Данные систем возбуждения: повышение эксплуатационной готовности генерирующих мощностей 

Система возбуждения играет ключевую роль в производстве электроэнергии.

Являясь лидером рынка систем возбужения, компания ABB намерена использовать свою обширную базу установленного оборудования в этой области для предоставления сенсорных данных и интеллектуальных аналитических выводов, основанных на обработке данных. Это позволит энергетическим предприятиям повысить коэффициент готовности своих энергогенерирующих блоков. Для реализации этой задачи компания разрабатывает инновационное цифровое решение, которое переносит процессы принятия решений на базе искусственного интеллекта непосредственно на периферийный уровень управления. Тем самым обеспечивается беспилотная, эффективная и отказоустойчивая генерация электроэнергии, подкрепленная мониторингом в реальном времени, предиктивной аналитикой, автономным устранением неисправностей, мониторингом состояния активов и самооптимизирующимися системами управления, призванными оказывать помощь операторам в принятии различных решений. Стремясь к достижению этой цели, ABB планирует снизить совокупную стоимость владения электротехническим оборудованием на электростанциях, одновременно максимизируя коэффициент готовности и надежность энергоблоков; таким образом, компания создает ключевую предпосылку для перехода к автономным, беспилотным электростанциям.

Первым шагом на пути к воплощению этого видения в реальность станет разработка программного решения, использующего оперативные данные, генерируемые системами возбуждения, с целью увеличения среднего времени наработки на отказ энергогенерирующих активов. По сути, данное программное обеспечение в конечном итоге должно стать инновационным решением для удаленного мониторинга в реальном времени, обеспечивающим безопасный оперативный доступ к данным систем возбуждения посредством защищенного канала связи, работающего исключительно в режиме исходящего трафика. После полного развертывания это решение предоставит операторам электростанций и инженерам ABB единую картину состояния системы в реальном времени, включая информацию об аварийных сигналах и диагностические данные. Преобразуя операционные данные в практически значимые аналитические выводы, решение поможет сократить время простоев, повысить надежность оборудования и обеспечить соблюдение нормативных требований.

Системы возбуждения являются ключевым компонентом многих энергогенерирующих установок; владельцы и операторы электростанций используют их для обеспечения надежности эксплуатации, устойчивости и высокой динамики переходных процессов своих активов — в соответствии с требованиями энергосистем. Предлагаемое компанией ABB решение будет собирать данные временных рядов и информацию о событиях с таких устройств, как оборудование линейки UNITROL®, к которому подключены устройства Интернета вещей (IoT). Собираемые данные будут включать информацию о напряжениях и токах возбуждения, состоянии преобразователей, тепловых параметрах, сигналах аварийной сигнализации, сигналах отключения и версиях встроенного программного обеспечения. Кроме того, будут доступны электрические измерения, выполняемые посредством системы возбуждения, — такие как напряжения и токи статора и ротора генератора, а также значения мощности. Сбор данных не ограничится лишь этими параметрами: данное решение обеспечит масштабируемую основу для получения информации также и от смежного оборудования, повышая тем самым общую доступность данных и готовность системы, а также открывая возможности для разработки более совершенных интеллектуальных алгоритмов.

Данные будут передаваться в облачную платформу — размещенную либо на ресурсах ABB, либо на ресурсах самого заказчика. Для решений, размещаемых на стороне ABB, будет использоваться облачная платформа Microsoft Azure. Таким образом, географическое место хранения данных может быть легко настроено в соответствии с предпочтениями заказчика с использованием доступных центров обработки данных MS Azure.

Хотя решение ABB изначально разрабатывалось с прицелом на системы возбуждения, компания не намерена ограничивать его применение исключительно этой областью. В планах компании — расширение возможностей решения для сбора данных также и со смежных активов, таких как системы управления турбинами (TCS), регистраторы аварийных процессов или системы гиперспектральной визуализации (HSI). Интеграция подобных данных позволит повысить ситуационную осведомленность на уровне всей системы, улучшить диагностику первопричин неисправностей и оптимизировать координацию работы всего парка оборудования.

Опираясь на эту облачную основу, компания ABB сделает следующий шаг — расширит функциональные возможности решения за счет внедрения технологий граничных вычислений (edge ​​computing). Размещая средства искусственного интеллекта и аналитики ближе к источнику данных — непосредственно в локальной сети электростанции, — ABB обеспечит возможность принятия решений в режиме реального времени даже в условиях ограниченного или нестабильного сетевого подключения. Такое развертывание на «границе сети» гарантирует минимальную задержку передачи данных, более оперативное реагирование на аномалии, а также повышение уровня суверенитета данных, поскольку критически важная эксплуатационная информация может обрабатываться локально. Более того, благодаря интеграции интеллектуальных функций граничных вычислений с облачной инфраструктурой, система объединит в себе масштабируемость и возможности коллективного анализа данных, присущие облачным платформам, с оперативностью и автономностью локального управления. Эта гибридная архитектура позволит создать отказоустойчивую, безопасную и ориентированную на будущее экосистему, которая обеспечит максимальную непрерывность производственных процессов, сократит расходы на передачу данных и дополнительно повысит доступность и надежность энергогенерирующих активов.