Получить рейтинг INFOLine Retail Russia TOP-100

Новости промышленности

 Услуги INFOLine

Периодические обзорыПериодические обзоры

Готовые исследованияГотовые исследования

Все исследования

Курс доллара США

График USD
USD 19.08 73.4321 +0.4645
EUR 19.08 87.3401 +0.8735
Все котировки валют
 Топ новости

Как цифровые двойники энергосистем защищают предприятия от аварий и лишних затрат. "РБК". 10 ноября 2020

Аварии в энергосети предприятий могут приводить к серьезным потерям. В лучшем случае это недоотпуск продукции, в худшем — серьезные сбои в производственном процессе и пожары. Предотвратить такие ситуации помогает технология цифровых двойников, которые создаются для электрических сетей предприятий.
Против убытков и не только
У понятия "цифровой двойник" есть много разных определений. В данном случае речь идет о математической модели, которая содержит все физические и геометрические параметры электросети предприятия. Проще говоря, вместо бумажных электрических схем и томов проектной документации вся информация об электрической сети становится доступна инженеру-энергетику на компьютере в виде главной электрической схемы с привязкой к карте местности и возможностью получить детальную информацию как о каждой единице оборудования, так и о состоянии всей электрической сети в целом.
Далее с помощью такой цифровой модели можно, например, сымитировать аварии на каждом метре кабельных линий завода и посмотреть, сработает ли соответствующая защита.
"На предприятии в Саратовской области при помощи цифрового двойника мы смогли выявить устройства релейной защиты, которые по тем или иным причинам были неправильно настроены, — рассказывает представитель „Сименс". — Это, по сути, была мина замедленного действия. Вероятность аварии была высокой, а возможные потери — намного больше, чем инвестиции во внедрение цифрового двойника".
Технология цифрового двойника дает возможность получить точное представление о том, что происходит в электросети. И на основе этой информации не только предотвратить сбои и аварии, но также выявить и ликвидировать узкие места, повысить качество электроэнергии и безопасность персонала. Имея полную информацию о ситуации, можно разработать решения с наилучшим соотношением затрат и эффекта, указывают в "Сименс".
Сегодня решения "Сименс" для создания цифровых двойников электрических сетей используются более чем в 90 странах. Их применяют магистральные, распределительные и промышленные компании, а также проектные, экспертные и исследовательские организации.
Процесс внедрения
Проект по созданию цифрового двойника электрической сети начинается со сбора исходных данных. В зависимости от поставленных задач их набор может меняться, но прежде всего нужны паспортные данные оборудования и схемы электрической сети. "Обычно этот этап самый трудоемкий, поскольку данные приходится собирать по крупицам", — рассказывают в "Сименс".
Если на предприятии установлено оборудование компании "Сименс", это упрощает процесс. Но в целом акцент делается на физических параметрах энергосистемы, а не на производителе оборудования. То есть создать цифрового двойника можно на любом предприятии.
Собранные данные через программный адаптер передают в открытую базу данных программного комплекса PSS Sincal, где в автоматизированном режиме строится цифровая модель сети.
Далее начинается процедура верификации. Она позволяет сопоставить данные, которые получаются на цифровой модели, с реальными показателями, полученными в процессе измерений и экспертной оценки.
После того как модель верифицирована, специалисты приступают к расчетам. Основная задача данного этапа — выявление узких мест в энергосистеме предприятия. Это могут быть, например, незащищенные участки сети, неправильные настройки оборудования, превышение предельных значений по отдельным параметрам. То есть всё то, что может негативно сказаться на безопасности персонала, надежности, качестве и экономичности электроснабжения.
"Сегодня для проведения расчетов уже не нужно так много знаний, как раньше, и это делает их доступными для большого количества инженеров. Однако для правильной интерпретации результатов требуются глубокое знание предмета. Поэтому в „Сименс" для оценки результатов расчетов действует специальный отдел, включающий экспертов из России и других стран", — указывают в компании.
Проанализировав все данные, компания готовит список рекомендаций для устранения обнаруженных проблем. Фокус делается на малозатратные мероприятия, прежде всего перенастройку существующих систем и оборудования.
Некоторые предприятия идут дальше и включают в проект еще один этап: интеграцию цифрового двойника питающей сети с IT/OT-системами компании (технический учет, паспортизация, оперативно-информационные комплексы и другие).
В среднем проекты по созданию цифровых двойников занимают около шести месяцев. "Но по большому счету срок реализации зависит от качества исходных данных, которые есть у заказчика", — уточняют в "Сименс".
Какие эффекты получает компания
Первый эффект от внедрения цифрового двойника питающей сети — это сокращение количества математических моделей и баз данных, которые приходится параллельно вести на предприятии.
"По нашей оценке, один программный комплекс уровня PSS Sincal способен заменить от трех до семи отдельных программных комплексов, применяемых на крупных промышленных предприятиях. При дальнейшей интеграции с операционными и IT-системами такая замена сокращает трудозатраты на несколько сотен человеко-часов в год, а в случае сетевых предприятий — на несколько тысяч", — поясняют в "Сименс".
Второй важный эффект заключается в том, что инженеры и руководство предприятий получают полную картину ситуации в энергосети. После внедрения цифрового двойника наглядно видны неоптимальные режимы работы, проблемы с уровнем напряжения, перегруженные и недогруженные единицы оборудования и многие другие моменты. На основе этих данных можно, в частности, разработать план мероприятий по выходу из аварийных режимов и зачастую их предотвратить.
Третий эффект — более высокая скорость реакции на запросы. При наличии двойника на разбор аварийной ситуации нужно уже не несколько дней, а несколько часов. Намного меньше времени и сил уходит и на предоставление информации проектным институтам. В результате компании могут анализировать больше вариантов построения сети и находить более рациональные решения.
Кроме того, технология помогает повысить общую прозрачность принятия решений. На цифровой модели можно буквально за минуты рассчитать несколько альтернативных вариантов технологического присоединения, оценив затраты, потери энергии и надежность. И выбрать лучший сценарий с учетом всех параметров.
Так, при реализации проекта Smart Grid в Уфе цифровой двойник помог вычислить оптимальное число наблюдаемых и управляемых трансформаторных подстанций среднего напряжения в черте города. Значение составило всего 25% от общего числа. Это позволило компании БЭСК значительно сократить капитальные затраты на достижение важной цели: сокращение перерывов в электроснабжении потребителей при возникновении аварийных ситуаций с нескольких часов до 20–30 минут.
В Санкт-Петербурге с помощью цифрового двойника удалось выбрать оптимальную топологию питающей сети. Это помогло минимизировать технические потери и обеспечить возможность присоединения новых потребителей.
В БЭСК с 2015-го по 2018 год показатели SAIDI (индекс средней продолжительности отключения системы) и SAIFI (индекс средней частоты отключений) изменились в сторону улучшения в 5 раз.
Все компании, которые начали работать над созданием цифрового двойника питающей сети, хотят развивать этот проект, подчеркивают в "Сименс". Такое развитие возможно как минимум в двух направлениях.
С одной стороны, предприятия могут наращивать масштабы использования технологии, переходя от отдельного цеха к целому заводу или от одного района ко всему городу. С другой, переходить от цифрового двойника питающей сети к единому интегрированному IT/OT-решению и получению максимального эффекта от применения открытой базы данных PSS Sincal.
Рейтинг:
Увеличить шрифт Увеличить шрифт | |  Версия для печати | Просмотров: 10
Введите e-mail получателя:

Укажите Ваш e-mail:

Получить информацию:

Вконтакте Facebook Twitter Yandex Mail LiveJournal Google Reader Google Bookmarks Одноклассники FriendFeed
 Специальное предложение