Е.В. Литвинов - АО «ГТ Энерго»
Распределенная генерация энергии всегда сталкивается с вызовом: как гарантировать бесперебойность десятков удаленных объектов, разбросанных по разным регионам?
Традиционный подход, основанный на реагировании на уже произошедшие нештатные ситуации, часто ведет к незапланированным простоям оборудования и высоким затратам на срочный ремонт.
Решением в таких случаях является переход на опережающую модель управления, которая становится возможной благодаря внедрению единой цифровой платформы. Такая система обеспечивает централизованный мониторинг и анализ данных со всех объектов в режиме реального времени. Это позволяет прогнозировать потенциальные остановы, планировать техническое обслуживание заранее и тем самым существенно повышать общую надежность работы оборудования станции. Кроме того, накапливаемая платформой информация формирует ценную цифровую базу знаний для дальнейшей оптимизации процессов.
В данной статье показано, как цифровая платформа позволяет перейти от борьбы с последствиями нештатных ситуаций к управлению надежностью энергоблоков.
Необходимость централизованного управления
Когенерационные электростанции компании «ГТ Энерго» обеспечивают энергоснабжение промышленных предприятий и населения в 15 регионах РФ. Для эффективного управления структурой, куда входят 44 энергоблока на 18 станциях, необходима универсальная система, которая объединила бы в сквозную цепочку все технологические процессы разветвленной сети энергообъектов.
До внедрения единой цифровой платформы учет технологических нарушений велся в ручном режиме, а выявление причин и контроль за выполнением мероприятий по их устранению требовал больших административных ресурсов. Разрозненность данных по нарушениям и процедурам их устранения на различных станциях не способствует эффективному обобщению опыта, анализу первопричин и предотвращению повторяющихся инцидентов.
Для минимизации времени простоев и сокращения затрат, связанных с ними, а также с целью повышения надежности энергоснабжения инженерами АО «ГТ Энерго» была разработана единая цифровая платформа управления работоспособностью энергоблоков. Она позволяет отслеживать отклонения работы оборудования, систематизировать данные и контролировать мероприятия по недопущению аналогичных ситуаций.
Методология единой платформы
В основе решения – цифровая платформа, собирающая в режиме реального времени информацию о работе всех 44 энергоблоков и формирующая на ее основе централизованную базу данных. Платформа реализует сквозную цепочку управления каждым технологическим нарушением и охватывает следующие этапы:
- точное время отключения/включения;
- возникшие дефекты;
- отклонения от режима;
- расследования причин аварийных отключений;
- загрузка акта расследований технологических нарушений;
- мероприятия по недопущению аналогичных инцидентов;
- систематизация отключений, дефектов по группам;
- контроль исполнения.
Исходя из этих задач сформированы соответствующие модули.
Модуль «Работа / Останов энергоблока» обеспечивает точную фиксацию фактического состояния генерирующего оборудования в реальном времени. Данные о технологическом нарушении попадают в централизованную базу.
Модуль «Причина, дефект» позволяет проводить первичную классификацию нарушения по типу оборудования и формировать дефектные ведомости, унифицируя описание проблем. На данном этапе также осуществляется и унификация описания проблемы.
Модуль «Расследование причин» является инструментом для формирования комиссии по расследованию. На данном этапе посредством анализа собранной информации производится расследование причин в соответствии с заложенным порядком.
Модуль «Акт технологического нарушения» служит для загрузки и хранения итоговых документов в единой базе данных.
Модуль «Мероприятия» на основе выводов расследования позволяет формировать план корректирующих и предупредительных действий для недопущения подобных нарушений.
Модуль «Систематизация» автоматически создает единую базу статистических данных на основе произошедших нарушений и принятых решений.
Модуль «Контроль и учет» осуществляет мониторинг выполнения намеченных мероприятий, обеспечивая учет ресурсов и соблюдение сроков, тем самым замыкая управленческий цикл.
Передовой подход в решении задачи
Специфика распределенной генерации такова, что генерирующие мощности могут быть значительно удалены друг от друга и выполнять разные задачи – от энергоснабжения населенных пунктов и промышленных предприятий до участия на оптовом рынке. В таких условиях обеспечивать унифицированный подход к управлению представляется весьма сложной задачей, и в контексте отечественной малой энергетики единые цифровые платформы – это еще не устоявшаяся практика, а пилотные проекты.
Новизна таких проектов заключается в следующем:
- сквозная цифровизация критических процессов. Впервые в рамках одной платформы полностью закрыт жизненный цикл управления событием – от момента технологического события (отклонения или аварийного отключения) до внедрения корректирующих мер и систематизации полученного опыта. Это позволяет изменить схему управления: перейти от реагирования на инциденты к их активному предупреждению на основе накопленной базы знаний;
- ориентация на концепцию «умного производства». Платформа является практическим шагом к созданию интеллектуальных энергосетей. Так, данные перестают быть просто архивной записью, а становятся основой для оптимизации не только эксплуатационных, но и управленческих процессов, процедур безопасности и оценки рисков.
Практическая ценность
Внедрение единой цифровой платформы системы управления работоспособностью оборудования обеспечивает комплексный практический эффект:
- повышение надежности. Системный анализ причин и обязательный контроль исполнения мероприятий направлены на сокращение количества повторяющихся технологических нарушений;
- снижение эксплуатационных затрат. Автоматизация рутинных процессов (составление актов, формирование отчетов и контроль сроков) высвобождает специалистов для решения более сложных инженерных задач;
- формирование единой базы знаний. Накопленный структурированный опыт по всем 44 энергоблокам (с возможностью оперативного подключения в будущем новых энергоблоков) становится стратегическим корпоративным активом, незаменимым для обучения персонала, аудита и принятия взвешенных управленческих решений;
- поддержка импортозамещения. Разработка является отечественным программным продуктом, что соответствует стратегии технологического суверенитета и снижает зависимость от иностранного программного обеспечения в критически важной сфере энергетики.
Перспективы развития
Единая система управления работоспособностью энергоблоков компании «ГТ Энерго» представляет собой не просто инструмент учета, а комплексный программный продукт для управления. Она обеспечивает новый уровень технологической и экономической эффективности для энергоснабжения объектов в различных регионах России. Опыт внедрения этого решения может быть масштабирован на другие технологические процессы как внутри компании, так и в отрасли.
АО «ГТ Энерго» – отечественный разработчик решений для распределенной энергетики. Специализируется на строительстве и эксплуатации собственных генерирующих объектов с последующей продажей электрической и тепловой энергии.
Компания реализует как комплексный подход «под ключ», замыкая на себе все этапы технологического процесса (от проектирования и строительства ГТ ТЭЦ до эксплуатации и ремонтов), так и гибкую партнерскую схему, разделяя с заказчиком ответственность за строительно-монтажные работы. Данная модель является наиболее выгодной по стоимости киловатта для заказчика, так как позволяет оптимизировать капитальные затраты и распределить риски, сохраняя при этом все ключевые преимущества проектов распределенной энергетики.
Первая газотурбинная станция «ГТ Энерго» была запущена в 2003 году, а сегодня в активе компании – 18 ГТ ТЭЦ, производящих энергию с помощью газовых турбин ГТ-009 (и их модификаций) мощностью 9 МВт. Суммарная номинальная мощность генерирующих объектов компании – 400 МВт электрической и 1220 Гкал/ч тепловой энергии.