Умная электростанция. История успеха ООО «Хуадянь-Тенинская ТЭЦ»

Регулирование на ПРОСТОРе

Лаборатория «ПРОСТОР» была основана в 2018 году как бизнес-подразделение Института Энергетических Систем (ИЭС) и специализируется на разработке и внедрении решений в сфере «умной электростанции», способствуя реализации общероссийской стратегии по цифровизации энергетического сектора и импортозамещению. За время работы Институт Энергетических Систем реализовал более 200 проектов, и одним из важнейших направлений деятельности компании стала разработка отечественного программного обеспечения для мониторинга и анализа фактического участия генерирующего оборудования в общем первичном регулировании частоты (ОПРЧ).

В 2018-2019 гг. выяснилось, что большое число электростанций РФ отработали некорректно при случившихся резких изменениях частоты. Одной из причин часто выступало желание персонала станций поберечь оборудование, чтобы оно не реагировало на скачки частоты. Ситуация требовала изменений и 09.01.2019 году Минэнерго РФ выпустило Приказ № 2, закрепивший требования к участию генерирующего оборудования в ОПРЧ и обязывающий собственников генерации, организовать/внедрить на своих объектах системы автоматического мониторинга участия генерирующего оборудования в ОПРЧ.

После вступления Приказа Минэнерго, если нарушение было зафиксировано и подтверждено, станцию лишали статуса «участника ОПРЧ» до устранения всех замечаний, проверки и подтверждения готовности генерирующего оборудования к участию в ОПРЧ.  Это означает потерю тарифной надбавки в 3%, необходимость понести затраты на проведение испытаний и, соответственно, приводит к снижению выручки предприятия. Знание о том, как генерирующее оборудование отрабатывает в ОПРЧ может помочь заблаговременно привести оборудование в состояние, позволяющее выполнить требования Минэнерго и АО «СО ЕЭС» по ОПРЧ и избежать финансовых потерь. Программное обеспечение Лаборатории «ПРОСТОР» как раз предназначено для данной задачи и позволяет анализировать поведение оборудования при отклонениях частоты в энергосистеме.

Хуадянь под Ярославлем

Одним из первых проектов в портфеле ПРОСТОРа, связанных с регулированием частоты, стала Хуадянь-Тенинская ТЭЦ, расположенная под Ярославлем и обеспечивающая теплом Северный район города, а также поставляющая электроэнергию на объекты по всей Ярославской области. На Хуадянь-Тенинскую ТЭЦ Лаборатория ПРОСТОР в 2021 году поставила и внедрила как раз ту самую систему анализа данных.

«Когда мы начали реализовывать проект на Хуадянь-Тенинской, столкнулись с несколькими группами источников данных, – рассказывает исполнительный директор ООО «ИЭС» Сергей Николаев. – Было неясно, от какой группы брать данные для оценки участия в ОПРЧ. Пришлось отклониться от первоначального плана «Данные есть» и сперва проанализировать качество этих данных по ряду параметров (апертура, периодичность и др.). После анализа мы попросили улучшить качество данных. Станция их оперативно откорректировала, что позволило проводить качественную оценку участия генерирующего оборудования в ОПРЧ».

Из-за того, что источников было несколько, специалистам ПРОСТОРа пришлось добавить алгоритмы дорасчета — выбор измерения, полученного из нескольких источников данных.

«Пришлось затратить немного больше времени, но у нас появился весьма полезный универсальный сервис дорасчетов, который мы масштабируем на другие проекты и продукты ПРОСТОР», — отмечает Сергей Николаев.

Контрольный пакет ТЭЦ принадлежит китайской энергокорпорации «Хуадянь». У китайских партнеров была собственная аналогичная технология анализа данных, однако, работая в российском правовом поле внедрять иностранное ПО сложно, оно ориентировано на другой рынок и на другие требования.

По словам ИТ-директора Хуадянь-Тенинской ТЭЦ Александра Белавина, приобретение других разработок обошлось бы гораздо дороже, было бы более трудоемким и ресурсозатратным. Есть и еще одна причина, почему руководство ТЭЦ выбрало именно отечественную платформу «ПРОСТОР»: материнская компания Лаборатории «ПРОСТОР» (ИЭС) участвовала в разработке самой методики оценки участия оборудования в регулировании частоты.

Методики и методы

Основные тонкости оказались связаны именно с методикой. Дело в том, что системный оператор Единой энергетической системы определяет требования к анализу и критерии, которые формализуют принципы участия генерирующего оборудования в ОПРЧ, показывают, какие данные нужно собирать, какими алгоритмами их обрабатывать, и с чем эти данные сравнивать, чтобы выносить вердикт: правильно ли оборудование отучаствовало в первичном регулировании. В широко используемых классических системах «SCADA», которые могут только мониторить/архивировать/визуализировать, но не анализировать, это сделать практически невозможно, в то время как решение ПРОСТОР.ОПРЧ решает именно эту задачу.

«Дополнительный плюс состоит в том, что при использовании программного обеспечения ПРОСТОР мы и сами себя можем оценить, — говорит технический специалист Хуадянь-Тенинской ТЭЦ Алексей Львов. — В противном случае мы бы просто предоставляли системному оператору данные мониторинга, а нам, уже по факту, сообщали бы результат. Но сейчас мы видим аналитику и можем сделать выводы, корректно ли работает оборудование в рамках ОПРЧ».

Осенью 2021 года методика оценки участия оборудования в ОПРЧ была изменена. С одной стороны, она стала более объективной — ряд данных ранее можно было интерпретировать, тогда как сейчас все формализовано и описано алгоритмами и  математическими конструкциями, не подразумевающими двойного толкования. Но с другой — для персонала Хуадянь-Тенинской ТЭЦ ситуация усложнилась — сотрудникам станции фактически пришлось обучаться заново работать с ПО. Специалисты ИЭС оказывают поддержку, проводят мероприятия, на которых объясняют, как работает система в соответствии с требованиями новой методики.

Итог

По словам сотрудников ТЭЦ, пока резких скачков частоты на станции не происходило (за исключением одного, который был зафиксирован еще во время пуско-наладочных работ при внедрении нового программного обеспечения). Однако, всегда лучше подстраховаться заранее.

«В соответствии с законом Мерфи, если что-то может случиться, оно случится, — отмечает Александр Белавин, начальник отделения ИТ ООО «Хуадянь-Тенинская ТЭЦ». — Но теперь у нас есть определенная уверенность: в случае изменения частоты система позволит качественно проанализировать и аргументированно доказать надзорному органу, что все было сделано как нужно, и оборудование отреагировало корректно. Кроме того, ИЭС гарантировал нам консультационную помощь и методологическую поддержку».