Анатолий Воротников: «Тепловой бизнес без автоматизации обречен на неэффективность»

Одна из важнейших задач новых инвесторов, пришедших за последние полтора десятилетия в тепловую энергетику нашей страны, – автоматизация вверенных им объектов для контроля за состоянием оборудования, управления режимами теплоснабжения.

О том, как решается эта задача, от которой зависит надежность теплоснабжения городов и регионов и эффективность «теплового» бизнеса, рассказывает собеседник «Энергетики и промышленности России» – начальник управления ИТ Томского филиала ОАО «ТГК-11» Анатолий Воротников.



«Умные» решения поставили на поток

– Ваша компания, работающая на базе генерирующих мощностей Томской ГРЭС-2, Томской ТЭЦ-3 и предприятия «Тепловые сети», – один из крупнейших участников рынка тепловой энергетики Западной Сибири, обеспечивающий 92 процента тепловой энергии для полумиллионного Томска. Насколько актуальна для Томского филиала ТГК-11 задача автоматизации объектов тепловой энергетики, находящихся в ведении вашей компании, – от крупных генерирующих объектов и тепломагистралей до локальных котельных?

– Актуальность этой задачи несомненна, так как выработка и реализация тепловой энергии являются основным источником получения прибыли для Томского филиала ТГК-11. Именно автоматизация позволяет в результате контроля состояния объектов и оптимизации режимов работы тепловых сетей снизить затраты на эксплуатацию и ремонт оборудования, уменьшить вероятность возникновения аварий, снизив при этом себестоимость производства тепловой энергии и максимально увеличив прибыль компании. Кроме того, оптимизация гидравлических и тепловых режимов работы теплосетей позволит предоставить потребителям наиболее качественные услуги, что повысит социальный статус компании в городе Томске.

– Насколько эти задачи были актуальны в тот момент, когда Томский филиал ТГК-11 только приступил к обслуживанию вверенных территорий? Какая стратегия повышения управляемости теплового бизнеса была создана первоначально и как менялась?

– Тепловые сети Томска, которые обслуживает наш филиал, представляют собой сложную технологическую систему, распределенную по всей территории города и соединяющую между собой объекты генерации тепловой энергии и конечных потребителей. Данная система включает в себя магистральные и квартальные сети с расположенными на них технологическими объектами: подкачивающими насосными станциями, центральными тепловыми пунктами, узлами коммерческого учета тепловой энергии, тепловыми камерами и прочее. Главной задачей, стоящей перед эксплуатирующими службами тепловых сетей, было управление режимами теплоснабжения и обеспечение безаварийной работы. Одной из основных проблем, препятствующих решению указанных задач, оказалось отсутствие у диспетчера тепловых сетей развернутой картины состояния тепловых сетей, параметров теплового носителя и технологического оборудования в режиме реального времени. Поэтому задача автоматизации объектов тепловых сетей Томского филиала ОАО «ТГК-11» стала одной из первоочередных.

Время для решения этой задачи наступило в 2001 году, когда была реализована первая очередь системы автоматизации – автоматизированная система диспетчерского контроля и управления (АСДКУ). Она обеспечивала сбор определенного набора сигналов, позволяющих производить дистанционный мониторинг как параметров теплоносителя (давление, температура, расход), так и достаточно широкого набора параметров, характеризующих состояние технологического оборудования (электропитание, режим работы насосов, состояние задвижек и так далее). Основным недостатком внедренной системы являлся тот факт, что она охватывала только две подкачивающие насосные станции (ПНС), что не позволяло сформировать у диспетчера цельную картину состояния тепловых сетей и произвести какой либо анализ режима работы тепловых сетей в целом. Опыт эксплуатации системы АСДКУ показал, что чем больше объектов включено в систему, тем более точная картина режимов работы тепловых сетей может быть получена диспетчером, тем более качественным и оперативным будет контроль режимов работы и реакция диспетчера на возникновение аварийных ситуаций. В связи с этим было принято решение на начальном этапе развивать систему АСДКУ в направлении наращивания числа объектов, включенных в систему, и расширения диспетчеризации режимов работы тепловых сетей в целом.

Одновременно с развитием АСДКУ выполнялась большая работа по внедрению оборудования для управления электроприводом насосов – преобразователей частоты. Именно электропотребление является одной из основных составляющих затрат в организации теплоснабжения, поэтому оптимизация режимов работы электродвигателей играет существенную роль в снижении энергозатрат и позволяет, помимо существенного сокращения расхода электроэнергии, повысить надежность и качество регулирования режимов отпуска тепла, обеспечить дополнительную защиту электрооборудования, эксплуатировать тепломеханическое оборудование с более низкими параметрами.

С увеличением количества оборудования, оснащенного системами контроля и управления, и возросшим количеством автоматизированных объектов возникли задачи по оптимизации обработки и анализа большого потока информации, получаемого с этих объектов, и по автоматизации принятия решений на основе этих данных. В связи с этим в последние несколько лет происходило внедрение специализированных программных продуктов для выполнения проектных работ, режимно-наладочных расчетов, организации энергосбытовой деятельности и интеграция данных продуктов в информационную среду предприятия.

Концепция развития автоматизации теплового бизнеса, принятая сегодня в Томском филиале, предполагает создание и в последующем интеграцию пяти систем:

∙ АСДКУ тепловых сетей с установкой приборов учета в максимально необходимых контрольных точках теплосетей;

∙ АСДКУ локальных котельных, позволяющую получать все необходимые данные по телеизмерениям и телесигнализации угольных и газовых котельных;

∙ геоинформационной системы Zulu, служащей для отображения объектов генерации тепловой энергии и схемы тепловых сетей на карте города, и Zulu-Thermo, необходимой для гидравлических и теплогидравлических расчетов системы теплоснабжения;

∙ информационно-аналитической системы Omni-UtilitieS для комплексной автоматизации учета поставок тепловой энергии конечным потребителям;

∙ создание единого диспетчерского ситуационного центра с возможностью контроля в режиме реального времени состояния объектов, участвующих в тепловом бизнесе, и оптимизации процесса доставки тепловой энергии от источников до потребителя.

И наконец, важнейшей задачей настоящего времени является возможность проводить комплексный анализ параметров функционирования системы теплоснабжения и разработка решений, направленных на снижение себестоимости производства и транспорта тепловой энергии. Ведь конечной задачей автоматизации объектов теплоэнергетики является повышение эффективности функционирования предприятия – как в техническом плане, так и с точки зрения ведения бизнеса.



Путь к эффективности

– Какие действия необходимо предпринять для того, чтобы задача-максимум стала реальностью?

– Во-первых, обеспечить надежную и эффективную работу технологического оборудования тепловых узлов и процесса теплоснабжения в целом за счет применения прогрессивных технических решений с использованием современного технологического оборудования и микропроцессорной техники, введения новых функций, в том числе математической обработки и накопления технологической информации.

Во-вторых, обеспечить оперативный и технический персонал достаточной, достоверной и своевременной технологической информацией для ведения оперативного контроля и возможности управления технологическим процессом, а также предоставить персоналу ретроспективную технологическую информацию для возможности анализа, оптимизации и планирования работ по эксплуатации оборудования объектов тепловых сетей и их ремонтов.

В-третьих, организовать телеуправление насосными агрегатами и задвижками на объектах, где установлены частотно-регулируемые привода (ЧРП), отработать модели алгоритмов телеуправления. Необходима также установка ЧРП на все насос­ные агрегаты, замена запорной арматуры на объектах.

В-четвертых, организовать снижение производственных издержек за счет повышения качества и оптимизации процесса теплоснабжения, своевременного обнаружения и локализации аварийных ситуаций, снижения затрат на ремонт технологического оборудования.

В-пятых, в число важнейших задач входит создание эффективной системы учета энергетических ресурсов (тепловая энергия, теплоноситель), отпускаемых с источников и потребляемых абонентами, а также автоматизация и диспетчеризация локальных котельных, передаваемых администрацией города Томскому филиалу ОАО «ТГК-11».

Кроме того, в число приоритетов входит создание аналитической системы, позволяющей осуществлять контроль состояния объектов теплоэнергетики и контроль данных по отпуску энергоресурсов с источников, анализ распределения ресурсов по отдельным участкам тепловых сетей, а также учет данных по потребителям. Аналитическая система позволит в режиме реального времени производить оценку изменения объемов полезного отпуска в зависимости от показателей работы источников, определять наиболее «проблемные» участки тепловых сетей и недобросовестных потребителей, что, в свою очередь, позволит оптимизировать работу компании по сокращению потерь.

– Можете ли вы более подробно рассказать о результативности внедренных «умных» систем и о том, как связаны эти внедрения с процессами, происходящими в энергетике?

– Для более эффективного управления задачами компании в части начислений за оказываемые услуги в области теплового бизнеса в 2011 году была внедрена автоматизированная информационная система – АИС Omni-UtilitieS. Данная система предусматривает как выполнение текущих начислений, так и расчет ожидаемых объемов полезного отпуска, что в совокупности с наличием электронной модели тепловых сетей города позволяет существенно повысить достоверность результатов, получаемых при моделировании различных процессов, связанных с изменением режимов работы источников теплоснабжения. Учитывая последние тенденции в сфере теплоснабжения, касающиеся периодического изменения подходов в части порядка начислений за коммунальные ресурсы и в части порядка распределения соответствующих ресурсов между потребителями, в рассматриваемом программном комплексе была реализована возможность использования различных методик для каждого из абонентов.

Кроме того, в 2012 году внедрена геоинформационная система Zulu, создана откалиброванная электронная модель системы теплоснабжения. В настоящее время в ГИС Zulu выполняются гидравлические расчеты как по существующим сетям, так и с учетом подключения новых абонентов.

В ремонтный период на электронной модели тепловых сетей проводится ежедневное обновление визуализации участков сетей, выведенных в ремонт, а также участков, прошедших гидравлические испытания на прочность, что позволяет оперативно получать информационную выборку, справки и отчеты по наличию отопления и горячего водоснабжения у потребителей, какие участки сети отпрессованы, введены в ремонт и выведены из него. Интеграция ГИС Zulu с программным продуктом Omni-UtilitieS позволяет графически отображать необходимую информацию из базы данных «Теплоэнергосбыта».

В целом объекты, оснащенные системами автоматики, телемеханики, телеизмерений и телеуправления, выводят предприятие на новый уровень организации производства. В результате выполнения мероприятий по автоматизации оборудования улучшена управляемость системы теплоснабжения, соответственно повышены надежность и качество теплоснабжения, снижено количество и уменьшены негативные последствия технологических нарушений, повышен профессиональный уровень персонала. Данные результаты важны для улучшения имиджа предприятия у населения, а также приносят экономический эффект – как прямой, в результате снижения потерь, оптимизации работы оборудования, отказа от дежурного персонала на объектах, так и косвенный, в результате уменьшения претензий и штрафных санкций.



Российские разработчики показали оперативность

– Какие решения в области автоматизации внедряются и тиражируются с наибольшим успехом?

– Наибольшим успехом пользуются решения по автоматизации объектов тепловых сетей. Проект АСДКУ ТС, разработанный в 2011 году с использованием типовой схемы размещения и комплектации оборудования, позволил максимально унифицировать комплекты оборудования и алгоритмы обработки данных для различных систем автоматизации. Данные решения легко адаптируются на другие объекты тепловых сетей с минимальными доработками.

– Как вы оцениваете сравнительные возможности, плюсы и минусы отечественных и зарубежных разработчиков таких решений?

– В части автоматизации теплового бизнеса мы отдаем предпочтение отечественным разработчикам – не только по причине более низкой стоимости предлагаемых решений, но и потому, что отечественные разработки адаптированы к используемому оборудованию нижнего уровня. Кроме того, отечественные системы более полно отвечают требованиям законодательства в сфере ЖКХ.

– Насколько полезен для вас опыт других компаний, прежде всего – российских, но также и зарубежных, внедряющих подобные решения?

– Взаимодействие с другими компаниями в сфере внедрения высокотехнологичного оборудования, обмен опытом и знаниями помогают точнее расставить ориентиры и избежать ошибок.

В процессе общения с коллегами из Красноярска, Иркутска, Северска Томской области были найдены полезные решения по выбору конкретного оборудования, по приоритетности его внедрения, по способам использования полученных результатов. При подготовке к запуску проекта по автоматизации теплового бизнеса в 2011 году была проведена большая предварительная работа по анализу необходимых функциональных требований к системе, способов решения поставленных задач и их стоимости. В результате был выбран наиболее оптимальный вариант построения системы автоматизации, на основании которого и было сформулировано техническое задание на проектирование.



Стратегия количества и качества

– Какие ориентиры, связанные с автоматизацией объектов тепловой энергетики, поставлены вашей компанией на ближайшую перспективу (2013 2015 годы)?

– В ближайшей перспективе компания ориентируется на продолжение развития автоматизации теплового бизнеса в двух направлениях – количественном, предусматривающем увеличение числа объектов, оснащенных системами и средствами автоматизации, и качественном, предусматривающем интеграцию всех автоматизированных объектов в единый программно-расчетный комплекс с выходом на решение аналитических, расчетных, сбытовых и управленческих задач.

Для оптимального развития автоматизации объектов тепловой энергетики в ТФ в период с 2013 по 2015 год планируется:

∙ создание единого ситуационного диспетчерского центра, позволяющего осуществлять контроль над состоянием тепловых сетей и локальных котельных и анализ выработки, транспортировки и потребления тепловой энергии;

∙ увеличение количества контрольных точек на объектах тепловых сетей, оснащенных приборами учета тепловой энергии и состояния оборудования;

∙ создание аналитической системы в АСДКУ ТС, позволяющей на основе разработанных моделей и алгоритмов контролировать соблюдение оптимальных режимов работы системы теплоснабжения, состояние технологического оборудования и прогнозировать аварийные ситуации;

∙ корректировка расчетной модели тепловых сетей в Zulu с учетом актуальных фактических показателей, получаемых от АСДКУ тепловых сетей;

∙ дальнейшая интеграция Omni-UtilitieS и Zulu для отображения на ГИС состояния оплаты потребителями тепловой энергии, договорных параметров, показания потребления тепла и прочее;

∙ разработка в Zulu подсистемы планирования и проведения ремонтов тепловых сетей;

∙ организация системы телеуправления оборудованием подкачивающих насосных станций путем управления частотными приводами, а также запорной арматурой.

И наконец, планируется автоматизация восемнадцати локальных котельных, предусматривающая установку на объектах необходимого оборудования для сбора параметров контроля работы котельных, сбор параметров в единую систему АСДКУ и их контроль диспетчерской службой, интеграция данных по котельным в систему Zulu.

Беседовала Ольга МАРИНИЧЕВА