ИнформСистем: MES-Система «MES-T2 2020» как виртуальная модель электростанции

ООО “Фирма ИнформСистем” разработала инновационную MES-Систему «MES-T2 2020» v.6.500.09 для реализации технологии экономии топлива и для увеличения энергоэффективности тепловых электростанций, и которая является виртуальной моделью ТЭЦ, ГРЭС и АЭС.

Виртуальная модель не ставит целью просто отобразить реальные ресурсы электростанции в программные объекты. Её цель шире: создать виртуальную среду типизированных объектов (котлоагрегаты, турбоагрегаты и другие), манипулируя которыми, можно сделать управление реальными объектами значительно более эффективным. Таким образом, привязка бизнес-процессов к виртуальным объектам дает гибкость в манипулировании ресурсами электростанции.

Следовательно, автоматизация на базе виртуальной модели предполагает создание виртуального пространства, в котором представлены типовые объекты электростанции и типовые операции над ними. Схема автоматизации отражает типовую схему, наиболее полно отвечающую, специфике конкретной электростанции. Но она не зависит от конкретики объектов, задействованных в производстве электроэнергии и тепла.

В простейшем виде познакомиться с виртуальной моделью можно с помощью создателя системы. Так на форме в отдельных строках по энергетическим и водогрейным котлам, и по турбоагрегатам указываются для каждой единицы оборудования его марка и станционный номер. После этого нажимается кнопка и через несколько секунд вы получаете полностью готовую MES-Систему, адаптированную для конкретной электростанции. Данная MES-Система позволяет производить минутные, получасовые, суточные и месячные расчёты фактических и нормативных ТЭП в реальном времени с автоматическим или с ручным вводом исходных данных.

Главными инновационными особенностями получаемой виртуальной модели электростанции являются наилегчайшая адаптивность и наивысшая скорость выполнения расчётов. С огромной уверенностью можно сказать, что адаптивность легче, как и скорость расчётов быстрее реализовать просто не возможно. Здесь нами достигнут экстремум невероятных вершин, покорить которые удалось только нам. Все зарубежные разработки данного плана на порядок хуже по своей реализации.

Зачем же нужна сверх легчайшая адаптивность? Все технологические задачи оформляются на простом МЕТА языке в виде текстовых проектов, которые с помощью встроенного инструментального средства “Конструктор Проектов” сам технолог без программистов и без специальных знаний может легко корректировать или создавать новые без ограничений. Подготовленные проекты, при нажатии на одну кнопку, компилируются. В результате, все изменения или новые задачи автоматически встраиваются в создаваемую или в существующую систему, обеспечивая надёжное её функционирование.

Но если новые изменения в алгоритмы задач так легко и без ущерба надёжности реализуются, то это значит, что виртуальная модель всегда будет строго соответствовать фактической технологии на электростанции, а, следовательно, и будет приносить наибольшую экономическую выгоду.

Зачем же нужна сверх высочайшая скорость? Общий расчёт всех фактических и нормативных ТЭП, включающий 20000 исходных и промежуточных показателей, выполняется менее одной секунды. Поэтому на данной виртуальной модели можно всего за одну минуту рассчитать до 100 различных технологических конфигураций и выбрать наиболее оптимальный вариант с позиции экономии топлива.

Ниже приведены основные положения и принципы виртуальной модели «MES-T2 2020».

Основные положения концепции виртуальной модели (ВМ).

1. ВМ – как технологическая схема. Виртуальная модель электростанции – это система программных элементов (объектов), отражающая типовую технологию работ в рамках конкретной электростанции. ВМ, по сути, вводит новый уровень управления электростанцией, основанный на информационных технологиях управления.

2. ВМ – как инструмент автоматизации. ВМ создается бизнес-аналитиками, как инструмент оптимизации процесса автоматизации данной электростанции.

3. ВМ – как схема учета. Операции над виртуальными объектами позволяют представить весь жизненный цикл реальных объектов: планирование, создание, использование, реконструкцию, ремонт.

4. ВМ – как модель эффективного управления. ВМ в качестве модели описывает все бизнес-процессы электростанции, с точки зрения автоматизации информационных потоков, которые являются основой управления этих бизнес-процессов.

5. ВМ – как средство оптимизации. Манипулирование виртуальными объектами подразумевает, в конечном счете, управление реальными ресурсами электростанции, только опосредованно. Но именно эта дистанция и позволяет рассчитывать варианты жизненного цикла электростанции и сравнивать эти варианты между собой, в поисках оптимального варианта.

Основные принципы виртуальной модели.

1. Принцип информационной достаточности. При полном отсутствии информации о конкретной электростанции построение ее Модели невозможно. Существует некоторый критический уровень априорных сведений о расчётах фактических и нормативных ТЭП (уровень информационной достаточности), при достижении которого может быть построена ее адекватная Модель.

2. Принцип осуществимости. Виртуальная модель обеспечивает достижение поставленной цели исследования с вероятностью, существенно отличающейся от нуля, и за конечное время.

3. Принцип множественности моделей. Данный принцип является ключевым. Речь идет о том, что модель отражает в первую очередь те свойства реальной электростанции, которые влияют на выбранный показатель эффективности. Соответственно, при использовании любой конкретной Модели познаются лишь некоторые стороны реальности. Для более полного ее исследования необходим ряд моделей, позволяющих с разных сторон и с разной степенью детальности отражать рассматриваемый процесс. Например: Расчёт фактических и нормативных ТЭП, Предупреждение аварийных ситуаций и т.д.

4. Принцип агрегирования. В большинстве случаев электростанцию можно представить состоящей из агрегатов, для адекватного математического описания которых оказываются пригодными некоторые стандартные математические схемы. Принцип агрегирования позволяет, кроме того, достаточно гибко перестраивать модель в зависимости от задач исследования.

5. Принцип параметризации. В ряде случаев моделируемая электростанция имеет в своем составе некоторые относительно изолированные подсистемы, характеризующиеся определенным параметром, в том числе векторным. Такие подсистемы можно заменять в модели соответствующими числовыми величинами, а не описывать процесс их функционирования. При необходимости зависимость значений этих величин от ситуации может задаваться в виде таблицы, графика или аналитического выражения (формулы). Принцип параметризации позволяет сократить объем и продолжительность моделирования.

Таким образом, MES-Система «MES-T2 2020» как виртуальная модель электростанции это новейшее слово в информационных технологиях, которое может вывести всю электроэнергетику России на передовые позиции и сделать её более привлекательной для инвесторов.

Технико-экономическое обоснование технологии увеличения энергоэффективности электростанций, позволяющей значительно увеличить прибыль ТГК и ОГК, и демонстрационная версия инновационной MES-Системы размещены на сайте фирмы ИнформСистем.