Energetska in procesna industrija se neprestano soočata z visoko konkurenco na trgu in s strogimi okoljevarstvenimi zahtevami. Zaradi tega je zelo pomemben neprestan razvoj sistemov v smeri tehnične učinkovitosti, optimizacije obratovanja, ekonomskih dejavnikov in prijaznosti do okolja. Pri tem se zaradi hitrega razvoja novih tehnologij, vse večjega poudarka na dobičkonosnosti proizvodnje in globalnih okoljevarstvenih zahtev povečuje kompleksnost sistemov. To narekuje potrebo po naprednejšem vodenju oz. optimizaciji obratovanja procesov, saj klasična regulacija sistemov (PID regulatorji) ne zadostuje več za njihovo zadovoljivo in učinkovito vodenje.
Ekipa JS energije v ta namen ponuja rešitve za „Napredno vodenje procesov“ (NVP). Gre za odgovor na sodobne zahteve in vse bolj zapletene probleme, ki se pojavljajo v industriji. NVP rešuje probleme z več vhodnimi in več izhodnimi parametri, kjer so upoštevane vse interakcije med parametri. Pri tem so za optimizacijo vodenja sistemov v realnem času upoštevane sistemske omejitve in želeni cilji, kot so na primer ekonomski dejavniki, izkoristek sistema, zmanjšane emisije itd. NVP tehnologija temelji na sodobnih metodah prediktivnega vodenja procesov.
Prediktivno vodenje procesov se uporablja pri problemih vodenja sistemov z več spremenljivkami ter predstavlja izbrano tehnologijo v številnih kompleksnih sistemih. Uspešnost prediktivnega vodenja sloni na povečani računalniški moči z mnogimi praktičnimi koristmi, ki so prešle v uporabo kot posledica razvoja računalniških tehnologij v zadnjih desetletjih. Algoritem prediktivnega vodenja pri izračunu optimalne strategije vhodnih procesnih spremenljivk uporablja naslednja izhodišča:
Splošna enačba za izračun cenilne funkcije se glasi:
Naslednja slika predstavlja osnovno idejo prediktivnega vodenja sistemov.
Prediktivno vodenje sistemov temelji na matematičnem optimizacijskem postopku, prek predikcijskega horizonta Hp, katerega rezultat so optimalne nastavitve procesnih spremenljivk. V danem času t se uporabi trenutno stanje sistema in cenilna funkcija, s čimer se izračuna optimalno strategijo procesnih spremenljivk za interval [t, t+Hc] v prihodnosti. Gre za sprotni izračun optimalnih nastavitev, pri katerem se upoštevajo tudi pretekle meritve kontrolnih spremenljivk, želeni cilji in mehanske omejitve sistema.
NVP predstavlja najsodobnejši pristop pri vodenju kompleksnih sistemov z več medsebojno povezanimi procesnimi parametri. Prednosti NVP tehnologije so:
Uporaba rešitve za NVP prinaša mnogo koristi:
Najpogostejša področja uporabe so:
