Авторефераты по всем темам >> Авторефераты по техническим специальностям

На правах рукописи

ПЕТРОВ Сергей Петрович

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ КОМБИНИРОВАННЫМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕМ ОБЪЕКТОВ ПРОМЫШЛЕННОГО И ГРАЖДАНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Специальность : 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертаци и на соискание ученой степени доктора технических наук

Орел 2010

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Орловский государственный технический университет Научный консультант - доктор технических наук, профессор Суздальцев Анатолий Иванович

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор Корсунов Николай Иванович - доктор технических наук, профессор Колоколов Юрий Васильевич - доктор технических наук Шарупич Вадим Павлович Ведущая организация - Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государ- ственный архитектурно-строительный университет

Защита состоится 11 января 2011 г. в 14-00 на заседании диссертационного совета Д212.182.01 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Орловский государственный технический университет по адресу:

302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29, ауд. 212.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Орловский государственный технический университет.

Автореферат разослан _____________ 2010 г.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим высылать в адрес диссертационного совета Д212.182.01.

Ученый секретарь диссертационного совета Д212.182.01 кандидат технических наук, доцент Волков В.Н.

Актуальность темы. Одной из приоритетных задач государственной энергетической политики на период до 2020 года является разработка эффективных систем управления централизованным теплоснабжением, обеспечивающих на объектах промышленного и гражданского назначения заданное качество теплового режима и экономию топливно-энергетических ресурсов (ТЭР).

В России за 85 лет (начиная с плана ГОЭЛРО) созданы уникальные по своим размерам когенерационные системы преобразования энергии (КСПЭ), позволяющие за счет комбинированной выработки тепловой и электрической энергии и более высокого по сравнению с раздельной выработкой КПД экономить до 30% природных ресурсов.

Следует отметить, что стоимость тепловой энергии в КСПЭ даже с учетом тепловых потерь в тепловых сетях в 1,5 раза меньше, чем у автономно работающих теплоисточников (котельных). Например, в городе Орле стоимость тепловой энергии в КСПЭ составляет 4руб./Гкал, а в котельных - 912,5 руб./Гкал, поэтому максимальное использование объектами промышленного и гражданского назначения тепловой энергии от КСПЭ обеспечивает заметное снижение затрат на теплоснабжение.

Когенерационная система централизованного теплоснабжения (КСЦТ), как подсистема КСПЭ, изначально предназначалась для обеспечения необходимым количеством тепловой энергии всех объектов промышленного и гражданского назначения, входящих в инфраструктуру города, но этот резерв экономии ТЭР используется не полностью, т.к. наряду с КСЦТ параллельно функционирует множество автономных систем теплоснабжения, работающих от котельных (в г. Орле функционирует более 100 котельных), вследствие чего КСЦТ работает не с полной грузкой.

КСЦТ относится к классу систем с большим (несколько часов) транспортным запаздыванием (ТРЗ). Наиболее полное представление о развитии теории систем управления с ТРЗ дано в работах А.А. Воронова, 1991; С.Е. Душина, 2005; Н.Н. Иващенко, 1973; В.С.

Карпова, 1997; А.С. Клюева, 1982, 1990; Л.А.Мелентьева, 1983; М. Месаровича, 1970;

О.А.Мухина, 1980; Т.М. Райцина, 1970; В.А.Соколова, 1991, 2001; Е.П. Стефани, 1972;

А.И. Суздальцева, 2002, 2004; С.А. Чистовича, 1975, 2008 и др.

КСЦТ относится к системам, характеризующимся разнородными и разнонаправленными показателями качества: температурными (чем больше значение относительного показателя качества, тем лучше); энергетическими и динамическими (чем меньше значение относительного показателя качества, тем лучше) и др. Причем все показатели являются значимыми, поэтому для наиболее объективной оценки систем такого класса возникает необходимость в разработке методологии обобщенной оценки качества таких систем.

КСЦТ имеет ряд особенностей, затрудняющих управление тепловым режимом, в частности, в г. Орле протяженность магистральных и квартальных трубопроводов составляет более 240 км; объем циркулирующего в тепловых сетях теплоносителя превышает 45000 м, ТРЗ составляет более 4 часов. Расход газа в КСЦТ на нужды теплоснабжения составляет в среднем 1,5 млн. м/сутки (100 котельных расходуют 0,4 млн. м/сутки).

Существенным недостатком КСЦТ является неспособность поддерживать заданный тепловой режим (температурный график) в периоды резких (со скоростью более 1 С/ч) изменений температуры наружного воздуха и большое ТРЗ, которое заметно снижает качество теплоснабжения потребителей, и повышает энергетические затраты на управление КСЦТ.

Следует отметить, что фактор запаздывания оказывает заметное влияние на граничные условия, при которых в СУ обеспечивается устойчивый апериодический процесс, что не в полной мере учитывается при создании моделей СУ такого класса.

Для уменьшения влияния ТРЗ на качество управления в технических системах (ТС) используются различные методы. Известен метод компенсации ТРЗ, когда в систему управления вводится упреждение с тем, чтобы управляющие воздействия системы с запаздыванием и без запаздывания совпадали [Р. Бесс, 1970].

При таком методе, применительно к теплоснабжению, важное значение имеет высокая точность прогнозирования температуры наружного воздуха, что трудно осуществимо, поэтому на практике ограничиваются применением приближенных (квазиоптимальных) алгоритмов управления.

Широко известен метод управления тепловым режимом на объектах промышленного и гражданского назначения, заключающийся в многоступенчатой корректировке параметров теплоносителя на контрольно-распределительном пункте (КРП), центральных тепловых пунктах (ЦТП) и индивидуальных тепловых пунктах (ИТП) [С.А. Чистович, 1975, 1987, 2008]. При таком подходе каждая последующая ступень управления осуществляет корректировку теплового режима, установленного предыдущей ступенью.

Реализация такого подхода затрудняется тем, что в периоды резких изменений температуры наружного воздуха система управления, работающая по температурному графику, не может обеспечить заданные параметры теплоносителя у потребителей, расположенных далеко от когенерационного источника (КИ). В эти периоды заметно снижается качество управления тепловым режимом объектов промышленного и гражданского назначения.

Под качеством управления тепловым режимом (согласно правилам технической эксплуатации тепловых энергоустановок) понимается способность системы управления поддерживать заданный температурный график с требуемой точностью. Так, например, в г. Орле отклонение температуры теплоносителя от температурного графика не должно превышать [1].

3 С Т Саратовским [А.И. Андрющенко, 1997], Ульяновским [В.И. Шарапов, 1999, 2002] государственными техническими университетами и Академическим центром теплоэнергоэффективных технологий [С.А.Чистович, 1987, 2008] предложены технологические решения повышения качества теплоснабжения за счет подогрева теплоносителя пиковыми теплоисточниками у конечных потребителей. Однако до настоящего времени они до конца не реализованы, т.к. не разработаны структура и принципы управления комбинированным теплоснабжением объектов промышленного и гражданского назначения.

Таким образом, существует ряд нерешенных научных проблем, в частности:

- не сформированы структура и принципы управления комбинированной системой теплоснабжения (КСТ) объектов промышленного и гражданского назначения, уменьшающие влияние ТРЗ на качество управления тепловым режимом в периоды резких изменений температуры наружного воздуха;

- отсутствует методология анализа КСТ с разнородными и разнонаправленными единичными показателями качества;

- существующие методы исследования динамики СУ КСЦТ не учитывают граничные условия, при которых в СУ обеспечивается устойчивый апериодический процесс, что существенно влияет на алгоритмы управления и качество теплового режима у потребителя.

Объект исследования - системы и способы теплоснабжения объектов промышленного и гражданского назначения.

Предмет исследования - методы и модели исследования и управления процессами и структурами теплоснабжения.

Цель работы - создание научных основ построения и исследования СУ, направленных на повышение качества теплового режима КСТ в периоды резких изменений температуры наружного воздуха и экономию ТЭР.

Достижение цели предполагает решение следующих основных задач:

Х Провести анализ структур теплоснабжения, методов управления тепловым режимом в КСТ и сформировать стратегию исследований СУ КСТ.

Х Разработать новые структуру и принципы управления тепловым режимом в КСТ, уменьшающие влияние ТРЗ на качество теплового режима у потребителя в периоды резких изменений температуры наружного воздуха.

Х Разработать методологию анализа КСТ на основе многокритериальной оценки качества и сформировать на ее базе обобщенный показатель качества СУ.

Х Разработать графо-параметрический метод исследования динамики СУ КСТ, позволяющий определять с помощью интегральных показателей оценки качества оптимальные параметры настроек регуляторов.

Х Разработать способы, модели, алгоритмы и средства управления тепловым режимом в подсистемах КСТ, обеспечивающие заданную точность поддержания параметров температурного графика в периоды резких изменений температуры наружного воздуха.

Х Провести на реально функционирующих объектах экспериментальные исследования отдельных подсистем КСТ с новыми параметрами настройки регуляторов.

Х Провести сравнительный анализ результатов исследования СУ КСЦТ и СУ КСТ по обобщенному показателю качества.

Х Выполнить расчеты технико-экономической эффективности СУ КСТ.

Научная новизна диссертационной работы состоит в разработке нового подхода к построению и исследованию СУ КСТ, содержащего совокупность взаимосвязанных научных элементов, в частности:

1 Разработанную новую структуру КСТ и новые принципы построения подсистем управления тепловым режимом в КСТ, заключающиеся в следующем:

1.1 Основой структуры КСТ является независимое подключение локальных контуров с пиковыми теплоисточниками к главному контуру через теплообменные станции с дозированным уровнем отпуска тепловой энергии и непосредственное подключение пиковых теплоисточников к объектам промышленного и гражданского назначения.

1.2 Структура СУ КСТ представляется трехуровневой. На нижнем (первом) уровне сосредоточены подсистемы управления тепловым режимом у потребителей, на среднем (втором) уровне - подсистемы управления тепловым режимом в локальных контурах с пиковыми теплоисточниками, на верхнем (третьем) уровне - подсистема централизованного управления, обеспечивающая контроль, мониторинг и принятие решений по всему комплексу вопросов теплоснабжения.

1.3 Подсистемы второго уровня строятся на следующих принципах управления:

- первый принцип базируется на алгоритме в виде изменяющейся во времени функции температурного графика с учетом пиковых возмущений температуры наружного воздуха и транспортных запаздываний теплоносителя с критерием оптимизации, минимизирующим отклонение температуры теплоносителя на входе потребителя в пределах допустимой погрешности min Т ЗАД ;

- второй принцип базируется на нечеткой упреждающей модели, основанной на представлении параметров в виде лингвистических переменных с нечеткими подмножествами (L - R) - типа с функциями принадлежности в виде унимодальных и толерантных нечетких чисел.

2 Разработанную методологию анализа КСТ, основанную на теории квалиметрии, с использованием аддитивного метода объединения относительных разнородных показателей качества единичных свойств системы в обобщенный показатель оценки качества, отличающуюся минимизацией целевой функции обобщенного показателя качества и использованием весовых коэффициентов и экспертных оценок для определения значимости единичных свойств СУ.

3 Разработанный графо-параметрический метод исследования динамики СУ КСТ, основанный на операторном представлении модели управления, прямом и обратном преобразованиях Лапласа, построении временных характеристик переходного процесса с помощью вычислительных систем MathCAD, MathLAB, LabVJEW, анализе устойчивости по критерию Рауса, оценке переходного процесса с помощью интегрального квадратического показателя качества и интегрального показателя минимума энергетических затрат с использованием для оценки энергетических затрат принципа максимума Л.С. Понтрягина.

4 Разработанные способы, модели, алгоритмы и средства управления тепловым режимом в КСТ, обеспечивающие заданную точность поддержания параметров температурного графика при минимальных энергетических затратах, защищенные 4 авторскими сви- детельствами [18Е21] и 10 патентами РФ на изобретения и полезные модели [22Е31].

Достоверность результатов обеспечивается обоснованностью использования теоретических положений и методов, корректностью постановки задач при проведении исследований, согласованностью результатов теоретических исследований с экспериментальными данными, полученными на реально функционирующих объектах.

Как совокупный результат выполненной автором диссертационной работы на защиту выносятся следующие научные положения:

Х Новые структура и принципы управления тепловым режимом в подсистемах КСТ.

Х Методология анализа КСТ по обобщенному показателю качества.

Х Графо-параметрический метод исследования динамики подсистем управления КСТ.

Х Модели, способы, алгоритмы и средства управления тепловым режимом в подсистемах управления КСТ.

Х Результаты экспериментальных исследований отдельных подсистем КСТ.

Практическая значимость работы Х Использование новых подсистем и моделей управления тепловым режимом в локальных контурах с пиковыми теплоисточниками позволяет организовать оптимальную структуру управления КСТ.

Х Применение полученных параметров настройки контроллера управления тепловым режимом в активном режиме подогрева теплоносителя с алгоритмом в виде изменяющейся во времени функции температурного графика позволяет учитывать пиковые возмущения температуры наружного воздуха и ТРЗ.

Х Результаты экспериментальных исследований отдельных подсистем КСТ, полученные на реальных объектах, подтверждают возможность функционирования КСТ с новыми параметрами настройки контроллера.

Реализация результатов работы Х На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований на реально функционирующих объектах муниципального унитарного производственного предприятия (МУПП) Орелгортеплоэнерго реализованы разработанные автором алгоритмы управления тепловым режимом в подсистемах управления КСТ. Ежегодный экономический эффект (за счет уменьшения расхода газа) составляет 52 млн. руб. (подтверждено актом внедрения).

Х По результатам исследований, выполненных автором, в ЗАО ОРЛЭКС выпущена опытная партия регуляторов температуры РТ-2512, параметры которых определены графопараметрическим методом с помощью специально разработанного автором пакета прикладных программ Фортран 4 СL. Место хранения ИВ - ЗАО ОРЛЭКС. Регуляторы обеспечивают экономию тепловой энергии 7% (подтверждено актами внедрения).

Х Ежегодный экономический эффект от реализации новых алгоритмов управления и оптимизации параметров настроек регуляторов на объектах Орловского отделения территориального фонда обязательного медицинского страхования (ТФОМС) составляет (за счет уменьшения расхода газа) 52 млн. руб. (подтверждено актами внедрения).

Диссертационная работа выполнена в рамках проекта НК-66П Создание энергосберегающих систем транспортировки, распределения и потребления тепла и электроэнергии.

Апробация работы. Основные результаты исследований, выполненных по теме дис- сертации, доложены на: III Международном семинаре Компьютеризация и автоматизация, учет электрической и тепловой энергии. Санкт-Петербург, 13-16 ноября 2003; III Международной специализированной выставке-семинаре Энергосбережение в ЖКХ. Автоматизированные системы учета, контроля и управления в ЖКХ. Санкт-Петербург, 25-27 мая 2004; III Международной научно-практической интернет-конференции Энерго- и pecуpcoсбережение - XXI век. Орел, 16 -18 апреля 2005; II Международной научно - практической конференции Энергетика и электротехника 2005. Автоматизация в промышленности.

Санкт - Петербург, 17 - 20 мая 2005; V Международной научно - практической интернетконферен-ции Энерго- и pecуpcoсбережение -XXI век. Орел, 14-16 апреля 2006; IV Всероссийской научно-технической конференции Автоматическое управление технологическими процессами. Санкт-Петербург, 12-15 декабря 2007; VI Международной научнопрактической интернет-конференции Энерго- и pecуpcoсбережение - XXI век. Орел, 12-апреля 2007; III Международной научно-технической конференции Информационные технологии в науке, образовании и производстве. Орел, 24-25 апреля, 2008; XVII Международном научно-техническом семинаре Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации. Алушта,18-25 сентября 2008; IX Международной научно-практической интернет-конференции Энерго- и pecуpcoсбережение - XXI век. Орел, 20-22 апреля 2010; IV Международной научно-технической конференции Информационные технологии в науке, образовании и производстве. Орел, 22-23 апреля, 2010.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 67 печатных работ, в том числе 2 монографии, 15 публикаций в рецензируемых научно-технических журналах, рекомендованных ВАК РФ, 4 авторских свидетельства, 5 патентов на изобретение, 5 патентов на полезную модель, 36 публикаций в журналах и сборниках международных и всероссийских конференций.

ичный вклад автора заключается в разработке: новой структуры КСТ и новых принципов построения подсистем управления тепловым режимом в КСТ, методологии анализа КСТ; графо-параметрического метода исследования динамики СУ КСТ; способов, моделей, алгоритмов и средств управления тепловым режимом в КСТ.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы из 227 наименований, изложена на 300 страницах машинописного текста, содержит 79 рисунков, 42 таблицы и 11 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, обозначены объект и предмет исследований, сформулированы цель, задачи и основные направления исследований, показана научная новизна, практическая ценность и реализация результатов работы, приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе на основе общего анализа процесса управления тепловым режимом в КСЦТ г. Орла установлено:

- параллельно с КСЦТ теплоснабжение г. Орла обеспечивают более 100 автономно работающих котельных, в результате чего КСЦТ работает не с полной нагрузкой, что приводит к избыточному потреблению ТЭР;

- структура и принципы управления комбинированным теплоснабжением объектов промышленного и гражданского назначения не совершенны, характеризуются разнородными и разнонаправленными единичными показателями качества, при этом методологические основы анализа качества таких систем отсутствуют;

- из-за большой протяженности тепловых сетей ТРЗ в КСЦТ составляет более четырех часов. Этот фактор оказывает заметное влияние на нарушения теплового режима в КСЦТ при резком изменении температуры наружного воздуха.

При исследовании КСЦТ рассмотрены вопросы загрязнения окружающей среды [14,15]. Для определения эффективности КСКТ использованы энергетические и эксергетические методы [10,11].

Автором предложена стратегия исследования технических систем O,M,A,S,I,E,N применительно к КСТ, представляющая взаимосвязь научных элементов в виде вложения непересекающихся множеств [32]:

O0 M A0 S0 I E0 N 0 0, (1) = С O M A S I E N O1 M1 m A1 a S1 s I1 i E1 e Nгде O,M,A,S,I,E,N - этапы (крупные элементы) стратегии С научного исследования; О - об- щее состояние вопроса (проблемы); М - методология исследования; А - анализ проблемы;

S - cинтез; I - имитационное моделирование; E - экспериментальные исследования; N - новизна; m, a, s, i, e - элементы частной новизны.

В соответствии со стратегией на основе общего анализа (элемент О стратегии) сформулированы задачи и цель исследования с акцентом на управление тепловым режимом в КСЦТ. Проведен анализ управления тепловым режимом в КСЦТ, который осуществляется по температурному графику на когенерационном источнике. Температурный график связывает расчетные значения температур наружного воздуха, теплоносителя на входе в зда Н ние и воздуха внутри здания зависимостью [Е.Я. Соколов, 2001]:

Т В Т - В =. (2) В - Н Для управления тепловым режимом на объектах промышленного и гражданского назначения в КСЦТ используется принцип инвариантности (компенсации возмущающего воздействия). Поддержание заданного температурного графика осуществляется за счет управления регулирующим клапаном подачи газа на когенерационном источнике. В каждый (t + 1) момент времени положение регулирующего клапана определяется выражением:

У(t), если Т - П ДОП, (3) У(t + 1) = У(t)+, если Т - П ДОП при sign (Т - П ) У(t)-, если Т - П ДОП при sign (Т - П ) где У(t) - текущее значение расхода топлива в t -тый момент времени;

У(t)+ - увеличение подачи топлива относительно У(t);

У(t)-- уменьшение подачи топлива относительно У(t);

Т, П, ДОП - соответственно текущие, прогнозируемые и допустимые значения параметров температурного графика, при этом:

* - В Т Т =, (4) В - / Н где *, / - измеренные значения температуры теплоносителя на выходе КИ и температуры Т Н наружного воздуха в текущий момент времени;

П определяется по формуле (2) при замене прогнозным суточным значением темпера Н туры наружного воздуха, выдаваемым прогнозной организацией в виде линейно изменяю- щейся функции. Допустимое значение отклонения параметров температурного графика определяется выражением:

ТЗ - ВЗ ДОП =, (5) ВЗ - НЭ где ТЗ, ВЗ - заданные расчетные значения допустимых отклонений температуры теплоносителя на входе в здание и внутреннего воздуха в здании при экспериментально определенном допустимом отклонении температуры наружного воздуха НЭ от заданной линейно изменяющейся температуры во времени.

На рисунке 1 показан принцип и характер появления временных зон, в которых наблюдаются нарушения теплового режима на КИ и у потребителя тепловой энергии при управлении по температурному графику.

а), б), с) - графики изменения температур наружного воздуха, теплоносителя на выходе когенерационного источника (КИ) и входе потребителя; с-d - временной отрезок резкого падения температуры наружного воздуха; I, II - соответственно зоны нарушения теплового режима на выходе КИ и входе потребителя; 1, 2 - время запаздывания на выходе КИ и входе потребителя; ав - время нарушения теплового режима на входе потребителя.

Рисунок 1- Принцип и характер появления временных зон с нарушением теплового режима При резком изменении температуры наружного воздуха восстановление параметров температурного графика на выходе КИ происходит с некоторым запаздыванием 1, а изменение температуры теплоносителя на входе удаленного потребителя происходит на несколько часов позднее (с запаздыванием 2 ). Поэтому при резких изменениях температуры наружного воздуха регулирование по выражению (3) не обеспечивает на входе потребителя расчетные параметры температурного графика и вызывает температурный дискомфорт у потребителя.

Исследованию влияния ТРЗ на тепловой режим в КСЦТ посвящены работы О.А. Мухина, 1985; А.И. Суздальцева, 2007, 2009; Ю.Я. Темпеля, 1987; С.А.Чистовича, 1975, в которых с разных точек зрения рассмотрены проблемы технологического и управленческого характера в существующих структурах управления централизованным теплоснабжением.

Однако для проведения объективного сравнительного анализа существующих и новых систем управления централизованным теплоснабжением, а также для построения и ис- следования новых структур управления важным фактором является разработка методологических основ построения и исследования таких систем. Это в полной мере относится к построению и исследованию комбинированной (централизованно - децентрализованной) системы теплоснабжения (КСТ) и разработке новой СУ комбинированным теплоснабжением объектов промышленного и гражданского назначения (СУ КСТ), уменьшающей:

- время реакции системы на резкое изменение температуры наружного воздуха;

- влияние транспортного запаздывания на качество теплового режима у потребителя;

- расход газа на поддержание заданного теплового режима[10];

- загрязнение окружающей среды [14,15].

В заключении первой главы сформулированы задачи исследований и сделаны выводы о необходимости формирования нового подхода к построению структуры КСТ и исследованию СУ КСТ.

Во второй главе в соответствии со стратегией исследований (элемент М стратегии O,M,A,S,I,E,N) рассмотрен предложенный автором новый подход к построению структуры КСТ и исследованию СУ КСТ. Построение структуры КСТ и СУ КСТ базируется на следующих принципах:

Х Основой структуры КСТ (рисунок 2) является независимое подключение локальных контуров с пиковыми теплоисточниками к главному контуру КСЦТ через теплообменные станции с дозированным уровнем отпуска тепловой энергии и непосредственное подключение пиковых теплоисточников к объектам промышленного и гражданского назначения.

1 - ИТП потребителя; 2 - прибор учета тепловой энергии; 3 - датчик температуры теплоносителя; 4 - преобразователь расхода; 5 - теплообменная станция; 6, 7 - регуляторы давления; 8 - регулятор расхода (перепада давления); 9 - насос; КИ - когенерационный источник; ПТ - пиковый теплоисточник; КРП, ЦТП - контрольно-распределительный пункт, центральный тепловой пункт; L1, L2, L3 - длина участков трубопроводов от КИ до подсистемы с ПТ и между подсистемами с ПТ.

Рисунок 2 - Общая структура КСТ с независимым подключением подсистем с пиковыми теплоисточниками Х Структура СУ КСТ представляется трехуровневой. На нижнем (первом) уровне сосредоточены подсистемы управления тепловым режимом у потребителей, на среднем (втором) уровне подсистемы управления тепловым режимом в локальных контурах с пиковыми теплоисточниками, на верхнем (третьем) уровне - подсистема централизованного управления, обеспечивающая контроль, мониторинг и принятие решений по всему комплексу вопросов теплоснабжения.

Х В новом подходе основной акцент сделан на подсистемы управления второго уровня, которые обеспечивают оптимальную динамику теплового режима в локальных контурах теплоснабжения с пиковыми теплоисточниками в периоды резких изменений температуры наружного воздуха, исключая влияние ТРЗ на недопустимое отклонение параметров теплоносителя от температурного графика в эти периоды.

Из известных принципов управления (прямое управление, управление с обратной связью, программное управление по заданному алгоритму в виде изменяющейся во времени функции, адаптивное управление во времени и в пространстве и т.д.) для управления подсистемами КСТ предлагается принцип управления по алгоритму в виде изменяющейся во времени функции температурного графика с учетом пиковых возмущений температуры наружного воздуха (Н ) и транспортных запаздываний теплоносителя с критерием оптимизации, минимизирующим отклонение температуры теплоносителя в пределах допустимого значения min T ЗАД.

Этот принцип реализуется в подсистеме управления пиковым теплоисточником в 4-х нижеприведенных режимах:

- пассивный, когда теплоноситель от нагретого теплообменника подается к потребителю c запаздыванием 2 относительно КИ (П);

- активный, осуществляющий подогрев теплоносителя в пиковые моменты с управлением по изменяющейся функции температурного графика с использованием типовых законов управления исполнительными механизмами в конечных регуляторах ( АФ);

- активный, осуществляющий подогрев теплоносителя в пиковые моменты с упреждающей нечеткой моделью ( АНМ );

- активный автономный режим (при авариях или ремонтных работах магистральных трубопроводов) с управлением по изменяющейся функции температурного графика без учета запаздывания 2 (AА ).

Управление всеми режимами представлено на расширенной структурной схеме контроллера управления подачей газа в пиковый теплоисточник (рисунок 3).

Скорость изменения температуры наружного воздуха VН в вычислителе 1 определяется в блоке 1.1 по следующему выражению:

VН = Н / t0, где t0 - промежуток времени, за который определяется скорость изменения температуры на- ружного воздуха Н. Значение t0 формируется на первом выходе задатчика внутрисуточных интервалов времени 1.4, например, каждую минуту; t1- временные интервалы, через которые сравниваются параметры температурных графиков; Т - текущая (измеряемая) температура теплоносителя на выходе пикового теплоисточника.

Пассивный режим (П) определяется следующими условиями:

П : VН < VНЗ при этом UТ = 0; AФ = 0; AНМ = 0; AА = 0 ; У(t)= У(t -2) на выходе КИ.

Активный режим подогрева теплоносителя ( AФ ) определяется следующими условиями:

AФ : AНМ =0; AА =0; UТ по алгоритму в виде изменяющейся во времени функции темпе/ ратурного графика в соответствии с (3), (4) с учетом VН > VНЗ ; Т ТЗ ; minТ ЗАД.

1 - вычислитель; 2 - нечеткая модель; 3 - блок конечного управления; 4 - блок задания режимов П, AНМ, AА, AФ ; 1.1 Цвычислитель скорости VН ; 1.2 - вычислитель разности температур Т в трубопроводе на выходе пикового теплоисточника соответственно между текущим значением Т и заданным значением ТЗ ; ВЗ и НП - заданная температура внутреннего воздуха в здании и про/ гнозируемая температура наружного воздуха; Т - измеренное значение температуры теплоносителя на входе теплообменника; UТ - значение сигнала изменения температуры теплоносителя; 1.3, 1.5 - вычислители температурного графика соответственно текущего Т и прогнозируемого П ; 1.4 - задатчик внутрисуточных интервалов времени; 1.6 - блок формирования управляющего воздействия; 2.1, 2.2, 2.3 - блоки фаззификации, нечеткого вывода, дефаззификации; 2.4 - база знаний, содержащая правила: фаззификации f1, нечеткого вывода f2 и дефаззификации f.

Рисунок 3 - Расширенная структурная схема котроллера управления подачей газа в пиковый теплоисточник подсистемы теплоснабжения Активный режим подогрева теплоносителя по алгоритму управления подачи газа с упреждающей нечеткой моделью (AНМ) определяется следующими условиями:

AНМ: AФ =0, AА = 0; U = К f3{f [ f1(Н ;VН ; T ;U )]},в периоды V > V ;

T ПР 2 T3 Н НЗ / Т ТЗ ; где f1(Н ;VН ;T ;U ) (Н ;VН ;T ;U ) ;

T3 Tf2(Н;VН;T;UT3)Ui ;

f3(Ui) Ui ;

КПР - коэффициент преобразования четкого информационного сигнала на выходе НМ в четкое значение соответствующего физического сигнала;

Н ;VН ;T ;UT3 - вектор четких значений входных параметров для НМ, соответствующий температуре наружного воздуха, скорости его изменения, разности текущей и заданной температур на выходе пикового теплоисточника, значениям сигнала управления регулятора подачи газа;

Н ;VН ;T ;U - соответствующий вектор нечетких значений параметров;

TUi - нечеткое значение вывода в НМ;

Ui - соответствующее четкое значение вывода в НМ.

Вектор четких входных параметров ( Н ;VН,Т,UТ ) на входе блока фаззификации 2.1 преобразуется в вектор нечетких параметров (термов Н ;VН Т Ut ) с помощью пра- вил фаззификации f1, а затем с помощью правила нечеткого вывода f2 на выходе блока 2. формируется нечеткий выходной параметр, который на выходе блока дефаззификации Ui 2.3 принимает четкое значение Ui и поступает на вход блока конечного управления 3, где и реализуется. Правила фаззификации f1 (построение функций принадлежности) базируются на методе статистической обработки экспертной информации. Правило нечеткого вывода f2 основано на методе Мамдани, а правила дефаззификации базируются на методе центра тяжести (ЦТ).

Теоретической базой описания нечеткой упреждающей модели управления является лингвистическое представление переменных (ЛП) в виде набора элементов:

П : < *,Т*,X*,*,M* >, * где * - наименование ЛП; Т* - множество значений ЛП (терм-множество); X - область определения ЛП;*- синтактическая процедура, позволяющая оперировать элементами Т*;

*(Т*) - множество сгенерированных термов; M* - семантическая процедура, позволяющая превратить новое значение ЛП в нечеткую переменную (НП), т.е. сформулировать нечеткое множество.

Задание нечетких подмножеств А в соответствующей ЛП осуществляется с помощью нечетких функций в виде унимодальных чисел с модой ла в форме А = а,, и в виде толерантных нечетких чисел в форме B = а1, а2,, , где а - мода, а1, а2 - границы толерантности [а1, а2], в которой функция принадлежности равна 1; 0, 0 - левый и правый коэффициенты нечеткости.

Активный автономный режим нагрева теплоносителя (AА ) определяется следующими условиями:

A :VН не используется, AФ = 0, AНМ = 0, UT - по температурному графику в соответстА вии с (3), (4) без учета запаздывания 2.

Данный подход включает и методологию анализа технических систем, в т.ч. СУ КСТ, и графо-параметрический метод исследования динамики СУ КСТ, основанный на анализе последовательной совокупности взаимосвязанных моделей подсистем управления КСТ со своими критериями оценки качества.

В третьей главе в рамках нового подхода, в соответствии со стратегией O,M,A,S,I,E,N, разработаны и представлены: методология анализа СУ КСТ [9] и графопараметрический метод исследования динамики СУ КСТ [2].

Предлагаемая методология анализа СУ базируется на теории квалиметрии с использованием обобщенного показателя качества системы в виде аддитивного критерия, объединяющего относительные разнородные групповые показатели качества единичных свойств системы путем минимизации целевой функции, а также на использовании экспертных оценок для определения весовых коэффициентов значимости единичных свойств сис- темы, что соответствует выражению:

которое в развернутом виде выК = Ki i min, r глядит следующим образом:

К = G1 K1 j g1 j +G2 K2m g2m +G3 K.3n .g3n.+....+ Gr Krs grs min, (6) j m n s где К - обобщенный показатель (критерий) качества, численные значения которого находятся в пределах 0 < К 1; Gi - вес значимости i - той группы групповых относительных показателей качества; Кi - относительный групповой показатель качества i - той группы из множества r групп; K1 j - относительный j - тый единичный показатель качества в первой группе; g1 j - вес значимости j- того единичного показателя качества в первой группе; К2m - относительный m - тый единичный показатель качества во второй группе; g2m - вес значимо- сти m-того единичного показателя качества во второй группе; К3n - относительный n Цтый единичный показатель качества в третьей группе; g3n - вес значимости n -того относительного единичного показателя качества в третьей группе; Кrs - относительный s -тый единичный показатель качества в r-той группе; grs - вес значимости s -того относительного единичного показателя качества в r-той группе, при этом:

i = 1... r ; j = 1, 2,... ; m = 1, 2,... ; n = 1, 2,...; s = 1,2,...; 0 1; = 1;

i i 0 g1 j 1; g1 j = 1; 0 g 1; g = 1; 0 g 1; g = 1; 0 g 1; g = 1.

2 m 2 m 3 n 3 n rs rs Особенностью методологии является то, что численные значения относительных показателей качества представляются ориентированными в одном направлении, тем самым, получая вектор однонаправленных относительных показателей качества единичных свойств системы, что позволяет производить с ними математические действия, не нарушая физических основ изменения единичных свойств в процессе функционирования системы при соблюдении следующих условий:

- если любой относительный показатель качества из групп K1 j, К2m,Е Кrs при минимизации целевой функции стремится к минимальному значению при соответствующем повышении качества системы, то его численное значение при оценке не подвергается преобразованию, что соответствует выражению:

k Krs = ; (7) kmax - если любой относительный показатель качества из групп K1 j, К2m,Е Кrs при мини- мизации целевой функции стремится к максимальному значению при соответствующем повышении качества системы, то его численное значение при оценке подвергается преобразованию по формуле:

k Krs = 1 -, (8) kmax где k и kmax - абсолютное и максимальное значения единичного показателя.

В соответствии со стратегией исследований O,M,A,S,I,E,N и предложенным подходом автором рассматривается разработанный графо-параметрический метод ( MГПМ ) ис- следования динамики подсистем управления КСТ, целью которого является определение параметров регулятора пикового теплоисточника, обеспечивающего заданное качество пе- реходного процесса при резких изменениях температуры наружного воздуха. Метод основан на совокупности отдельных моделей и критериев оценки, формально представленных выражением (9) и последовательно выполняемых от M1 к M7 :

MГПМ = < M1, M2, M3, M4,M5, M6, M7 > (9) В выражении (9) операторная модель здания (рисунок 5) представлена передаточМной функцией, связывающей постоянные времени здания, системы отопления, датчика температуры и время запаздывания регулятора температуры (TЗД, TСО, TД, РТ ) с коэффициентом передачи здания K0 :

М1 = W(s)ЗД = K0еsРТ, (10) Перед построением общей модели СУ [О.А. Мухин, 1986], по операторной модели здания M1 определяется коэффициент передачи на границах апериодичности и устойчивости в зависимости от теплотехнических характеристик здания и параметров регулятора, что соответствует выражению:

K0 = f (TЗД,TСО,TД,РТ), (11) при этом условием устойчивости на границе апериодичности является то, что все корни характеристического уравнения при s = j являются отрицательными вещественными ( 0, = 0 ), а условием на границе устойчивости является то, что все корни характери- стического уравнения при s = j являются комплексными с отрицательной вещественной частью ( 0, = 0 ), т.е. = j, ( 0, = 0) - граница апериодичности; = j, s s 0 ( 0, = 0 ) - граница устойчивости.

В выражении (9) операторная модель системы M2 через передаточные функции отдельных элементов описывает передаточную функцию на входе W (s)ВХ и выходе W (s)ВЫХ обобщенного потребителя с учетом обеспечения инвариантности управляемой переменной к возмущающему воздействию по каналам быстрых и медленных тепловых потерь. При этом:

M2 = WУПР -WВОЗМ, или в развернутом виде:

W (s)ВХ - [WБ(s) + WМ (s)] M2 = W (s)ВЫХ [WБ(s) + WМ (s)], (12) K Б где W (s) = - передаточная функция по каналу быстрых тепловых потерь;

Б (TБ s + 1) М KМ e-s WМ (s) = - передаточная функция по каналу медленных тепловых потерь;

(TМ s +1) - коэффициент, учитывающий соотношение T М быстрых и медленных = 1- (Т + ) Т Б М тепловых потерь;

KБ, KМ, ТБ, ТМ, М - коэффициенты передачи и постоянные времени по каналам быстрых и медленных тепловых потерь;

М - время запаздывания по каналу медленных тепловых потерь;

s - оператор Лапласа.

В выражении (9) модель M3 (алгоритм Рауса) описывает процедуру оценки устойчивости как необходимое предварительное условие при исследовании системы:

D(s) = ansn + an-1sn-1 +... + a1s + a0 - характеристический полином Рауса M3 = (13) при an > 0.

В выражении (9) модель M4, основанная на прямом преобразовании Лапласа, пред- ставляет собой переходные характеристики процесса, описываемые через изображения характеристических полиномов передаточной функции M2, в виде:

M4 = L[M1,2], (14) где L = x(s) x(t) e-s dt - прямое преобразование Лапласа, а M1,2 - характеристические по линомы передаточной функции на входе и выходе обобщенного потребителя.

В выражении (9) модель M5, основанная на обратном преобразовании Лапласа, представляет собой переход от изображений характеристических полиномов передаточной функции M2, к временным характеристикам переходного процесса (рисунок 4), полученным при обратном преобразовании Лапласа, что соответствует выражению:

M5 = L-1[M4], (15) где L-1 = x(s) e-s ds - обратное преобразование Лапласа.

2 j М, tМ - относительные значения температуры и времени в пространстве машинных параметров;

1.1, 2.1 - траектории управляемой переменной, характеризующие относительную величину изменения температуры теплоносителя на входе и выходе потребителя; F - площадь, характеризующая относительную величину изменения перепада температур на входе и выходе потребителя, в период времени a-b; I - интегральный показатель качества (относительная величина отклонения перепада ЗАД температур на входе и выходе потребителя от температурного графика в период времени b-с;, МАХ - относительные величины заданной и максимальной динамической погрешности; tП.ПР. - относительное время переходного процесса; - относительное время запаздывания в СУ (задается при моделировании).

Рисунок 4 - Временная характеристика переходного процесса, характеризующая изменение температуры теплоносителя на входе и выходе потребителя В выражении (9) модель M6 представляет собой интегральный квадратический показатель качества переходного процесса (площадь отрицательной полуволны I, ограниченная временным отрезком b-с), определяемый по временной характеристике переходного процесса модели M5 (рисунок 4), в соответствии с выражением:

c. (16) M6 = I = 2dt b В выражении (9) модель M7 представляет собой интегральный показатель минимума энергетических затрат на компенсацию возмущающего воздействия, выраженный согласно принципу максимума Л.С. Понтрягина через площадь положительной полуволны, ограни- ченную временным отрезком а-b (рисунок 4), полученную с помощью вычислительной системы MathCAD и определяемую в соответствии с выражением:

b. (17) M7 = F = (1.1(t) - 1.2 (t))dt a Для определения оптимальной траектории управляемой переменной из множества временных характеристик переходного процесса выбираются две (на входе и выходе обобщенного потребителя), у которых параметры настройки регуляторов пикового теплоисточника для заданной динамической погрешности ЗАД обеспечивают минимальное значение интегрального показателя минимума энергетических затрат. Траектория является оптимальной при минимальном значении площади F (рисунок 4).

Энергетические затраты на управление тепловым режимом в СУ (связанные с компенсацией возмущающего воздействия) определяются при переходе от понятия лизменение температуры к понятию лизменение энтальпии (теплосодержания) при допущении, что давление в подающем и обратном трубопроводах p1 = const, p2 = const.

Так как при моделировании временная характеристика переходного процесса получена в относительных единицах (изменение температуры, равное 1, соответствует k1 = 5 С, а изменение времени, равное 1, соответствует k2 = 20ч ), фактическая величина нагрева теплоносителя, необходимая для компенсации возмущающего воздействия в СУ (энтальпия) в периоды отклонения от температурного графика определяется по формуле:

b, (18) FФ = kМ (1.1(t) - 1.2 (t))dt a где kМ = k1 k2 = 100- коэффициент перевода относительных машинных значений параметров в фактические,.

С ч В этом случае энергетические затраты на управление тепловым режимом в СУ, связанные с компенсацией возмущающего воздействия, обусловленного изменением температуры наружного воздуха, с учетом формулы (18) определяются из выражения [2]:

Q1 = m с FФ, (19) где m - массовый расход теплоносителя, кг/ч; - удельная теплоемкость с = 4,187 Дж/кг С теплоносителя (воды); FФ - величина нагрева теплоносителя, необходимая для компенсации возмущающего воздействия в СУ,.

С ч В четвертой главе приведены результаты исследований динамики подсистем управления КСЦТ и КСТ графо-параметрическим методом с оценкой по интегральному квадратическому показателю качества переходного процесса и интегральному показателю минимума энергетических затрат.

Исследование динамики проводились в рамках ограничений к поведению СУ на границах апериодичности и устойчивости. При исследовании сделано допущение, что система горячего водоснабжения здания подключена к тепловой сети по независимой схеме и влияния на алгоритмы функционирования при управлении тепловым режимом в системе отопления не оказывает. Операторная модель здания М1 представлена на рисунке 5.

Рисунок 5 - Операторная модель здания По операторной модели здания получено выражение передаточной функции:

КЗД Т s + ЗД WЗД (s) =, (20) КЗД КД КРТ КСО -sРТ 1 + (ТЗД s + 1)(ТД s + 1)(ТСО s + 1)е где КЗД, КСО, КД, КРТ - коэффициенты передачи здания, системы отопления, датчика температуры воздуха в здании, регулятора температуры; ТЗД, ТСО, ТД - постоянные времени здания, системы отопления, датчика температуры воздуха в помещении; РТ - время запаздывания регулятора температуры; s - оператор Лапласа.

В области устойчивости рассмотрена устойчивость на границе апериодичности, когда все корни характеристического уравнения (s = j) отрицательные вещественные ( < 0, = 0), и на границе устойчивости, когда корни характеристического уравнения комплексные с отрицательной вещественной частью ( > 0, = 0) [ О.А. Мухин, 1986 ].

Входящие в характеристическое уравнение (знаменатель передаточной функции (20)) постоянные времени ТЗД, ТСО, ТД и время запаздывания РТ выражены через наиболее жесткие параметры других членов характеристического уравнения. После подстановки j вместо s получено множество частных решений:

3ТЗДТСОТД2 - 2(ТЗДТСО + ТСОТД + ТЗДТД) + ТЗД + ТСО + ТД КО.А =. (21) РТеРТ При изменении от 0 до и подстановке частных решений в формулу (21) на ЭВМ получены зависимости Ко = f1 (ТЗД ), Ко = f2 (ТСО ), Ко = f3 (ТД ), Ко = f4 (РТ ) на границе апериодичности [36].

Для исследования поведения подсистемы управления с запаздыванием на границе устойчивости рассмотрено характеристическое уравнение при чисто мнимом значении s корней, т.е. при s = j, где 0 . При замене оператора на комплексную переменную j получены частные решения:

1 1 1 1 1 . (22) К = Т + + Т + + Т + + О.У ЗД Д С.О Т Т Т Т Т Т Д С.О ЗД С.О ЗД Д При изменении 0 и подстановке частных решений в формулу (22) на ЭВМ получены зависимости Ко = f5 (Т ), Ко = f6 (Т ), Ко = f7 (Т ), Ко = f8 (РТ ) на границе устойЗД СО Д чивости [36]. В результате исследований установлено, что в СУ здания КО.У КО.А и зависит от сочетания постоянных времени ТД, ТС.О, ТЗД, поэтому при настройке регулятора постоянную времени датчика ТД необходимо выбирать с учетом фактических значений ТС.О и ТЗД.

Заметное влияние на качество управления тепловым режимом оказывают теплотехнические характеристики здания, которые принято выражать через коэффициент [С.А.Чистович, 1975], определяющий соотношение быстрых (через ок = 1- ТМ /(ТБ + ТМ ) на) и медленных (через наружные ограждающие конструкции) тепловых потерь.

Автором выполнены исследования [1] и установлена зависимость постоянной времени датчика температуры воздуха от соотношения быстрых и медленных тепловых потерь (рисунок 6). Как видно из рисунка, для наиболее тяжёлых условий работы подсистемы управления ( = 0,2), т.е., когда 80% возмущающего воздействия передается по каналу быстрых тепловых потерь (через окна), постоянная времени датчика температуры воздуха в здании не должна превышать Т 310с. Для наиболее легких условий работы ( = 0,3) Д постоянная времени датчика температуры воздуха в здании не должна превышать Т 330с.

Д Рисунок 6 - Зависимость постоянной времени датчика температуры воздуха в здании (рисунок 5) от соотношения быстрых и медленных тепловых потерь Наиболее тяжелые и наиболее легкие условия функционирования подсистемы управления зданием приведены в таблице 1.

Таблица 1- Характеристики здания и параметры настройки регулятора ТЗД ТС.О КБ КМ ТД Р.Т Условия работы 1,5ч 0,8 0,2 300 с Тяжелые 310с 4ч 0,1ч 0,7 0,3 600 с Легкие 36ч 330с Таким образом, для обеспечения заданного качества теплового режима в подсистеме управления КСТ при различных теплотехнических характеристиках здания должны выбираться регуляторы с соответствующими параметрами настройки, в частности, с требуемым временем запаздывания регулятора температуры Р.Т и определенным типом датчика, обеспечивающим необходимую величину постоянной времени ТД.

Исследование динамики подсистемы управления КСЦТ Для исследования динамики прототипа автором на основе известных передаточных функций отдельных элементов (звеньев) [С.А.Чистович, 1975, 2008] разработана операторная модель подсистем управления КСЦТ, реализующая принцип селективной инвариантности. По операторной модели M2 (рисунок 7) определена передаточная функция подсистемы управления КСЦТ на входе обобщенного потребителя [2]:

КРТ1 ККИКМ.ТР -s( +КИ +М.ТР ) КРТ 2 КЦТП КК.ТР -s(РТ 2 + К.ТР ) РТW1.1(s) = e e - (ТКИ s +1)(ТМ.ТР s +1) (ТЦТП s + 1)(ТК.ТР s + 1) (23) К К - s Б М М.

- + e Т s + 1 ( Т s + 1 ) Б М Аналогичным образом определена передаточная функция подсистемы управления КСЦТ на выходе обобщенного потребителя [2].

WPT1, WPT2, - передаточные функции регуляторов, установленных на когенерационном источнике и центральном тепловом пункте; WКИ, WЦТП, WМ.ТР, WКВ.ТР, WЗД - передаточные функции когенерационного источника, центрального теплового пункта, магистральных и квартальных трубопроводов, здания; WБ, WМ - передаточные функции возмущающего воздействия по каналам быстрых и медленных тепловых потерь; H, ВОЗ, УПР, ИТП 1, ИТП 2 - величина изменения: температуры наружного воздуха, возмущающего и управляющего воздействий, температуры на входе и выходе потребителя.

Рисунок 7 - Операторная модель подсистемы управления КСЦТ После проверки на устойчивость по критерию Рауса M3 путем прямого M4 и обратного M5 преобразований Лапласа по полученным передаточным функциям W1.1(s), W2.1(s), с использованием вычислительной системы MathCAD выполнено построение множества временных характеристик переходного процесса для наиболее тяжелых условий работы СУ (таблица 1), из которых выбрана оптимальная (рисунок 8).

F1 - интегральный показатель минимума энергетических затрат (площадь, характеризующая относительную величину изменения перепада температур на входе и выходе потребителя, в период времени a-b); I1 - интегральный квадратический показатель качества переходного процесса (площадь, характеризующая относительную величину отклонения перепада температур на входе и выходе потребителя от температурного графика в период времени b-с);

остальные обозначения на рисунке 4.

Рисунок 8 - Оптимальная временная характеристика подсистемы управления КСЦТ Интегральный квадратический показатель качества переходного процесса, рассчитанный по формуле (16), составил I1 = 8,80. Интегральный показатель минимума энергетических затрат, рассчитанный по формуле (17), составил F1 = 2,640. Величина абсолютной динамической погрешности определена по временной характеристике (рисунок 8) с учетом коэффициента масштабирования k1 = 5 составила 1 = 4,2 С.

Исследование динамики подсистемы управления КСТ Таким же образом определены интегральные показатели качества и динамическая погрешность в подсистеме управления КСТ. В рамках вышеприведенных ограничений по разработанной автором операторной модели M2 (рисунок 9) определена передаточная функция подсистемы управления КСТ на входе обобщенного потребителя [2]:

К К К К К -s(РТ1 +КИ ) РТ1 КИ М.ТР РТ Т -s(РТ 2 ) W2.1 (s) = e e (Т s + 1)(Т s + 1) (Т s + 1) КИ М.ТР Т -2 -1 -( K + K + K ) TИ 2 s + (2 K + 1) TИ + 1 1 2 (24) -( K TИ s + 1)К К К -s( РТ ПТ + ) К К РТ ПТ К.ТР К.ТР ПТ Б М.

e - + e-sМ ( Т s + 1)( Т s + 1) Т s + 1 ( Т s + 1) ПТ К.ТР Б М Аналогичным образом определена передаточная функция подсистемы управления КСТ на выходе обобщенного потребителя [2].

WPT, WPT - передаточные функции регуляторов, установленных на входе теплообменника и пикового теплоисточника; WT, Т ПТ WКОР, WПT - передаточные функции теплообменника, корректирующего устройства, пикового теплоисточника; H, ВОЗ, УПР, ИТП 1, ИТП 2 - величина изменения: температуры наружного воздуха, возмущающего и управляющего воздействий, температуры на входе и выходе потребителя.

Рисунок 9 - Операторная модель подсистемы управления КСТ После проверки на устойчивость по критерию Рауса M3 путем прямого M4 и обратного M5 преобразований Лапласа по полученным передаточным функциям W1.2(s), W2.2 (s),с использованием вычислительной системы MathCAD выполнено построение множества временных характеристик переходного процесса для наиболее тяжелых условий работы СУ (таблица 1), из которых выбрана оптимальная (рисунок 10).

F2 - интегральный показатель минимума энергетических затрат (площадь, характеризующая относительную величину изменения перепада температур на входе и выходе потребителя, в период времени a-b); I2 - интегральный квадратический показатель качества переходного процесса (площадь, характеризующая относительную величина отклонения перепада температур на входе и выходе потребителя от температурного графика в период времени b-с); остальные обозначения на рисунке 4.

Рисунок 10 - Оптимальная временная характеристика переходного процесса подсистемы управления КСТ Интегральный квадратический показатель качества переходного процесса, рассчитанный по формуле (16), составил I = 7,37.

Интегральный показатель минимума энергетических затрат, рассчитанный по формуле (17), составил F2 = 2,485. Величина абсолютной динамической погрешности определена по временной характеристике (рисунок 10) с учетом коэффициента масштабирования k1 = 5 составила 2 = 2,5 С.

В результате проведенных исследований получены параметры настройки регулятора пикового теплоисточника, обеспечивающие для наиболее тяжелых условий работы оптимальную (по критерию минимума энергетических затрат) характеристику переходного процесса СУ КСТ:

КРТПТ = 1,3ТЗД КПТРТ ПТ ; ТИ = 1,6РТ ПТ ; ТД = 0,4РТ ПТ, (25) где КРТПТ, РТ ПТ, КПТ - коэффициент передачи и время запаздывания регулятора пикового теплоисточника, коэффициент передачи пикового теплоисточника;

ТИ, ТД,ТЗД - постоянные интегрирования и дифференцирования регулятора пикового теплоисточника, постоянная времени здания.

В качестве примера для наиболее тяжелых условий работы (Т = 4ч, К = 9,5, ЗД ПТ РТ ПТ = 0,08ч ) получены численные значения параметров настройки регулятора пикового теплоисточника:

КРТПТ = 6,8; ТИ = 460с; ТД = 115с.

В пятой главе рассмотрены разработанные автором способы, алгоритмы и средства управления тепловым режимом в отдельных подсистемах КСТ, повышающие эффективность функционирования СУ КСТ.

На рисунке 11 представлена структурная схема управления тепловым режимом в подсистеме КСТ, разработанная в соответствии с новой структурой КСТ и новыми принципами построения подсистем управления, изложенными во второй главе.

Каждая подсистема КСТ с пиковым источником подключается к основному трубопроводу через теплообменник 7, в который от КИ подается дозированное количество теплоносителя, устанавливаемое регулятором расхода (давления) 6. Основную роль в управлении температурой теплоносителя на входе потребителя 18 выполняет контроллер 16 многофункционального действия совместно с датчиками температуры 5, 12, 15, 17 и исполнительными механизмами 9, 10, 11, 13.

1- когенерационный источник; 2, 3 - подающая и обратная магистрали главного контура теплоснабжения; 4- циркуляционный насос; 5, 12, 15 Цдатчики температуры теплоносителя;

6 Црегулятор давления; 7 - теплообменник; 8а, 8б - трубопроводы подачи теплоносителя соответственно через теплообменник и обводную линию; 9, 10 - исполнительные механизмы подачи теплоносителя; 11- исполнительный механизм изменения расхода теплоносителя; 13 - исполнительный механизм подачи газа; 14 - пиковый теплоисточник; 16 - контроллер; 17 - датчик температуры наружного воздуха; 18 - потребитель Рисунок 11 - Структурная схема управления тепловым режимом пикового теплоисточника в подсистеме КСТ Пассивный режим (П) осуществляется только за счет работы циркуляционного насоса 11 путем подачи горячего теплоносителя от теплообменника 7 через пиковый источник 14 к потребителю 18 и далее через трубопровод 8а к теплообменнику. Медленное (VНЗ 1о С/ч) изменение температуры наружного воздуха позволяет поддерживать на КИ заданные параметры теплоносителя и подавать его потребителю без дополнительного подогрева в пиковом источнике 14.

Активный режим подогрева теплоносителя ( AФ ) осуществляется в моменты резких изменений температуры наружного воздуха (V V ), т.е. когда температура Н НЗ теплоносителя на входе потребителя выходит за пределы допустимой погрешности (ЗАД ).

В этот период происходит нарушение температурного графика (Т - П ДОП ) и контроллер 16 по первому каналу (выход а) осуществляет управление подачей газа через исполнительный механизм подачи газа 13. Процессы горения газа, отвод продуктов сгорания и др.

автором не рассматриваются, т.к. они достаточно полно описаны в справочнике эксплуатационщика газифицированных котельных [Л.Я.Порецкий, 1988].

В этом режиме в каждый (t +1) момент времени положение исполнительного механизма 13 определяется выражением:

U (t), если - Т П ДОП, (26) U (t + 1) = U (t)+, если - и sign ( - ) Т П ДОП Т П U (t)-, если - и sign ( - ) Т П ДОП Т П где U(t)+ - работа исполнительного механизма в сторону увеличения подачи газа по температурному графику;

U(t)- - работа исполнительного механизма в сторону уменьшения подачи газа по температурному графику;

Этот режим заканчивается при достижении температуры на входе теплообменника / / температуры теплоносителя Т = Т ЗАД.

Активный режим с упреждающей нечеткой моделью базируется на представлении входных и выходных данных в виде лингвистических переменных, описанных в главе 2 в виде набора элементов:

ЛП : < *,Т*,X*,*,M* >, (27) где * = 4 (температура наружного воздуха Н, скорость изменения температуры наружного воздуха VН, температуры теплоносителя T, напряжение, управляющее исполнительным механизмом подачи газа U1, и напряжение, управляющее исполнительными механизмами подачи теплоносителя U2 );

Т* = 9(NB, NM, NS, NO, ZO, PO, PS, PM, PB), значения ЛП приведены в таблице 2;

X* = Н = [+5;- 35] C, VН = [-1;+1] C ч, T = [40; 70] C ;

U1 = [0; 200 ] %; U = [0; 100 ] % - относительно базового переменного напряжения UБ = 220 В ;

* = 2("И","ИЛИ");

M* = *(Т*), процедура задания на X* нечетких подмножеств Т* в соответствии с правилами преобразования нечетких связок.

Задание нечетких подмножеств (для Н,VH,T ) осуществлено с помощью нечетких функций ( L - R ) -типа в виде унимодальных чисел А с модой "а", (т.е. А(а) = 1) следующим образом ( А = а,, ):

a - x при L x a , (28) A(X) = R x - a при x a где > 0, > 0 - левый и правый коэффициенты нечеткости.

Задание нечеткого подмножества для Уu1Ф, Уu2Ф осуществлено с помощью нечеткой функции (L-R) - типа в виде толерантных нечетких чисел В = a1, a2, , :

a1 - x L при x a - a2 x B(X)= R при x a2, (29) 1 при x = [a1,a2] где a1 и a2 - границы толерантности, т.е. в промежутке [a1, a2] значение функции принадлежности равно 1.

Для составления правил нечеткого вывода использован метод Мамдани. В результате сформированы 27 правил, набор которых приведен в таблице 2.

Таблица -2 Набор правил нечеткого вывода № U1 UН П VН (положение (положение испол(температура (адаптированная к тем- (скорость исполнительно- нительных механаружного пературному графику изменения го механизма низмов подачи тевоздуха) температура теплоно- Тн) подачи газа) плоносителя) сителя на пыходе пикового теплоисточника) 1 PO (полож. близкая к NB, ZO PB ZO 2 нулю) PB PM ZO 3 NB PM ZO 4 PS (полож. малая) ZO PS ZO 5 NB PB PO ZO 6 (отриц. больш.) NB PS ZO 7 PM (полож. средн.) ZO PO ZO 8 PB ZO ZO 9 PB (полож. большая) NB, ZO ZO ZO 10 PB ZO PB 11 NB PB ZO PO (полож. близкая к 12 ZO PS ZO нулю) 13 PB PO ZO 14 NB PS ZO NM 15 PS (полож. малая) ZO PO ZO (отриц. средн.) 16 PB ZO ZO 17 NB PO ZO PM (полож. средн.) 18 ZO, PB ZO PB 19 PB (полож. большая) любая ZO PB 20 NB PS ZO PO (полож. близкая к 21 ZO PO ZO нулю) 22 NS PB ZO ZO 23 (отриц. малая) NB PO ZO PS (полож. малая) 24 ZO, PB ZO PB 25 PM (полож. средн.), PB любая ZO PB 26 PS любая любая ZO ZO 27 (полож.малая) PS, PM, PB любая ZO PB Предложенная нечеткая модель ориентирована на известную программу Система нечеткого вывода в системе MathCAD и в настоящее время находится в стадии отладки.

В контроллере 16 также реализуется режим, когда температура на входе теплообменника 7 превышает заданную в сторону положительных температур. В этом случае сиг- нал на выходе "а" отсутствует, т.е. U(t)= 0, а управление теплоносителем осуществляется исполнительными механизмами 9, 10 по алгоритму:

1, если Q5 Q5зад., при этом U (t) = Z (t) =0, если Q5 Q5зад., (30) где Q5 - текущая температура на входе теплообменника;

Q5зад - заданная температура на входе теплообменника.

Z(t)= 1 означает включение исполнительных механизмов 9, 10 для подачи теплоносителя в пиковый теплоисточник, минуя теплообменник;

Z(t)= 0 означает отключение механизмов 9, 10 для подачи теплоносителя в пиковый теплоисточник через теплообменник.

Описанные принципы и алгоритмы управления реализованы в изобретениях автора [24, 25, 28, 30]. В процессе выполнения работы автором также разработан ряд конструкций регуляторов прямого действия для ИТП, ЦТП и КРП, защищенных изобретениями [18-23, 31]. Отдельные изобретения внедрены в действующих системах теплоснабжения г. Орла [2].

В шестой главе приведены результаты экспериментальных исследований, проведенных по специально разработанной методике [2] в период с 01.02.07г. по 28.02.07г. на реально функционирующих объектах г.Орла: а) - МЛПУ Детская инфекционная больница;

б) - ОГУЗ Орловский онкологический диспансер.

Цель экспериментальных исследований:

- определение возможности работы подсистемы управления с пиковыми теплоисточниками в новой структуре КСТ;

- определение величины отклонения температуры теплоносителя от температурного графика на входе потребителя в подсистемах управления с пиковыми теплоисточниками c новыми параметрами настройки, полученными в главе 4, и без них в периоды резкого изменения температуры наружного воздуха;

- оценка адекватности модели подсистемы управления КСТ реальному процессу управления.

Исходные данные МЛПУ Детская инфекционная больница расположена на расстоянии 3140 м, а ОГУЗ Орловский онкологический диспансер на расстоянии 4550 м от когенерационного источника. Транспортное запаздывание до МЛПУ Детская инфекционная больница и ОГУЗ Орловский онкологический диспансер составляет соответственно 2 ч и 3,5 ч. Диаметр магистральных трубопроводов составляет 300 мм.

Схема подключения подсистем управления МЛПУ Детская инфекционная больница и ОГУЗ Орловский онкологический диспансер к магистрали Советского района г.

Орла приведена на рисунке 12.

Особенность экспериментальных объектов заключалась в том, что в МЛПУ Детская инфекционная больница и ОГУЗ Орловский онкологический диспансер к трубопроводам подачи теплоносителя в лечебно-профилактические учреждения одновременно были подключены две подсистемы управления. Одна подсистема с помощью пикового теплоисточника обеспечивала управление тепловым режимом в здании лечебного корпуса (ОП-1 и ОП-3). Другая подсистема обеспечивала управление тепловым режимом в здании гаражей (ОП-2) и здании пищеблока (ОП-4) без пикового теплоисточника.

На пиковых теплоисточниках были установлены контроллеры ТРМ-32. Исследования проводились с параметрами настройки для наиболее тяжелых условий работы подсистемы управления КРТПТ = 6,8; ТИ = 460 с ; ТД = 115с.

а) - МЛПУ Детская инфекционная больница; б) - ОГУЗ Орловский онкологический диспансер.

1 - термопреобразователь сопротивления (датчик температуры); 2 - преобразователь расхода; 3 - тепловычислитель; 4, 5, 6 - задвижки в подающем трубопроводе, на перемычке и в обратном трубопроводе; 7 - исполнительный механизм; 8 - контроллер; 9 - циркуляционный насос.

Рисунок 12 - Схема подключения подсистем управления тепловым режимом обобщенных потребителей, подключенных к магистрали Советского района г. Орла Поддержание температуры теплоносителя в пределах допустимой погрешности в подсистемах управления с пиковыми теплоисточниками обеспечивалось за счет подогрева теплоносителя в локальных контурах теплоснабжения в периоды резких понижений температуры наружного воздуха. В качестве примера на рисунке 13 представлен один из таких графиков (в период с 22.02.07 по 25.02.07г).

а) МЛПУ Детская инфекционная больница; б) ОГУЗ Орловский онкологический диспансер.

1,2 - соответственно моменты включения и выключения пикового подогревателя; слева - объекты без пиковых теплоисточников; справа - объекты с пиковыми теплоисточниками.

Рисунок 13 - Параметры температуры теплоносителя на входе обобщенных потребителей Подогрев производился в те моменты, когда температура в магистральном трубопроводе и подсистемах управления без пикового теплоисточника ОП-2 и ОП-4 выходила за пределы допустимой погрешности. Моменты включения и отключения пикового теплоисточника отмечены на рисунке 13 цифрами 1 и 2.

В результате проведенных исследований [2] установлено, что в подсистемах управления с пиковыми теплоисточниками ОП-1 и ОП-3 (рисунок 13 справа) в периоды резких изменений температуры наружного воздуха отклонение температуры теплоносителя не превышало допустимого значения 3 С. В этот же период в подсистемах управления Т без пиковых теплоисточников ОП-2 и ОП-4 (рисунок 13 слева) наблюдалось заметное отклонение температуры теплоносителя от температурного графика, которое восстанавливалось через некоторое время, равное величине транспортного запаздывания.

В частности, в МЛПУ Детская инфекционная больница величина отклонения температуры теплоносителя в подсистеме управления без пикового теплоисточника составляла, а в подсистеме управления с пиковым теплоисточником ОП -2.1 = -4 С ОП -1.1 = - 2,4 С (рисунок 13, а).

Аналогичная картина наблюдалась в ОГУЗ Орловский онкологический диспансер.

Величина отклонения температуры теплоносителя в подсистеме управления без пикового теплоисточника составляла, а в подсистеме управления с пиковым тепОП - 2.1 = - 4,5 С лоисточником (рисунок 13, б).

ОП -1.1 = - 2,4 С В результате экспериментальных исследований установлено, что время работы пиковых теплоисточников за отопительный сезон (5000 ч) составляет в среднем 500 ч, т.е. 10%.

Этот фактор имеет важное значение, т.к. при работе пиковых теплоисточников по предложенному автором алгоритму не только обеспечивается заданный тепловой режим на объектах промышленного и гражданского строительства, но и меньше загрязняется окружающая среда [14,15].

Адекватность модели подсистемы управления КСТ реальному процессу управления подтверждается тем, что результаты экспериментальных исследований хорошо согласуются с результатами теоретических исследований. В частности, полученное с использованием вычислительной системы MathCAD, значение динамической погрешности в модели управления подсистемой КСТ (временная характеристика приведена на рисунке 10), составило 3 = -2,5 С, в то время как экспериментальное значение динамической погрешности (рисунок 13) в МЛПУ Детская инфекционная больница и в ОГУЗ Орловский онкологический диспансер составило ОП-3.1 = -2,4 С, т.е. ошибка аппроксимации не превышала 4%.

Проверка адекватности операторной модели и реально функционирующей системы управления осуществлялась с помощью коэффициента детерминации путем статистического анализа результатов математического моделирования и экспериментальных исследований. В качестве критерия сравнения принята величина отклонения управляемой переменной от температурного графика (динамическая погрешность), полученная в результате моделирования (рисунок 4) и экспериментальных исследований (рисунок 13).

Коэффициент детерминации [И.И. Елисеева, 2008] представляет собой коэффициент корреляции, возведенный в квадрат, и показывает долю вариации результативной переменной, находящейся под воздействием изучаемых факторов, т.е. определяет, какая доля вариации оцениваемой переменной учтена в модели и обусловлена влиянием выбранных факторов. Чем ближе значение коэффициента к единице, тем более значимой является модель.

Модель принято считать адекватной, если для заданной доверительной вероятности Р = 0,95 коэффициент детерминации:

n (hЭ - hТ )r2 = 1 - 0,6, (31) n (hЭ - hЭ.СР)где hЭ - величина отклонения управляемой переменной от температурного графика за кон- трольный период по результатам экспериментальных исследований [2], С; hЭ.СР - средняя величина отклонения управляемой переменной от температурного графика за контрольный период по результатам экспериментальных исследований [2], С; hТ - величина отклонения управляемой переменной от температурного графика по результатам моделирования, С.

Подставив в формулу (31) численные значения параметров: hТ = 1,38 С; hЭ = 1,27 С;

hЭ.СР = 1,06 С [2], получим:

r2 = 0,73 0,6, что с доверительной вероятностью Р = 0,95 позволяет признать модель адекватной.

В седьмой главе в соответствии методологией анализа, приведенной в главе 3, экспертной комиссией определено 5 групп единичных свойств со своими показателями качества: температурными (j =3), энергетическими (m=5), динамическими (n=5), эксплуатационными (р=3) и патентно-правовыми (r=2) [9]. При этом в качестве критерия оптимизации принят функционал, минимизирующий целевую функцию (6).

Из всего множества частных показателей в соответствии с методикой [37] для анализа были выбраны 8 показателей, приведенных в таблице 3 (первый столбец), при этом веса значимости групповых показателей качества были установлены равными: 1 = 0,3; 2 = 0,25; 3 = 0,2; 4 = 0,15; 5 = 0,1, а веса значимости внутри групповых показателей качества установлены равными:

g11 = 0,3; g12 = 0,3; g13 = 0,4; g21 = 0,3; g = 0,2; g = 0,25; g = 0,15; g = 0,1;

22 23 24 g31 = 0,3; g32 = 0,25; g33 = 0,25; g34 = 0,1; g35 = 0,1.

Указанные веса значимости относительных показателей качества определялись путем статистической обработки ответов группы специалистов - экспертов из 10 человек при их многократных опросах до совпадения данных у не менее трех человек по каждому показателю. Это значение принималось в качестве веса значимости соответствующего показателя.

При этом в окончательном варианте оценки весов значимости происходила их корректировn ка до выполнения условия i = 1 и gij = 1.

=Относительные показатели первой группы ориентированы в направлении максимизации при повышении качества систем, то есть чем больше температура в системе, тем лучше, поэтому в столбце 4 они преобразованы с помощью выражения (7), а показатели остальных групп ориентированы в направлении минимизации при повышении качества системы, то есть чем меньше параметр, тем лучше, поэтому в столбце 4 они записаны без преобразования.

Отдельные показатели качества, в частности, значения температур (п.п.1.1, 1.2, 1.таблицы 3) и величина транспортного запаздывания в СУ КСЦТ (п. 3.1 таблицы 3) опре- делены путем проведения предварительных экспериментальных исследований [2]. Средний удельный расход топлива (п.2.1 таблицы 3) рассчитан по методике [15] и составил 171 кг/Гкал.

Таблица 3 - Массив единичных свойств и показателей качества системы централизованного теплоснабжения с когенерационным источником и автономно работающими пиковыми теплоисточниками (КСЦТ) Наименование групп Диапазон Относительный Принятое Весовая значиединичных свойств изменения показатель каче- значение мость показателей и их параметров параметра ства: измеренный показателя качества i, gij качества (расчетный) k 1 Температурные (j) K1 j,, 1 = 0,1.1 Температура теплоносителя 70 -100 С на выходе ТЭ - K11 0,80 0,20 g11 = 0, 1.2 Температура теплоносителя g на входе потребителя Kg12 = 0, 0,79 0,70 -95 С ij 1.3 Температура внутреннего воздуха у потребителя Kg13 = 0,4 18-22 С 0,72 0, 2 = 0,2 Энергетические (m) К2m 2.1 Средний удельный расход g = 0,топлива, К21 153,5-174 0,98 0,98 кг / Гкал g 2 m 2.5 Интегральный показатель g = 0,минимума энергозатрат К25 0,25 2,1 - 3,3 0, 3 = 0,3 Динамические (n) К3n 3.1 Время транспортного 0,875 g = 0, 0,4 - 4ч 0,8запаздывания К31 3.4 Динамическая погрешность Кg = 0,1 g 3 С 0,4 0,4 34 3 n 3.5 Интегральный квадратиче- ский показатель качества пере- g = 0,1 ходного процесса К35 0,88 0,88 35 5 - ** Расчет выполнен для суммарной тепловой нагрузки ТГК-4 и 110 котельных г. Орла [15].

По данным, приведенным в таблице 3, по формуле (6) с учетом рассчитанного по формуле (17) интегрального показателя минимума энергетических затрат К25 определен обобщенный показатель качества рассматриваемой системы прототипа = 0,247.

К Аналогичным образом в соответствии с методикой [37] определены отдельные показатели качества СУ КСТ. В частности, определены значения температур (п.п.1.1, 1.2, 1.таблицы 4), определена в процессе испытаний отдельных подсистем величина транспортного запаздывания (п.3.1 таблицы 4) [2]. Рассчитанный по методике [15] средний удельный расход топлива (п.2.1 в таблицы 4) составил 159,8 кг/Гкал.[35].

Таблица 4 - Массив единичных свойств и показателей качества системы комбинированного теплоснабжения с когенерационным и пиковыми теплоисточниками, работающими на единую тепловую сеть (КСТ) Наименование групп Диапазон Относительный Принятое Весовая значиединичных свойств изменения показатель качест- значение мость показателей и их параметров параметра ва: измеренный показателя качества i, gij качества (расчетный) k 1 Температурные (j) K1 j 1 = 0,1.1 Температура теплоносителя g11 = 0,3 0,80 0,на выходе ТЭ - K11 70 -100 С 1.2 Температура теплоносителя g на входе потребителя Kg12 = 0,70 -95 С 0,84 0,16 1 j 1.3 Температура внутреннего воздуха у потребителя Kg13 = 0,4 18-22 С 0,99 0, 2 = 0,2 Энергетические (m) К2m 2.1 Средний удельный расход топлива, К21 g21 = 0, 153,5-174 0,918 0,9 кг / Гкал g 2 m 2.5 Интегральный показатель минимума энергозатрат К25 g25 = 0,1 0,753 0,72,1 - 3,3 3 = 0,3 Динамические (n) К3n 3.1 Время транспортного g31 = 0,запаздывания К0,4 - 4ч 0,1 0, 3.4 Динамическая погрешность К34 g34 = 0,1 g 3 С 0,2 0,2 3n 3.5 Интегральный квадратиче- ский показатель качества пере- g35 = 0,0,737 0,737 6,5 - ходного процесса КПо данным, приведенным в таблице 4, по формуле (6), с учетом рассчитанного по формуле (17) интегрального показателя минимума энергетических затрат К25, определен обобщенный показатель качества СУ КСТ, К =0,157, позволяющий сделать вывод о более высоком качестве функционирования новой системы управления.

Сравнительная оценка отдельных параметров СУ КСЦТ и СУ КСТ приведена в таблице 5.

Таблица 5 - Сравнительная оценка параметров СУ КСЦТ и СУ КСТ Улучшение Значение параметров Условное показателя Параметры обозна- качества в % или СУ КСЦТ СУ КСТ чение абсолютных величинах Обобщенный относительный показатель о 0,247 0,157 min К качества СУ Интегральный показатель минимума 2,640 2,485 F энергетических затрат Интегральный квадратический показа8,80 7,37 I тель качества переходного процесса Годовой расход топлива (газа), млн. м RГ3 729 686 Годовой экономический эффект, млн. руб. Э - - ТОК Срок окупаемости, лет - - 2,В заключении сформулированы основные результаты работы. В приложениях отражены результаты моделирования и экспериментальных исследований.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ В работе решена актуальная научноЦтехническая проблема, состоящая в разработке научных основ построения и исследования СУ КСТ, включающих:

1.3 Подсистемы второго уровня строятся на следующих принципах управления:

2 Разработанную методологию анализа КСТ, основанную на теории квалиметрии, с использованием аддитивного метода объединения относительных разнородных показателей качества единичных свойств системы в обобщенный показатель многокритериальной оценки качества, отличающуюся минимизацией целевой функции обобщенного показателя качества и использованием весовых коэффициентов и экспертных оценок для определения значимости единичных свойств СУ.

3 Разработанный графо-параметрический метод исследования динамики СУ КСТ позволяет более точно и на порядок быстрее, чем экспериментальные методы определять параметры настройки регуляторов пиковых теплоисточников. При работе последних с новыми параметрами настройки качество теплового режима на объектах промышленного и гражданского назначения г.Орла повышается на 16%, а экономия ТЭР составляет 52 млн.руб.

4 Проведенные с использованием разработанного автором графо-параметрического метода модельные исследования СУ прототипа (СУ КСЦТ) и СУ с новой структурой (СУ КСТ) позволили получить ряд динамических параметров для обобщенной сравнительной оценки СУ с одной стороны, а с другой стороны использовать их в экспериментальных исследованиях для определения параметров настроек регулятора пикового теплоисточника в подсистеме управления КСТ.

5 Полученные оценочные данные, в том числе с использованием разработанной методологии анализа КСТ, позволяют утверждать, что в диссертации решены все поставленные задачи, при этом новый подход к построению СУ КСТ позволяет за счет управления подогревом пиковыми теплоисточниками в подсистемах управления КСТ при резких изменениях температуры наружного воздуха, исключить влияние транспортного запаздывания на качество управления тепловым режимом на объектах промышленного и гражданского назначения, а сама СУ КСТ при ее реализации позволяет обеспечить тепловой комфорт у потребителя и экономию топливно-энергетических ресурсов.

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях Монографии 1 Петров, С.П. Автоматизация когенерационных систем теплоснабжения с распределенными пиковыми нагрузками [Текст]: монография / С.П. Петров; под общей редакцией д-ра техн. наук, проф. А.И. Суздальцева. - М.: Машиностроение Ц1, 2007. - 304 с.

2 Петров, С.П. Анализ и синтез системы управления процессом передачи тепловой энергии в когенерационной системе централизованного теплоснабжения. [Текст]: монография/ С.П. Петров, М.Н. Маяков; под общей редакцией д-ра техн. наук, проф. А.И. Суз- дальцева. - Орел: Издательский дом Орлик и К, 2009. - 314 с. (Личное участие 250 с.) Публикации в рецензируемых журналах, входящих в перечень ВАК РФ 3 Суздальцев, А.И. Параметрический синтез системы управления локальным контуром теплоснабжения по критерию минимума энергетических затрат [Текст] / А.И. Суздальцев, С.П. Петров // Мехатроника, автоматизация, управление, 2009. - № 2. - С. 74-78.

(Личное участие 2 с.) 4 Петров, С.П. Метод качественно-количественного импульсно-шагового управления в когенерационных системах теплоснабжения [Текст] / С.П. Петров // Мехатроника, автоматизация, управление, 2006. - № 5. - С. 46 -53.

5 Суздальцев, А.И. Нечеткая модель в алгоритмах управления пиковыми подогревателями в подсистемах теплоснабжения Ч.1 [Текст] / А.И. Суздальцев, Н.А. Загородних, С.П. Петров, Н.А.Сафронова // Информационные системы и технологии. - Орел: ОреГТУ, 2010. - № 1. - С. 93- 100. (Личное участие 2 с.) 6 Суздальцев, А.И. Нечеткая модель в алгоритмах управления пиковыми подогревателями в подсистемах теплоснабжения Ч. 2 [Текст] / А.И. Суздальцев, Н.А.Загородних, С.П.

Петров, Н.А.Сафронова // Информационные системы и технологии. - Орел: ОреГТУ, 2010.- № 2. - С. 104- 109. (Личное участие 2 с.) 7 Суздальцев, А.И. Алгоритмы автоматизированного управления подсистемой пиковой нагрузки в КСЦТ [Текст] / А.И. Суздальцев, С.П. Петров, // Информационные системы и технологии. - Орел: ОреГТУ, 2009. - №. 5 - С. 111- 117. (Личное участие 4 с.) 8 Суздальцев, А.И. Подходы к управлению когенерационной системой централизованного теплоснабжения, ориентированные на повышение ее эффективности [Текст] / А.И.

Суздальцев, С.П. Петров, Н.А. Загородних // Известия Тульского государственного университета. Серия Технологическая системотехника. - Тула: Изд-во ТуГУ, 2006. Вып.10. - С.

49 - 53. (Личное участие 3 с.) 9 Суздальцев, А.И. Об одном методе оценки качества технических систем, характеризующихся разнородными свойствами и показателями качества [Текст] / А.И. Суздальцев, С.П. Петров, Н.А.Сафронова // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - Орел: ОреГТУ, 2010. - № 1. - С. 119 - 123. (Личное участие 2 с.) 10 Суздальцев, А.И. Оценка эффективности когенерационной системы преобразования энергии эксергетическим методом [Текст] / А.И.Суздальцев, С.П. Петров // Справочник.

Инженерный журнал, 2010. № 2. - С. 38-40.

11 Петров, С.П. Метод расчета эффективности различных моделей когенерационных систем теплоснабжения с распределенными пиковыми нагрузками [Текст] / С.П. Петров // Справочник. Инженерный журнал, 2006. - № 4. - С. 62-64.

12 Петров, С.П. Зависимость динамических характеристик объекта управления и параметров регулятора в функционально завершенной САУ когенерационной системы теплоснабжения [Текст]/ С.П. Петров// Справочник. Инженерный журнал, 2006. - № 5.- С. 53-57.

13 Петров, С.П. Исследование режимов работы абонентского ввода когенерационной системы теплоснабжения [Текст] / С.П. Петров //Справочник. Инженерный журнал, 2007.

- № 1. - С. 45-47.

14 Петров, С.П. Повышение безопасности жизнедеятельности при теплоснабжении от когенерационных систем с распределенными пиковыми нагрузками, ч.1. Когенерационные системы с пиковыми нагрузками и надежность теплоснабжения [Текст]/ С.П. Петров // Безопасность жизнедеятельности, 2006. - № 10. - С. 10 -14.

15 Петров, С.П. Повышение безопасности жизнедеятельности при теплоснабжении от когенерационных систем с распределенными пиковыми нагрузками, ч. 2. Анализ эффективности источников энергоснабжения, используемых в когенерационных системах теплоснабжения [Текст] / С.П. Петров // Безопасность жизнедеятельности, 2006. -№ 11. - С.7-10.

16 Куклик, Л.Ф Индивидуальное регулирование температуры [Текст] / Л.Ф. Куклик, В.Д. Курбан, С.П. Петров // Водоснабжение и сан. техника, 1984. - № 8. - С. 12-13. (Личное участие 1 с.) 17 Чистович, С.А. Системы отопления с одноместным присоединением радиаторов [Текст] / С.П. Петров, С.А. Чистович, А.С. Шутов, С.П. Петров, О.А.Токаренко // Водоснабжение и сан. техника, 1986. - № 10. - С. 15-17. (Личное участие 1 с.) Авторские свидетельства и патенты на изобретения 18 А.с. 1118969 СССР МКИ G 05 D 23/02. Устройство для регулирования температуры [Текст] / Л.Ф. Куклик, С.А. Чистович, С.П. Петров. - Опубл. 15.10.84. Бюл. № 38. (Личное участие 40%) 19 А.с. 1140102 СССР МКИ G 05 D 23/02. Регулятор температуры [Текст] / Л.Ф. Куклик, С.А. Чистович, С.П. Петров. - Опубл. 15.02.85. Бюл. № 6. (Личное участие 40%) 20 А.с. 1153317 СССР МКИ G 05 D 23/02. Регулятор температуры [Текст] / Л.Ф. Куклик, В.Д. Курбан, Е.А. Толочко, С.П. Петров. - Опубл. 30.04.85. Бюл. № 16. (Личное участие 25%) 21 А.с. 1536360 СССР МКИ G 05 D 23/02. Регулятор температуры [Текст] / В.В. Ер- молаев, В.И. Черноштан, А.П. Майоров, С.П. Петров, Н.В. Ткаченко. - Опубл. 15.01.90. Бюл.

№ 2. (Личное участие 20%) 22 Патент РФ № 2297023 МПК G05D 23/00 на изобретение. Регулятор температуры [Текст] / С.П. Петров, А.И. Суздальцев, О.С. Петрова - Опуб.10.04.07, Бюл. № 10. (Личное участие 50%) 23 Патент РФ № 2302031 МПК G05D 23/02 на изобретение. Регулятор температуры [Текст] / С.П. Петров, С.А. Чистович, А.И. Суздальцев, О.С. Петрова. - Опуб. 27.06.07. Бюл.

№ 18. (Личное участие 25%) 24 Патент РФ № 2304254 МПК F24D 3/02 на изобретение. Способ теплоснабжения [Текст] / С.П. Петров, А.И. Суздальцев. - Опуб.10/08.07. Бюл. № 22. (Личное участие 50%) 25 Патент РФ № 2304255 МПК F24D 3/02 на изобретение. Способ теплоснабжения [Текст] / С.П. Петров, А.И. Суздальцев. - Опуб.10.08.07. Бюл. № 22. (Личное участие 50%) 26 Патент РФ № 2315892 МПК F03D 9/00 на изобретение. Ветроэнергетическая установка [Текст] / В.И. Загрядский, С.П. Петров, А.И. Савескул. - Опуб. 27.01.08. Бюл. №3.

(Личное участие 33%) Патенты на полезную модель 27 Патент РФ № 70719 МПК G05D 16/00 на полезную модель. Регулятор давления газа [Текст] / К.В. Подмастерьев, С.П. Петров, Т.В. Костикова, Н.М. Скворцова, О.С. Петрова. - Опуб. 10.02.08. Бюл. № 4. (Личное участие 25%) 28 Патент РФ № 72748 МПК F24D 3/02 на полезную модель. Система централизованного теплоснабжения [Текст] / А.И. Суздальцев, С.П. Петров, Н.А. Загородних. - Опуб.

27.04.08. Бюл. № 12. (Личное участие 33%) 29 Патент РФ № 75065 МПК G05B 23/00 на полезную модель. Датчик температуры [Текст] / К.В. Подмастерьев, С.П. Петров, О.С. Петрова. - Опуб. 20.07.08. Бюл. № 20. (Личное участие 33%) 30 Патент РФ № 78907 МПК F24D 3/02 на полезную модель. Система централизованного теплоснабжения [Текст] / А.И. Суздальцев, С.П. Петров, Н.А. Загородних, М.Н Маяков - Опуб. 10.12.2008. Бюл. № 34. (Личное участие 25%) 31 Патент РФ № 79192 МПК G05B 23/00 на полезную модель. Датчик температуры [Текст] / К.В. Подмастерьев, С.П. Петров, О.С. Петрова. - Опуб. 20.12.08. Бюл. № 35. (Личное участие 33%) Публикации в журналах и сборниках международных и всероссийских конференций 32 Суздальцев, А.И. Основы стратегии научного исследования технических систем [Текст] / А.И. Суздальцев, С.П. Петров // Известия Орел ГТУ. - Орел: ОреГТУ, 2008. - № 1. - С. 222-227. (Личное участие 2 с.) 33 Петров, С.П. Графо-параметрический метод оценки эффективности системы управления локальным контуром теплоснабжения с пиковой нагрузкой [Текст] /С.П. Петров, А.И. Суздальцев // Известия Орел ГТУ.- Орел: ОреГТУ, 2008.- № 2.- С. 76-83.(Личное участие 4 с.) 34 Петров, С.П. Оценка качества переходного процесса в СУ КСЦТ по интегральному квадратическому критерию [Текст] /С.П. Петров, М.Н. Маяков, Н.А. Сафронова // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - Орел: ОреГТУ, 2009. - № 6.

- С. 89-95. (Личное участие 3 с.) 35 Петров, С.П. Методика расчета эксергетического КПД энергоблока с построением эксергетических диаграмм [Текст] /С.П. Петров, А.И. Суздальцев // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии.- Орел: ОреГТУ, 2009. - № 5. - С. 87-93.

(Личное участие 3 с.) 36 Суздальцев, А.И. Определение граничных условий при выполнении параметрического синтеза СУ КСТ [Текст] /А.И. Суздальцев, С.П. Петров // ИТНОП Материалы IV Международной научно-технической конференции Информационные технологии в науке, образовании и производстве.- Орел: ОреГТУ, 2010. - С. 220-225.(Личное участие 3 с.) 37 Петров, С.П. Методика сравнительной оценки качества технических систем, характеризующихся разнородными свойствами [Текст] / С.П. Петров, А.И. Суздальцев, Н.А.

Сафронова // ИТНОП Материалы IV Международной научно-технической конференции Информационные технологии в науке, образовании и производстве. - Орел: ОреГТУ, 2010. - № 1. - С. 108-113. (Личное участие 2 с.) 38 Петров, С.П. Операционный метод исследования функционально завершенных САУ когенерационных систем теплоснабжения [Текст] /С.П. Петров // Справочник. Инженерный журнал, 2007. - № 8. - С. 57 - 62.

39 Петров С.П. Автономные системы отопления с автоматическим регулированием [Текст] / С.П. Петров, О.С. Петрова // В сб. Энергетика Региона. - Екатеринбург, 2005.

- № 3. - С. 7- 8. (Личное участие 1 с.) 40 Петров, С.П. Эффективность когенерационных систем централизованного теплоснабжения [Текст] / С.П. Петров, А.С. Комаристый, М.А. Маяков // Материалы пятой международной научно-практической интернет-конференции. В сб. энерго- и ресурсосбережение ХХI век. - Орел, 2007. - С.57- 60. (Личное участие 2 с.) 41 Петров, С.П. Внедрение АСУ ТП в учебно-научно-производственном комплексе Орловского государственного технического университета [Текст]/ С.П. Петров // Труды Всероссийской конференции Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве 22-23 апреля. - Воронеж, 2008. - С.199-200.

42 Петров, С.П. Влияние качества управления тепловым режимом когенерационной системы централизованного теплоснабжения на ее эффективность [Текст] / С.П. Петров, А.С. Комаристый, М.Н. Маяков // Материалы шестой международной научно-практической интернет-конференции. В сб. энерго- и ресурсосбережение ХХI век. - Орел, 2008. - С. 30-34.

(Личное участие 2 с.) 43 Петров, С.П. Зависимость температурного режима здания от соотношения быст- рых и медленных тепловых потерь и изменения параметров теплоносителя в тепловой сети [Текст] / С.П. Петров, М.Н. Маяков // Материалы шестой международной научнопрактической интернет-конференции. В сб. энерго- и ресурсосбережение ХХI век.- Орел, 2008. - С. 34-38. (Личное участие 2 с.) 44 Петров, С.П. Методика расчета погрешности отклонения температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах когенерационной системы централизованного теплоснабжения от температурного графика // [Текст] / С.П. Петров, М.Н. Маяков, // Мате риалы седьмой международной научно-практической интернет-конференции. В сб. энерго- и ресурсосбережение ХХI век. - Орел, 2009. - С. 43 - 46. (Личное участие 2 с.) 45 Петров, С.П. Методика расчета тепловых потерь в когенерационных системах теплоснабжения [Текст] / С.П. Петров // Материалы четвертой международной научнопрактической интернет - конференции. В сб. энерго - и ресурсосбережение ХХI век.

- Орел, 2006. - С. 83 - 88.

46 Петров, С.П. Алгоритм управления тепловым и гидравлическим режимами работы когенерационных систем теплоснабжения [Текст] / С.П. Петров // Материалы четвертой международной научно-практической интернет - конференции. В сб. энерго - и ресурсосбережение ХХI век. - Орел, 2006. - С. 237 - 240.

47 Петров, С.П. Методика проведения тепловой и гидравлической регулировки в когенерационных системах теплоснабжения [Текст] / С.П. Петров // Материалы четвертой международной научно-практической интернет - конференции. В сб. энерго - и ресурсосбережение ХХI век. - Орел, 2006. - С. 190 - 193.

48 Петров, С.П. Методика определения величины транспортного запаздывания в когенерационной системе теплоснабжения с использованием приборов учета [Текст]/ С.П.

Петров // Материалы четвертой международной научно-практической интернет - конференции. В сб. энерго - и ресурсосбережение ХХI век. - Орел, 2006. - С. 193 - 196.

49 Петров, С.П. Особенности работы абонентского ввода когенерационной системы теплоснабжения в условиях индивидуального автоматического регулирования [Текст] / С.П. Петров // Материалы четвертой международной научно - практической интернет - конференции. В сб. энерго - и ресурсосбережение ХХI век. - Орел, 2006. - С. 197 -199.

50 Петров, С.П. Исследование гидравлических и регулировочных характеристик индивидуального регулятора для систем отопления с одноместным присоединением [Текст] /С.П. Петров, Ю.И.Савенков, А.С.Шутов // В кн. Индустриальные отопительновентиляционные и санитарно-технические системы и технология монтажа. Сб. науч. тр.

ВНИИГС. - Л.,1985. - С.65-71. (Личное участие 3 с.) 51 Петров, С.П. Горизонтальные системы отопления с индивидуальным автоматическим регулированием [Текст] / С.П. Петров, А.С.Шутов // Материалы научно-практической конференции Проектирование, монтаж и наладка автоматизированных систем теплоснабжения. - Л., 1987. - С.15-16. (Личное участие 1 с.) 52 Чистович, С.А. Перспективы использования приборов энергосберегающей технологии в бивалентных и поливалентных системах теплоснабжения [Текст] / С.А. Чистович, С.П. Петров // ЦНИИТЭИ приборостроения. № 1. - М. - 1990. - 36 с. (Личное участие 18 с.) 53 Петров, С.П. Внедрение автоматизированной системы управления температурным режимом АСУ-ТР на теплопотребляющих объектах ОреГТУ [Текст] / С.П. Петров, Е.А.

Качанова, О.С. Петрова // Материалы второй международной научно-практической интернет- конференции. В сб. энерго- и ресурсосбережение ХХ1 век.- Орел, Орел ГТУ, 2004.- С.

118-120. (Личное участие 1 с.) 54 Петров, С.П. Внедрение энергосберегающих технологий в Орловском государственном техническом университете [Текст] / С.П. Петров // Материалы VI Всероссийского совещания-выставки по энергосбережению. В сб. Энергетика Региона.- Екатеринбург, 2005.

-№ 2. - С. 49 -50.

55 Петров, С.П. Эффективность автоматизации когенерационных систем централизованного теплоснабжения с распределенными пиковыми нагрузками [Текст] / С.П. Петров // Материалы третьей международной научно-практической интернет-конференции. В сб.

энерго - и ресурсосбережение ХХI век. - Орел, 2005. - С. 93-96.

56 Петров, С.П. Когенерационные системы централизованного теплоснабжения и отопления с распределенными пиковыми источниками тепловой энергии [Текст] / С.П. Петров // Материалы третьей международной научно- практической интернет- конференции.

В сб. энерго- и ресурсосбережение ХХI век. - Орел, 2005.- С. 31-33.

57 Петров, С.П. Исследование динамических характеристик функционально завершенной САУ когенерационной системы централизованного теплоснабжения и отопления с распределенными пиковыми нагрузками [Текст] / С.П. Петров, О.С. Петрова // Материалы третьей международной научно-практической интернет-конференции. В сб. энерго- и ресурсосбережение ХХI век. - Орел, 2005. - С. 50-57. (Личное участие 4 с.) 58 Петров, С.П. Повышение эффективности когенерационных систем теплоснабжения при использовании аккумуляторов тепловой энергии [Текст] / С.П. Петров // Сборник трудов международной научно-технической конференции. Приборостроение 2005. - Винница-Ялта, 2005. - С.172 -174.

59 Петров, С.П. Зависимость параметров теплоносителя на абонентском вводе когенерационной системы централизованного теплоснабжения от статических характеристик других абонентских систем и тепловой сети [Текст] / С.П. Петров // Известия ОреГТУ.

- Сер. Машиностроение. Приборостроение. - Орел: ОреГТУ, 2005. - № 2. - С. 50-51.

60 Петров, С.П. Методика проведения гидравлического расчета тепловых сетей в когенерационных системах теплоснабжения [Текст]/ С.П. Петров // Материалы четвертой международной научно-практической интернет - конференции. В сб. энерго - и ресурсосбежение ХХI век. - Орел, 2006. - С. 88-91.

61 Петров, С.П. Программное регулирование температуры воздуха в здании с использованием математической модели нестационарных тепловых процессов [Текст] / С.П. Петров // Материалы третьей международной научно - практической интернет - конференции. В сб. энерго- и ресурсосбережение ХХI век. - Орел, 2005. - С. 139-142.

62 Петров, С.П. Эффективность использования пиковых нагрузок в когенерационных системах централизованного теплоснабжения [Текст] / С.П. Петров // Сборник трудов меж- дународной научно-технической конференции. Приборостроение 2005. - Винница - Ялта, 2005. - С. 174-176.

63 Петров, С.П. Автоматизация когенерационных систем централизованного теплоснабжения с распределенными пиковыми источниками тепловой энергии [Текст] / С.П.

Петров // Материалы третьей международной научно-практической интернет-конференции.

В сб. энерго- и ресурсосбережение ХХI век. - Орел, 2005. - С.163-167.

64 Петров, С.П. Анализ функционально завершенной САУ когенерационной системы централизованного теплоснабжения на примере отапливаемого помещения и разработка структурной схемы объекта управления [Текст] / С.П. Петров, О.С. Петрова // Материалы третьей международной научно-практической интернет-конференции. В сб. энерго- и ресурсосбережение ХХI век. - Орел, 2005. - С. 207-213. (Личное участие 4 с.) 65 Петров, С.П. Исследование когенерационных систем централизованного теплоснабжения с распределенными пиковыми нагрузками методом математического моделирования функционально завершенных САУ [Текст] / С.П. Петров // Материалы третьей международной научно-практической интернет- конференции. В сб. энерго- и ресурсосбережение ХХI век. - Орел, 2005. - С. 239- 242.

66 Петров, С.П. Моделирование функционально завершенной САУ когенерационной системы централизованного теплоснабжения на примере отапливаемого помещения [Текст] / С.П. Петров, О.С. Петрова // Материалы третьей международной научно-практи- ческой интернет- конференции. В сб. энерго- и ресурсосбережение ХХI век. - Орел, 2005.

- С. 261-266. (Личное участие 3 с.) 67 Петров, С.П. Зависимость параметров теплоносителя на абонентском вводе когенерационной системы централизованного теплоснабжения от динамических характеристик других абонентских вводов и тепловой сети [Текст] / С.П. Петров // Известия Орел ГТУ.

- Сер. Машиностроение. Приборостроение. - Орел: ОреГТУ, 2005. - № 3. - С. 52-53.

Р ИД № 00670 от 05.01.20Подписано в печать __________ Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная.

Усл. печ. л. 2 Тираж 100 экз. Заказ № __________ __________________________________________________________________ Отпечатано с готового оригинал-макета на полиграфической базе ОреГТУ 302025, г. Орел, ул. Московская, 65.

Авторефераты по всем темам >> Авторефераты по техническим специальностям

Blog

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ КОМБИНИРОВАННЫМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕМ ОБЪЕКТОВ ПРОМЫШЛЕННОГО И ГРАЖДАНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ