18
Март–апрель 2013
|
www.tdworld.com, www.tdworld.ru
18
УПРАВЛЕНИЕ
Активами
Возрастной
состав
трансформаторов
компании
AEP
в
сочета
-
нии
с
обычной
интенсивностью
отказов
подчёркивает
опера
-
тивные
проблемы
,
связанные
со
старением
оборудования
.
С
реди
энергокомпаний
по
всему
миру
гуляет
старинная
байка
:
чем
больше
оборудова
-
ния
и
чем
оно
старше
,
тем
больше
требуется
средств
для
поддержания
его
«
на
плаву
».
Об
-
следование
стареющего
оборудования
Американской
электроэнергетической
компании
(AEP)
выявило
,
что
срок
службы
33%
силовых
трансформаторов
составля
-
ет
более
50
лет
,
а
18% —
вообще
старше
60.
Характеристики
интенсивности
отказов
трансфор
-
маторов
напоминают
обычную
U-
образную
кривую
.
По
мере
продвижения
оборудования
к
концу
срока
службы
ожидаемая
интенсивность
отказов
идёт
резко
вверх
,
и
можно
предположить
,
что
на
большей
части
этого
обо
-
рудования
могут
произойти
отказы
либо
потребуются
огромные
затраты
на
его
поддержание
в
рабочем
со
-
стоянии
.
Этим
самым
были
выделены
оперативные
проблемы
,
связанные
со
старением
оборудования
электропередачи
.
В
случае
с
AEP
эти
проблемы
яви
-
лись
катализатором
поиска
новых
путей
управления
жизненно
важными
активами
энергокомпании
.
Компания AEP вводит
в действие центр по
диагностике оборудования
Быть или не быть аварии? Поиск новых подходов
к сокращению операционных и капитальных затрат
на оборудование и продлению сроков его службы
Джефф Флиман (Jeff Fleeman),
Американская электроэнергетическая компания,
отделение электропередачи
Организация
Центра
по
диагностике
оборудования
AEP
является
интегрированной
энергосистемой
,
ра
-
ботающей
в
11
штатах
США
.
В
её
состав
входят
около
62764
км
линий
электропередачи
и
более
900
пере
-
дающих
подстанций
.
Количество
трансформаторов
и
автоматических
выключателей
превышает
1700
и
7000
единиц
соответственно
.
Впервые
общая
концепция
«
центра
диагностики
»
и
её
выгоды
для
отрасли
были
обозначены
компани
-
ей
AEP
в
2007
году
.
Тогда
энергокомпания
поддержа
-
ла
идею
совместной
разработки
платформы
,
которая
бы
объединила
всю
существующую
инфраструктуру
и
системы
с
новыми
моделями
состояний
с
целью
пре
-
образования
эксплуатационных
данных
в
информацию
для
немедленного
принятия
решений
.
Из
-
за
слияния
эксплуатационных
и
информационных
технологий
не
-
которые
называют
такой
тип
интеграции
«OT/IT
Кон
-
вергенция
». AEP
рассматривает
это
как
возможность
использования
процессов
управления
системой
в
ин
-
теллектуальных
сетях
нового
уровня
.
В
2013
году
в
AEP
внедряется
центр
диагностики
—
первый
в
своём
роде
—
для
обслуживания
всей
систе
-
мы
электропередачи
.
Путём
преобразования
данных
реального
времени
и
архивных
данных
,
собранных
по
всей
сети
,
в
значащую
аналитическую
и
своевременную
информацию
,
отражающую
состояние
инфраструктуры
,
AEP
стремится
к
тому
,
чтобы
энергосистема
отвечала
следующим
задачам
,
стратегическое
решение
которых
направлено
на
получение
выгоды
как
потребителями
,
так
и
акционерами
:
•
предотвращение
отказов
для
достижения
высокой
надёжности
и
готовности
системы
,
отвечающей
за
-
данным
показателям
эксплуатационных
качеств
и
требований
;
•
оптимизация
производительности
и
безопасности
сотрудников
за
счёт
целевой
направленности
тех
-
нического
обслуживания
там
,
где
это
больше
всего
необходимо
;
•
приоритетная
поддержка
принятия
инвестиционных
решений
по
замене
оборудования
.
19
www.tdworld.ru, www.tdworld.com
|
Март–апрель 2013
19
УПРАВЛЕНИЕ
Активами
Диагностический
центр
ABB
оценивает
данные
,
полученные
от
баз
данных
оборудова
-
ния
и
интеллектуальных
датчиков
,
для
вывода
полезной
информации
на
информационную
панель
суммарной
интенсивности
отказов
,
на
которой
представлены
различные
типы
оборудования
сети
в
определённом
порядке
.
Стратегический
подход
к
состоянию
оборудования
Компания
AEP
столкнулась
с
рядом
проблем
,
общих
для
операторов
сети
электропередачи
и
связанных
со
ста
-
рением
оборудования
.
Эти
проблемы
включают
в
себя
принятие
решений
по
замене
или
ремонту
оборудования
,
уход
от
заданной
частотности
прове
-
рок
,
получение
возможности
визуаль
-
ного
контроля
состояния
важных
объ
-
ектов
в
режиме
реального
времени
,
организацию
встреч
по
соответствию
изменяющимся
требованиям
,
кон
-
кретный
и
ожидаемый
уход
на
пенсию
квалифицированных
техников
и
ин
-
женеров
,
постоянную
необходимость
уложиться
в
установленный
бюджет
с
целью
снижения
расходов
на
эксплуа
-
тацию
и
содержание
объектов
(O&M).
Обладая
обширным
опытом
,
компания
AEP
принимает
решение
справиться
с
этими
и
другими
проблемами
,
связан
-
ными
с
инфраструктурой
электропере
-
дачи
.
AEP
нашла
возможность
решения
задачи
,
которую
большинство
энер
-
гокомпаний
до
сих
пор
считают
очень
сложной
:
нарастающий
объём
данных
.
Датчики
и
мони
-
торы
,
включая
интеллектуальные
реле
,
делают
доступ
-
ными
эксплуатационные
данные
в
невиданных
масшта
-
бах
,
и
всё
же
немногие
компании
имеют
оборудование
,
способное
превратить
эти
потоки
данных
в
практиче
-
скую
и
полезную
информацию
.
Для
этого
необходимо
сочетание
нескольких
технологий
,
т
.
е
.
именно
то
,
к
чему
стремится
компания
AEP.
Путь
развития
,
на
который
нацелилась
компания
AEP,
позволит
ей
решить
конкретные
задачи
:
•
автоматический
сбор
и
структурирование
данных
,
поступающих
от
интеллектуальных
датчиков
и
си
-
стем
текущего
контроля
оборудования
в
целях
бо
-
лее
своевременного
понимания
производительно
-
сти
активов
в
составе
сети
;
•
применение
детального
анализа
в
обработке
ретро
-
спективных
и
новых
данных
,
способствующего
приня
-
тию
решений
и
приведению
в
действие
механизмов
,
которые
могут
максимально
продлить
срок
службы
оборудования
и
его
производительность
;
П р о б л е м а
с т а р е н и я
о с н о в н о г о
э л е к т р о
-
с е т е в о г о
о б о р у д о в а
-
ния
,
определения
его
реального
технического
состояния
и
рас
-
становки
приоритетов
рекон
-
струкции
на
сегодня
является
актуальной
для
большинства
электросетевых
компаний
по
всему
миру
.
ОАО
«
ФСК
ЕЭС
»
также
уделяет
большое
вни
-
мание
этому
вопросу
,
так
как
от
успешности
его
решения
за
-
висит
оптимальность
прини
-
маемых
технических
решений
,
надёжность
электросетевого
комплекса
,
эффективность
ин
-
вестиций
и
в
конечном
итоге
размер
тарифов
на
электриче
-
скую
энергию
.
В
настоящее
время
в
компании
вне
-
дряется
утверждённая
в
2010
го
-
ду
Программа
развития
системы
диагностики
электросетевого
оборудования
.
Этот
документ
предусматривает
выполнение
ряда
мероприятий
по
созданию
нормативно
-
технологической
и
методологической
базы
,
внедре
-
нию
инновационных
технологий
и
оборудования
,
оснащению
энер
-
гообъектов
средствами
автома
-
тического
контроля
и
повыше
-
нию
квалификации
профильного
персонала
.
Одним
из
ключевых
элементов
в
реализации
этой
программы
яв
-
ляется
внедрение
систем
авто
-
матической
диагностики
,
в
том
числе
и
подобных
тем
,
которые
описаны
в
статье
.
Эти
системы
позволяют
вести
непрерывный
контроль
за
техническим
со
-
стоянием
оборудования
электро
-
сетевых
объектов
без
вывода
его
из
эксплуатации
.
Ещё
один
необходимый
этап
—
адаптация
результатов
автоматической
диагностики
в
корпоративную
автоматизированную
систему
планирования
технического
об
-
служивания
и
ремонтов
.
За
счёт
высокой
информативно
-
сти
,
влияющей
на
своевременное
принятие
решения
о
стратегии
эксплуатации
оборудования
,
при
-
менение
подобной
системы
по
-
зволит
повысить
надёжность
ра
-
боты
оборудования
и
увеличить
срок
его
эксплуатации
.
КОММЕНТАРИЙ
Андрей Черезов, заместитель председателя Правления — главный
инженер ОАО «ФСК ЕЭС»:
20
Март–апрель 2013
|
www.tdworld.com, www.tdworld.ru
20
Более
глубокое
понимание
сути
и
риска
отказов
поможет
компании
AEP
расста
-
вить
приоритеты
в
обслуживании
и
замене
оборудования
,
например
автомати
-
ческих
выключателей
,
будет
способствовать
снижению
отказов
с
катастрофи
-
ческими
последствиями
,
отключений
энергоснабжения
потребителей
,
а
также
снижению
капитальных
затрат
и
затрат
на
эксплуатацию
и
техобслуживание
.
УПРАВЛЕНИЕ
Активами
•
проведение
предварительных
мероприятий
по
управлению
ресурсами
на
основе
полномасштабно
-
го
интеллектуального
анализа
данных
.
Помня
об
этом
, AEP
проанализировала
доступные
технологии
и
определила
подход
,
который
заключался
в
сотрудничестве
с
глобальным
поставщиком
решений
в
области
энергетики
и
процессов
автоматизации
—
компанией
ABB. AEP
и
ABB
разработали
новую
систе
-
му
,
которая
позволяет
воспользоваться
преимущества
-
ми
коллективного
профессионального
опыта
обеих
ли
-
дирующих
компаний
отрасли
.
Переход
к
принятию
решений
нового
поколения
Концепция
технического
обслуживания
по
состоя
-
нию
не
нова
.
Многие
энергокомпании
проводят
экс
-
перименты
по
мониторингу
оборудования
в
реальном
масштабе
времени
.
Решения
по
контролю
состояния
оборудования
принимались
как
-
то
расплывчато
,
так
как
было
невозможно
определить
их
универсальность
и
обосновать
необходимость
выполняемых
действий
.
Зачастую
эксперименты
по
мониторингу
проводились
на
дорогостоящих
,
требующих
высоких
расходов
на
об
-
служивание
местных
автономных
системах
и
сводились
к
мониторингу
отдельных
агрегатов
.
А
это
не
масштаб
-
ный
подход
.
Такой
мониторинг
требует
слишком
боль
-
ших
затрат
и
более
частого
технического
обслуживания
.
После
того
как
AEP
сформировала
концепцию
ново
-
го
подхода
для
центра
диагностики
,
был
обоснован
ряд
руководящих
принципов
:
•
оптимизация
существующей
инфраструктуры
и
ин
-
формационных
систем
;
•
использование
простых
,
надёжных
в
эксплуатации
,
недорогих
,
не
требующих
частого
обслуживания
или
вообще
необслуживаемых
датчиков
для
определе
-
ния
режимов
отказа
;
•
центральный
пункт
сбора
данных
должен
быть
обо
-
рудован
интеллектуальными
устройствами
.
Структура
центра
диагностики
Вводимый
в
действие
в
настоящее
время
в
компании
AEP
центр
диагностики
являет
-
ся
детищем
«
Союза
по
технологии
передачи
данных
компаний
AEP—ABB»,
организации
,
в
задачи
которой
входила
оптимизация
опыта
и
квалификации
обеих
компаний
для
разработ
-
ки
инновационных
решений
в
области
систем
передачи
электроэнергии
.
Итоговое
решение
по
организации
центра
диагностики
объединя
-
ет
эксплуатационные
технологии
обеих
ком
-
паний
,
основанные
на
оборудовании
с
инфор
-
мационными
технологиями
компании
Ventyx,
которая
входит
в
концерн
ABB
и
занимается
вопросами
программного
обеспечения
.
Реализация
долгосрочного
проекта
AEP
началась
с
выработки
решений
по
трансфор
-
маторам
сверхвысокого
напряжения
компа
-
нии
.
В
долгосрочной
перспективе
необходима
проработка
всего
имущественного
комплекса
компании
с
учётом
основных
типов
оборудо
-
вания
,
включая
трансформаторы
,
выключате
-
ли
,
а
на
важных
объектах
—
и
аккумуляторные
батареи
подстанции
.
Отличительной
чертой
реализации
центра
диагностики
компании
AEP
является
возмож
-
ность
сведения
воедино
полного
диапазона
разрозненной
информации
об
оборудовании
,
алгоритмов
управления
активами
на
основе
обширных
знаний
предметной
области
и
решений
,
сформированных
интеллектуальным
программным
обеспечением
,
на
еди
-
ной
платформе
,
способной
охватить
все
типы
оборудова
-
ния
.
Данные
могут
поступать
от
различных
источников
в
режиме
он
-
или
офлайн
,
в
режиме
реального
времени
или
пакетами
.
Попытки
справиться
с
обработкой
этих
данных
вручную
были
бы
сильно
времязатратными
даже
при
на
-
личии
высококвалифицированных
специалистов
по
ин
-
формационным
системам
и
операторов
-
аналитиков
,
а
по
-
пытки
выборочной
автоматизации
процесса
при
помощи
точечных
решений
привели
бы
к
возникновению
несвя
-
занных
процессов
,
неполного
наглядного
представления
и
чрезмерным
затратам
на
обработку
данных
.
На
практике
AEP
проводит
оптимизацию
существую
-
щей
инфраструктуры
и
планирует
предоставить
ретро
-
спективные
данные
об
оборудовании
в
цифровом
виде
,
данные
оперативного
мониторинга
и
данные
системы
SCADA
в
центр
диагностики
.
И
уже
здесь
,
после
приме
-
нения
алгоритмов
контроля
состояния
и
производитель
-
ности
(
например
,
производительности
оборудования
и
опасности
возникновения
неисправности
),
на
базе
исчер
-
пывающего
набора
данных
задействуется
целая
гамма
аналитических
средств
и
технологий
(
например
,
детали
-
зация
данных
,
основные
производственные
показатели
и
данные
инструментальных
панелей
в
режиме
реаль
-
ного
времени
)
для
приведения
в
действие
процесса
при
-
нятия
решений
,
как
стратегических
,
так
и
эксплуатаци
-
онных
.
Для
усиления
существующей
инфраструктуры
в
новое
оборудование
встраивается
более
современное
оборудование
мониторинга
,
что
,
собственно
,
и
является
модернизацией
выбранных
ресурсов
.
Достижение
планируемой
выгоды
Компания
AEP
чётко
определила
ожидаемые
выго
-
ды
после
внедрения
центра
диагностики
:
•
снижение
отказов
оборудования
с
катастрофически
-
ми
последствиями
.
Предполагается
,
что
снижение
21
www.tdworld.ru, www.tdworld.com
|
Март–апрель 2013
21
УПРАВЛЕНИЕ
Активами
отказов
оборудования
будет
достигнуто
за
счёт
сво
-
евременной
наглядности
состояния
оборудования
,
внедрения
прогнозной
политики
и
моделирования
рисков
;
•
приоритетность
технического
обслуживания
и
заме
-
ны
оборудования
.
Понимание
отказа
,
риска
отказа
или
амортизации
оборудования
на
уровне
системы
поможет
определить
приоритетность
технического
обслуживания
и
замены
,
способствуя
тем
самым
снижению
отказов
и
затрат
по
эксплуатации
и
техни
-
ческому
обслуживанию
;
•
оптимизация
стратегии
инвестирования
в
основные
средства
.
Предполагается
,
что
исчерпывающая
и
точная
информация
о
состоянии
оборудования
бу
-
дет
способствовать
оптимизации
стратегии
и
графи
-
ков
замены
основных
фондов
компании
AEP;
•
максимизация
производительности
сети
.
Предпо
-
лагается
,
что
процесс
осознания
значимости
ин
-
теллектуальной
сети
будет
в
значительной
степени
способствовать
повышению
производительности
и
надёжности
сети
электропередачи
компании
;
•
повышение
производительности
.
Ожидается
,
что
усовершенствование
процессов
приоритетности
ТО
и
планирования
будет
способствовать
оптималь
-
ному
использованию
квалифицированной
рабочей
силы
и
техническому
обслуживанию
;
•
повышение
безопасности
.
Более
полное
понимание
угроз
безопасности
при
помощи
средств
визуализа
-
ции
будет
способствовать
усилению
безопасности
сотрудников
компании
,
общественности
и
окружаю
-
щей
среды
;
•
более
строгое
соблюдение
нормативных
требова
-
ний
и
отчётности
.
Сбор
данных
,
анализ
и
генерация
отчётности
в
автоматическом
режиме
будет
способ
-
ствовать
более
строгому
соблюдению
нормативных
требований
и
подготовки
к
аудиторской
проверке
;
•
повышение
эффективности
использования
ресур
-
сов
.
Ожидается
,
что
привязка
процесса
эксплуата
-
ции
к
техническому
обслуживанию
в
зависимости
от
состояния
оборудования
и
управлению
персоналом
будет
способствовать
усовершенствованию
управ
-
ления
отключениями
и
продолжительностью
про
-
стоя
оборудования
.
Анализ
полученного
опыта
Ввод
в
действие
центра
диагностики
AEP —
это
продолжительный
процесс
,
и
,
хотя
первоначальная
реализация
ещё
продолжается
,
этапы
заблаговремен
-
ного
планирования
и
определения
объёмов
работ
уже
закончены
.
Анализируя
полученный
опыт
,
можно
сде
-
лать
некоторые
выводы
,
общие
для
организаций
,
ко
-
торые
планируют
осуществление
подобных
проектов
:
•
постановка
целей
высокого
уровня
.
Успех
реа
-
лизации
таких
проектов
во
многом
зависит
от
при
-
влечения
как
можно
большего
числа
акционеров
к
участию
в
постановке
долгосрочных
целей
.
Цели
,
которые
были
поставлены
компанией
AEP,
вклю
-
чали
безопасность
,
соответствие
нормативным
требованиям
,
производственную
эффективность
и
высокие
финансовые
показатели
.
Такие
долгосроч
-
ные
цели
необходимы
для
оценки
объёмов
работ
по
проекту
и
определения
достигнутых
успехов
в
динамике
по
времени
;
•
выявление
бизнес
-
требований
.
Первоочеред
-
ной
задачей
во
избежание
замедления
процесса
реализации
проекта
является
расстановка
приори
-
22
Март–апрель 2013
|
www.tdworld.com, www.tdworld.ru
22
тетов
основных
бизнес
-
требований
.
В
эти
задачи
компания
AEP
включила
приоритетность
управ
-
ления
и
технического
обслуживания
,
ускорение
оценки
состояния
и
визуализации
оборудования
,
а
также
расстановку
приоритетов
в
деле
управления
инвестициями
;
•
реализация
комплексных
решений
.
Определе
-
ние
состояния
оборудования
—
это
не
обособлен
-
ный
процесс
,
он
требует
взаимодействия
множе
-
ства
функциональных
подразделений
компании
и
комплексного
подхода
.
Центр
диагностики
транс
-
формирует
структуру
подхода
к
обслуживанию
ин
-
фраструктуры
путём
объединения
работы
многих
мобильных
подразделений
в
единое
целое
.
Таким
образом
,
для
реализации
необходимо
наличие
комплексного
решения
,
позволяющего
собрать
всю
информацию
от
любых
источников
в
одном
месте
и
объединить
её
со
специализированными
знания
-
ми
в
предметной
области
,
интеллектуальным
ПО
(
алгоритмы
экспертного
анализа
и
инструментарий
бизнес
-
аналитики
)
и
интеллектуальным
аппарат
-
ным
обеспечением
(
датчики
и
системы
монито
-
ринга
).
Принимая
вызов
Старение
оборудования
—
это
задача
долгосроч
-
ной
перспективы
для
всех
энергокомпаний
.
Для
ре
-
шения
текущих
и
предстоящих
проблем
эта
задача
требует
постоянного
внимания
и
значительных
уси
-
лий
,
а
также
применения
инновационных
технологий
.
К
счастью
,
в
компании
AEP
эти
технологии
уже
созда
-
ны
и
реализуются
в
системах
управления
состоянием
оборудования
.
Эти
системы
задействуют
огромное
количество
сквозных
информационных
систем
пред
-
приятий
,
таких
как
AEP,
анализируют
их
с
целью
соз
-
дания
важнейших
данных
для
управления
оборудова
-
нием
в
масштабе
сети
и
совместного
использования
значимых
показателей
для
получения
максимальных
результатов
в
масштабе
энергосистемы
.
Джефф
Флиман
(Jeff Fleeman, ja
fl
eeman@aep.
com) —
руководитель
службы
перспективных
исследо
-
ваний
и
технологий
проблем
передачи
электроэнергии
в
компании
American Electric Power,
в
круг
его
обязан
-
ностей
входит
системный
анализ
,
разработка
техноло
-
гий
,
вопросы
производительности
систем
HVDC/FACT
и
оборудования
и
программы
реконструкции
.
Он
име
-
ет
степени
бакалавра
и
магистра
в
области
электро
-
техники
государственного
университета
штата
Огайо
,
возглавляет
Консультативный
комитет
по
передаче
электроэнергии
и
подстанциям
Электроэнергетического
научно
-
исследовательского
института
(EPRI),
а
также
возглавлял
Комитет
по
передаче
электроэнергии
Элек
-
тротехнического
института
им
.
Эдисона
в
2005—2007
гг
.
Член
СИГРЭ
,
старший
член
ИИЭР
,
дипломированный
инженер
.
Компании
,
упомянутые
в
статье
:
ABB | www.abb.com
American Electric Power | www.aep.com
Ventyx | www.ventyx.com
Центр
диагностики
агрегирует
данные
разных
источников
и
задействует
интеллектуальные
и
аналитические
средства
для
гене
-
рации
процессов
принятия
решений
на
единой
платформе
.
Оригинал статьи: Компания AEP вводит в действие центр по диагностике оборудования
Быть или не быть аварии? Поиск новых подходов к сокращению операционных и капитальных затрат на оборудование и продлению сроков его службы.
Комментарий к статье:
Андрей Черезов, заместитель председателя Правления — главный инженер ОАО «ФСК ЕЭС».
