - 76 та 77, що встановлені на пунктах відповідно 69 та 73, підключені до інформаційно-обчислювальної мережі 2. Шини 78, 79 підстанції 62 та шини 80, 81 підстанції 63, через які здійснюється електропостачання житлових масивів 33, 34, 35, 36, обладнані вузлами обліку електричної енергії 82-85. Останні також підключені до інформаційно-обчислювальної мережі 2. До складу автоматизованої системи також входять реєстратори 86, 87 стану елементів засувної арматури 88, 89 міського кільця газопостачання 90. За допомогою засувної арматури регулюється подача природного газу газорозподільчим станціям 91, 92, задіяних в газопостачанні двох газифікованих житлових масивів - 34 та 35. Самі станції 91, 92, а також газопровід низького тиску 93, за допомогою якого вирівнюється тиск газу в газорозподільчих мережах житлових масивів 34 та 35, обладнані вузлами обліку природного газу 94-96. Як і реєстратори стану 86, 87, вузли обліку природного газу 94-96 підключені до інформаційно-обчислювальної мережі 2. Немаловажною обставиною є те, що джерела централізованого теплопостачання 27, 28 та газорозподільні станції 91, 92 отримують природний газ зі спільного джерела - міського кільця газопостачання 90. Тобто, між джерелами централізованого теплопостачання та газорозподільчими станціями існує зв'язок, який обумовлює їх взаємний вплив один на одного. Прийомні колектора джерел централізованого теплопостачання 27 та 28 обладнані вузлами обліку природного газу 97 та 98. Ці вузли також підключені до інформаційно-обчислювальної мережі 2. Автоматизована система контролю та управління споживанням тепла житловими масивами мегаполісу працює наступним чином. Центральний процесор на регулярній основі, тобто через певний проміжок часу (наприклад, півгодини), виконує ітеративну процедуру, що містить наступні етапи. 1. Виконується опитування реєстраторів стану елементів засувної та регулюючої арматури магістральної теплової мережі мегаполісу. В си туації, зображеній на фігурі, процесор одержує такі дані від реєстраторів 4-13 та 25: засувки 14, 18, 19, 23 "закриті", засувки 15, 16, 17, 20, 21, 22 - "відкриті", стан насосної станції 26 - "виключена". 2. На основі одержаної інформації та моделі теплової мережі мегаполісу визначається, до теплового району якого з джерел централізованого теплопостачання належать окремі житлові масиви мегаполіса. Із аналізу стану засувок випливає, що житлові масиви 33 і 34 входять до складу теплового району котельні 27, а житлові масиви 35 і 36 до складу теплового району ТЕЦ 28. Для зручності подальшого викладення принципів роботи автоматизованої системи будемо згадувати житловий масив 33 як "житловий масив А", житловий масив 34 - як "житловий масив Б", житловий масив 35 - як "житловий масив В", а житловий масив 36 - як "житловий масив Г". 3. Виконується зчитування даних про відпуск тепла протягом минулої півгодини, накопичених вузлами обліку теплової енергії, підключеними до інформаційно-обчислювальної мережі. Корисний відпуск тепла житловому масиву А вважається рівним обсягам споживання тепла, зареєстрованим вузлом обліку 39: QA=Q39 Аналогічним чином, корисний відпуск тепла житловому масиву Б приймається QБ=Q40, житловому масиву В - QВ=Q 41, житловому масиву Г - Q Г=Q 42. 4. З вра хуванням результатів виконання п. 2 для теплового району кожного джерела централізованого теплопостачання виконується підсумовування обсягів теплової енергії, відпущеної житловим масивам від центральних теплопунктів, і визначаються втрати теплової енергії в частині магістральної мережі, що зв'язана з відповідним джерелом. Наприклад, що стосується котельні 27, то втрати тепла при транспортуванні теплоносія по магістральній тепломережі дорівнюють DQM = Q37 - (Q39 + Q 40 ) , (1) 27 Аналогічним чином, для ТЕЦ 28, теплові втрати в магістральній мережі дорівнюють DQM = Q38 - ( Q41 + Q42 ) , (2) 28 Тут Q 37 , Q38, Q39, Q 40 , Q 41, Q42 позначать обсяги тепла, що вимірюють за півгодини вузли обліку 37-42. 5. Виконується опитування реєстраторів стану електричних перемикачів міської електричної мережі. В ситуації, зображеній на фігурі, процесор одержує такі дані від реєстраторів 43-51: перемикачі 57-60 - "замкнені", перемикачі 52-56 - "розімкнені". 6. На основі одержаної інформації та моделі електричної мережі мегаполісу визначається, через які трансформаторні пункти і від яких шин понижуючих підстанцій одержують електричну енергію окремі житлові масиви мегаполісу. В результаті 4 40477 виконання цього етапу процесор визначає, що житловий масив А живиться електричною енергією через трансформаторні пункти 65 та 66, які підключені до шин 78 підстанції 62. Житловий масив Б - через трансформаторні пункти 67 та 68, які підключені до шини 79 підстанції 62. Декілька складніша ситуація з житловими масивами В та Г. Житловий масив В одержує електричну енергію не тільки з шин 79 підстанції 62 через трансформаторний пункт 69, але і з шини 80 сусідньої підстанції 63 через трансформаторні пункти 70, 71 та 72. Житловий масив Г отримує електричну енергію від двох шин підстанції 63 - від шин 80 через трансформаторний пункт 73 та від шин 81 через трансформаторні пункти 74 та 75. 7. Виконується зчитування даних про обсяги споживання електричної енергії протягом минулої півгодини, накопичених вузлами обліку електричної енергії, що підключені до інформаційно-обчислювальної мережі. 8. З врахуванням результатів виконання п. 2 та п. 6 для кожного житлового масиву, а після цього - і для теплових районів джерел централізованого теплопостачання підраховуються обсяги електричної енергії, спожитої за минулі півгодини, і оцінюються обсяги теплових виділень в будинках, що мали місце в результаті побутового конвертування електричної енергії в тепло. Наприклад, при стані електричних перемикачів, зображеному на фігурі, обсяги споживання електричної енергії житловим масивом А дорівнюють РА= Р82; житловим масивом Б: РБ=Р83-Р76 ; житловим масивом В: РВ= Р84-Р 77+Р 76; житловим масивом Г: РГ= Р85+Р 77. Тут Р76, Р77, Р 82, Р 83 , Р84 , Р85 позначають обсяги споживання електричної енергії, що вимірюють за півгодини вузли обліку 76, 77 та 82-85. Споживання електричної енергії тепловим районом котельні 27 дорівнюється загальному споживанню житлових масивів А та Б : РА+В=Р82+Р 83-Р 76, (3) Аналогічним чином, для теплового району ТЕЦ 28 обсяги споживання електричної енергії дорівнюють РВ+Г=Р84+Р 85+Р 76, (4) Для одержання кількісної оцінки внесків електропостачальної гілки в інтегральне споживання теплової енергії в побуті використовуються наступні співвідношення: газ через газорозподільчу станцію 91, а житловий масив В - через газорозподільчу станцію 92. 11. Виконується зчитування даних про обсяги споживання природного газу з вузлів обліку природного газу 94-98, підключених до інформаційнообчислювальної мережі. 12. З врахуванням результатів виконання п. 2 та п. 10 для кожного житлового масиву виконується підрахування обсягів природного газу, спожитого мешканцями, і оцінюються обсяги теплових виділень в будинках, що мали місце в результаті побутового конвертування природного газу в тепло. Для житлового масиву Б обсяги споживання природного газу дорівнюють ì ü G 94, G 96 = 0; ï ï G Б = í G 94 - G 96 , G 96 > 0 ý , (6) ïG + G , G 0 ý , (7) ïG - G , G < 0 ï 96 96 î 95 þ Тут G 94, G95, G 96 позначають обсяги споживання природного газу, що вимірюють за півгодини вузли обліку 94-96, причому вузол 96 вимірює обсяги природного газу, що перетікають з газорозподільчої мережі, приєднаної до газорозподільчої станції 91, до газорозподільчої мережі, приєднаній до газорозподільчої станції 92, і навпаки при появі різниці в тисках газу в газорозподільчих мережах на території житлових масивів Б та В. Для одержання кількісної оцінки внесків газопостачальної гілки в інтегральне споживання теплової енергії в побуті використовуються наступні співвідношення: Q G = G Б Rh G ; Q G = G B RhG , (8) Б B де R - питома теплотворна здатність природного газу, а hG - коефіцієнт корисної дії газових кухонних плит. Одночасно процесор визначає обсяги споживання природного газу самими джерелами централізованого постачання для виробництва тепла. Для котельні 27 враховуються обсяги споживання, зареєстровані вузлом обліку 97, G97 . Що стосується ТЕЦ 28, то до уваги приймається тільки та частка обсягів споживання, зареєстрованих вузлом обліку 98, що має відношення до виробництва теплової енергії в комбінованому циклі, а також на Q P + B = K P PA+ B , Q P + Г = K P PB + Г , (5) A B де Кр=0,86 ккал/кВт×год - коефіцієнт еквівалентності електричної та теплової енергії, Q P + B , Q P + Г A B - обсяги внутрішніх виділень тепла "електричного походження" в будинках, розташованих в теплових районах відповідно котельні 27 та ТЕЦ 28. 9. Виконується опитування реєстраторів стану засувної та регулюючої арматури міського кільця газопостачання. В ситуації, зображеній на фігурі, процесор одержує такі дані від реєстраторів 86 і 87: засувки 88 та 89 - "відкриті". 10. На основі одержаної інформації та моделі газорозподільчої мережі мегаполісу визначається, через які газорозподільчі станції одержують варильний газ газифіковані житлові масиви мегаполісу. В результаті виконання цього етапу процесор визначає, що житловий масив Б одержує природний пікових водогрійних котлах – G Q . 98 13. Інтегральне споживання тепла тепловими районами крупних джерел централізованого теплопостачання обчислюється шляхом підсумовування всіх компонентів тепловиділення в будинках: Q S = QA + Q Б + GР + Б + QG ; 27 А Б Q S = QB + QГ + G Р + Г + QG , (9) 28 В В 14. Всі первинні дані про стан засувної, комутуючої та регулюючої арматури теплової, електри 5 40477 чної та газової мережі мегаполісу, про обсяги споживання джерелами централізованого теплопостачання природного газу, а також про відпуск ними теплової енергії, обсяги споживання житловими масивами теплової, електричної енергії та природного газу, що були зібрані автоматизованою системою, крім того вся результуюча інформація, що була обчислена процесором, заноситься в базу даних для наступного порівняльного ситуаційного аналізу. Результуюча інформація у графічному вигляді відображається на екрані монітора центрального процесора для інформування диспетчерського персоналу центрального пункту управління тепловими мережами мегаполісу про спектр поточного споживання ПЕР та тепла житловими масивами. Створення систематизованої бази даних щодо сумісного споживання ПЕР житловими масивами дозволяє диспетчерському персоналу оцінювати як ефективність режимів роботи окремих джерел централізованого теплопостачання, так і доцільність застосування тієї чи іншої конфігурації магістральної теплової мережі мегаполісу. Дійсно, варіюванням обсягів виробництва тепла на будь-якому джерелі централізованого теплопостачання можна досягти не тільки змін у співвідношенні "технологічні втрати тепла в магістральній мережі" - "корисний відпуск тепла житловим масивам", але й цілеспрямовано формувати спектр споживання ПЕР населенням, що мешкає в його тепловому районі. Обгрунтуванням цієї можливості служать наступні міркування. При одних і тих же погодних умовах зростання обсягів виробництва тепла на певному джерелі централізованого теплопостачання призводить до зростання технологічних втрат тепла під час транспортування теплоносія по магістральній мережі, але в той же час обумовлює зниження попиту з боку населення на електричну енергію та природний газ. І навпаки, скорочення обсягів генерування тепла призводить до зниження технологічних втрат тепла і одночасного зростання попиту на електричну енергію та природний газ. Оскільки зазначені реакції мають розбіжний, в економічному сенсі, характер, тільки емпіричними дослідженнями можна встановити той діапазон теплових навантажень джерела, в якому-буде забезпечена найбільш економічна робота системи централізованого теплопостачання з врахуванням технологічних втрат теплової енергії, а також тих наслідків, які одержали при цьому газопостачальна та електропостачальна гілки енергозабезпечення. Впровадження запропонованої системи та використання бази даних, що створюється і постійно поновлюється в процесі її роботи, сприятиме вирішенню цієї складної практичної задачі. Так само запропонована система дозволяє виявити вплив конфігурації магістральної теплової мережі на спектр споживання ПЕР і на обсяги споживання тепла житловими масивами. Наприклад, якщо змінити стан засувок 18, 19, 20, а саме - закрити засувку 20, а засувки 18 та 19 відкрити, а також запустити насосну станцію 26, то житловий масив В перейде з теплового району ТЕЦ 28 до складу теплового району котельні 27. Припустимо, контролюючи обсяги споживання електричної енергії кожним з житлових масивів, можна добитися такого перерозподілу пального між джерелами 27 та 28, при якому обсяги споживання електричної енергії та природного газу окремими житловими районами відновляться на тому ж самому рівні, що і були до зміни стану засувок 18-20 (при аналогічних погодних умовах). Порівнюючи загальні обсяги виробництва тепла на обох джерелах у випадку, зображеному на фігурі, та у випадку скорегованої конфігурації, можна дійти висновку щодо порівняльної ефективності цих конфігурацій. Якщо корегування стану засувок призведе до скорочення загальних втрат тепла в магістральній мережі, обчислених по обох теплових M районах DQM + DQ28 , а також скороченню сумар27 них обсягів споживання природного газу як самими джерелами теплопостачання, так і їх тепловими районами, нову конфігурацію можна признати більш ефективною. Якщо, навпаки, корегування стану засувок призведе до зростання технологічних втрат тепла і збільшенню обсягів споживання газу, більш доцільним треба признати використання первинної конфігурації теплової мережі. Сьогодні тільки декілька міст України мають добре розвинені відомчі системи обліку споживання електричної енергії та відомчі системи обліку споживання природного газу, які були б спроможні вичленити обсяги споживання зазначених ПЕР в побуті на фоні загального споживання регіоном. Як правило, такі системи належать місцевій енергопостачальній компанії та місцевій газопостачальній компанії. З дозволу цих компаній вузли обліку побутового споживання електрики та газу можуть бути підключені до запропонованої автоматизованої системи. В противному випадку для реалізації автоматизованої системи потрібно закупити всі необхідні компоненти. Що стосується вузлів обліку тепла, то вони в належній кількості існують на джерелах централізованого теплопостачання та центральних теплопунктах. Наявність обліку споживання теплової енергії сприятиме скорішому впровадженню запропонованої системи в крупних містах України. Що стосується Харкова, то систему частково впроваджено в масштабі теплового району Харківської ТЕЦ-5. Джерела інформації 1. А.с. СРСР № 1388664. Устройство контроля отпуска тепла, М.Кл. F24D5/00, опубл. 15.04.1988. 2. Патент РФ № 2090805. Способ управления комплексом отопления и горячего водоснабжения и автоматизированная котельная для его реализации, М.Кл. F24D17/00, опубл. 20.09.1997. 3. Квитка В.И. та ін. Системный подход к разработке АСУ электрическими сетями на примере ГАЭК "Харьковоблэнерго" // Энергетика и электрификация. – 1999. - № 7. - С. 14-19. 4. Плачков I.В., Кричигін С.П., Гінайло В.О. Синтез архітектурних рішень для створення корпоративної інтегрованої системи керування централізованим теплозабезпеченням м. Києва // Енергетика та електрифікація. – 2000. - № 6. - С. 26-33 (прототип). 6 40477 Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 7