Презентация Бушуев А.Н

Место дисциплины в структуре образовательной программы
5 курс бакалавриата, 9 семестр
3
Пререквизиты изучаемой дисциплины:
Вторичные энергоресурсы промышленных предприятий;
Высокотемпературные теплотехнологические процессы и установки;
Конструкции и тепловая работа промышленных печей;
Котельные установки и парогенераторы;
Котлы-утилизаторы;
Тепломассообменное оборудование предприятий;
Технологические энергоносители предприятий;
Электроснабжение и оборудование промышленных предприятий;
Энергоаудит на промышленных предприятиях и в коммунальном хозяйстве;
Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологии;
Автоматизация тепловых процессов;
Источники и системы теплоснабжения;
Нагнетатели и тепловые двигатели;
Топливо и топливосжигающие устройства;
Физико-химические основы водоподготовки.
Постреквизиты изучаемой дисциплины:
Альтернативная энергетика;
Безопасность жизнедеятельности;
Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии;
Теплоэнергетические системы промышленных предприятий;
Государственная итоговая аттестация;
Курсовая научно-исследовательская работа;
Преддипломная практика.

2
Объем дисциплины (модуля)

Актуальность выпускника на рынке труда
Теплоэнергетика как и все сферы производства ведет курс на цифровизацию.
Выпускники данной специальности могут работать, занимая должности инженеров-энергетиков, инженеров-теплотехников, диспетчеров энергосистем, на различных теплоэнергетических и теплоснабжающих объектах – электростанциях, ТЭЦ, в нефтегазовой отрасли, где необходимы знания цифровых технологий.
Мир меняется постоянно, технологии совершенствуются год от года, поэтому цифровая грамотность требует от выпускников специальности в сфере производства теплотехнического оборудования и разработки соответствующих технологий и систем развиваться в течение всей жизни и улучшать свои навыки в процессе постоянного обучения как в промышленной сфере, так и в сфере цифровой грамотности и искусственного интеллекта.
4

Результаты обучения
Уметь:
Вести расчеты по выбору силового оборудования тепловых электростанций.
Применять современное программное обеспечение проектирования силового оборудования ТЭС, ГТУ, ПГУ, ПТУ.
Знать:
Тепловые схемы ТЭС, ПТУ, ГТУ, ПГУ.
Режимы работы и оптимальные параметры энергооборудования на ТЭС.
Специализированное программное обеспечение управления основным оборудованием ТЭС.
Владеть:
Методикой проектирования и эксплуатации силового энергооборудования тепловых электростанций
Современным программным обеспечением проектирования силового оборудования ТЭС и ПГУ
5
Компетенция ПК-1: проектно-конструкторская (в области теплоэнергетики и теплотехники)

Результаты обучения
Уметь:
Оформлять технологическую и конструкторскую документацию в соответствии с нормативно-технической документацией
Знать: Источники научно-технической информации по вопросам, связанным с разработкой и исследо-ванием тепловых электри-ческих станций
Специализированное программное обеспечение, используемое при проекти-ровании оборудования ТЭС (Matlab, Mathcad, Компас-3D).
Владеть:
Методиками технико-экономического обоснования проектных и производственных разработок ТЭС, ПТУ, ГТУ и ПГУ.
6
Компетенция ПК-3: производственно-технологическая (в области теплоэнергетики и теплотехники)

Результаты обучения
Уметь:
Применять методы сопоставления эффективности использования разных энергоносителей
Знать:
Современные тенденции развития энергетики
Основные принципы производства электрической и тепловой энергии
Программные технологии, используемые в сфере цифровизации энергетики (Matlab, Mathcad, Classic и т.п.).
Владеть:
Навыками применения полученной информации по разработкам и исследованиям тепловых электрический станций
Навыками применения современных программных технологий в энергетике (Matlab, Mathcad, Classic, VisSim и т.п.).
7
Компетенция УК-1: фундаментальные знания

Программные продукты, применяемые в отрасли, изучение которых формирует цифровые компетенции выпускника
В процессе изучения дисциплины «Тепловые электрические станции» применяются программные продукты:
- LMS Canvas; - Компас-3D;
- Matlab; - ОС3.Интерактивная доска;
- Mathcad; - СПО Динамика;
- Classic; - SimInTech;
- Яндекс.Диск; - Google Jamboard;
- Microsoft Excel; - Google Sheets;
- Microsoft PowerPoint; -Яндекс. Телемост;
- Microsoft Teams; - FlowVision.
8

Введение в теплоэнергетику (0,5 часа)
Цифровые технологии, применяемые на тепловых электрических станциях (Компас-3D, Classic, Matlab, Microsoft Excel, СПО Динамика)
Лекционный блок
(4 часов )
Указаны только актуализированные темы с учетом цифровых технологий
9
Тепловые схемы ТЭЦ
(1 час)
Моделирование паротурбинного цикла (Matlab Simulink)
Тепловая часть электростанций (2,5 часов)
Пуск энергоблока из холодного и горячего состояний (Matlab, Classic, Microsoft Excel).

10
Лабораторные / практические занятия
(4 часов )
Указаны только актуализированные темы с учетом цифровых технологий
Введение в теплоэнергетику (0 часов)
Тепловые схемы ТЭЦ
(2 часа)
Разработка модели паротурбинного цикла ТЭЦ в Matlab Simulink
Тепловая часть электростанций (2 часа)
Расчет парового котла по нормативному методу в Microsoft Excel

Введение в теплоэнергетику
(6 часов)
Цифровая энергетика и применение технологии больших данных (Big Data) в теплоэнергетике
11
Самостоятельная работа
(24 часов )
Указаны только актуализированные темы с учетом цифровых технологий
Тепловые схемы ТЭЦ
(10 часов)
Сбор данных с теплосилового оборудования с мобильной передачей в пункт управления и технологического контроля
Искусственный интеллект в обработке показателей сенсорных и тепловых датчиков паровых турбин
Тепловая часть электростанций
(6 часов)
Искусственный интеллект в управлении процессом горения газового топлива в паровом котле сверхкритического давления

Учебно-методическое и информационное обеспечение
12
Основная литература
Цифровая энергетика: новая парадигма функционирования и развития под ред. Н.Д. Рогалева. – М.: Издательство МЭИ, 2019. – 300 с.
Дополнительная литература
1. Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от 23.08.2017 № 816 «Об утверждении Порядка применения организациями,
осуществляющими образовательную деятельность, электронного обучения, дистанционных образовательных технологий при реализации образовательных программ».
2. Текслер А.Л. Цифровизация энергетики: от автоматизации процессов к цифровой трансформации отрасли / А.Л. Текслер // Энергетическая политика, 2018. №5. С.3-6.
3. Массель Л.В. Методы и интеллектуальные технологии научного обоснования стратегических решений по цифровой трансформации энергетики / Л.В. Массель // Энергетическая политика, 2018. №5. С.30-42.
4. Веселов Ф.В. Интеллектуальная энергосистема России как новый этап развития электроэнергетики в условиях цифровой экономики / Ф.В. Веселов, В.В. Дорофеев // Энергетическая политика, 2018. №5. С.43-52.
Интернет-ресурсы
https://www.youtube.com/watch?v=5njHfwTCeNg
https://www.youtube.com/watch?v=Y3xIjtAgQno
https://www.youtube.com/watch?v=g3YReujTYxg

Цифровые инструменты, применяемые в образовательном процессе
Вспомогательные программы, используемые в обучении студентов
Google Jamboard
Padlet
Яндекс.Диск
myQuiz
EdApp
Telegram
Облако Mail.ru
13

Фонд оценочных средств
14
Тестовые вопросы
Вопрос 1: Назовите программный продукт, наиболее часто применяемый для сбора и обработки данных с последующим перерасчетом парового котла на ТЭС
Matlab
Mathcad
Microsoft Excel
Вопрос 2: Укажите программный продукт, используемый для расчетов и проектирования электрических узлов ТЭС
ЕТАР
Classic
Microsoft Excel
Вопрос 3: В какой программе удобнее смоделировать синтезированную систему автоматического регулирования котла с непрерывным и цифровым регуляторами?
Matlab Simulink
Mathcad
Classic
Экзаменационные
вопросы
Иерархическая структура современных автоматизированных систем управления технологическим процессом на ТЭС.
Программный продукт ЕТАР, используемый при проектировании и расчете электрических узлов ТЭС.
Непосредственное цифровое управление технологическим процессом, как отдельный тип АСУТП
Кейс или проектное
задание
Разработка цифрового двойника парового котла сверхкритического давления.

Фонд оценочных средств
15
Тестовые вопросы
Вопрос 4: Что представляет собой непосредственное цифровое управление технологическим процессом, как отдельный тип АСУТП?
поддержание технологического процесса вблизи оптимальной рабочей точки путем оперативного воздействия на него
регуляторы полностью исключаются из системы, и сигналы, используемые для приведения в действие управляющих органов, поступают непосредственно из АСУТП.
ЭВМ в составе АСУТП работает в ритме технологического процесса в разомкнутом контуре, т.е. выходы АСУТП не связаны с управляющими органами
Экзаменационные
вопросы
Основные примеры применения программ Matlab и Matcad при расчетах и проектировании тепловых схем ТЭС.
Уровни программно-технического комплекса автоматизации технологических процессов ТЭС.
Основные стадии работы в сквозной технологии создания АСУТП на тепловых электростанциях.
Кейс или проектное
задание
Разработка цифрового двойника парового конденсатора паровой турбины К-300-240

Фонд оценочных средств
16
Тестовые вопросы
Вопрос 5: Что обычно подразумевает средний уровень программно-технического комплекса автоматизации технологических процессов ТЭС?
коммутаторы ЛВС, маршрутизаторы и сетевые экраны, включая коммуникационные контроллеры, осуществляющие сопряжение объекта автоматизации с центрами управления
терминалы управления присоединением, интегрируемые микропроцессорные терминалы, контроллеры ЩПТ и ЩСН, приборы ККЭ и другие интеллектуальные устройства и подсистемы
терминалы управления присоединением, интегрируемые микропроцессорные терминалы, контроллеры ЩПТ и ЩСН, приборы ККЭ и другие интеллектуальные устройства и подсистемы
Экзаменационные
вопросы
Продукт Microsoft Excel, как программа для математических расчетов режима работы парового котла
Matlab Simulink при моделировании синтезированной системы автоматического регулирования котла с непрерывным и цифровым регуляторами
Основные стадии теплового расчета паровой турбины в Microsoft Excel
Кейс или проектное
задание
Краткое описание кейса

Фонд оценочных средств
17
Тестовые вопросы
Вопрос 6: С помощью какого программного комплекса удобнее производить моделирование эксплуатационных характеристик паровых турбин и дутьевых вентиляторов?
FlowVision
Mathcad
Mathematica
Вопрос 7: Что относится к начальной стадии работы в сквозной технологии создания АСУТП на тепловых электростанциях?
разработка общесистемных решений по АСУТП
формирование концепции АСУТП с выбором базового программно-технического комплекса
разработка модели ТОУ реального времени и информационной совместимости с программно-техническим комплексом
Экзаменационные
вопросы
Выполнение теплового расчета парового котла в Microsoft Excel по нормативному методу
Программный продукт FlowVision при моделировании паровой турбины на ТЭС
Основные стадии расчета конденсатора в Mathcad или Mathematica.
Кейс или проектное
задание

Фонд оценочных средств
16
Тестовые вопросы
Вопрос 8: Что обычно подразумевает верхний уровень программно-технического комплекса автоматизации технологических процессов ТЭС?
коммутаторы ЛВС, маршрутизаторы и сетевые экраны, включая коммуникационные контроллеры, осуществляющие сопряжение объекта автоматизации с центрами управления
интегрируемые микропроцессорные терминалы, контроллеры ЩПТ и ЩСН, приборы ККЭ и КИП и другие интеллектуальные устройства и подсистемы, включая ЭВМ
серверы АСУТП, автоматизиро-ванные рабочие места и специали-зированное программное обеспе-чение предоставления, обработки, хранения и анализа информации, информационного взаимодействия с внешними системами и обору-дованием, а также диагностики АСУТП в режиме 24/7.
Экзаменационные
вопросы
Кейс или проектное
задание

Фонд оценочных средств
19
Тестовые вопросы
Вопрос 9: Укажите программный продукт, чаще используемый при тепловом расчете парового котла по нормативному методу?
Mathematica
Mathcad
Microsoft Excel
Вопрос 2: Что подразумевает под собой нижний уровень иерархической структуры современных автоматизированных систем управления технологическим процессом на ТЭС
программируемые микропро-цессорные контроллеры, выполня-ющие сбор и обработку информации для базы данных системы и реали-зующие управляющие функции
УВМ с функциями реализации дистанционного управления ИМ, изменения задания режимов работы систем регулирования отдельных процессов
УВМ с функциями представления информации на мнемосхеме и дисплеях с ПАС.
Экзаменационные
вопросы
Кейс или проектное
задание

Обратная связь по программе повышения квалификации
13