Самоорганизация IT-Систем для электростанций: трудность создания и лёгкость использования Smart-MES

По большому счёту, Генерирующей компании без разницы трудно ли или легко ли создать систему для автоматизации расчётов ТЭП, т.к. она всё равно не будет финансировать полную её разработку из-за того, что на рынке достаточно организаций, предлагающих готовые решения. А что касается данной системы Smart-MES, то можно ли создать подобную? Можно! Но будет ли она лучше этой? Никогда! Почему? Повторить все наши инновации просто не возможно!

У системы основные технические характеристики это функциональность, адаптируемость и скорость вычисления. Естественно, можно возразить, что, мол, зачем огромная скорость? На сервере итак стоят мощные процессоры, так что программы работают достаточно быстро. Здесь всё зависит от задач, поставленных перед системой. Если просто нужна бестолковая автоматизация расчётов ТЭП, то действительно подойдёт любая система. Ведь и MS Excel с этим справляется. Если же Генерирующая компания предпочитает от внедрения системы иметь дополнительную прибыль, то тогда необходима именно наша Smart-MES. А скорость нужна для реализации оптимизационных и интеллектуальных задач с использованием полной экономико-математической модели электростанции и для автоматизации расчёта фактических и нормативных ТЭП в реальном времени, а также для предупреждения аварийных ситуаций.

Здесь возникает недоумение, что, причём же в данном случае аварийные ситуации. Всё дело в том, что на нашей Smart-MES очень легко реализуются как любые расчёты ТЭП для любой электростанции в неограниченном количестве, так и любые алгоритмы анализа корректного взаимного состояния дискретных и аналоговых параметров в соответствии с технологическим процессом, что необходимо для предупреждения аварийных ситуаций. Но ведь и большой неконтролируемый в реальном времени перерасход топлива также может быть предвестником аварийной ситуации. Дополнительно и износ трубопроводов должен согласовываться с рабочим давлением воды и пара.

В настоящее время в каждой Генерирующей компании создалась устойчивая конструкция, т.е. есть IT-менеджер, и есть своя карманная IT-фирма. Эта IT-фирма успешно внедряет АСКУЭ, АСУТП, ERP. Вот и спрашивается, зачем им нужна ещё какая-то Smart-MES, которую IT-менеджер и IT-фирма не желают видеть в упор. Ведь только представьте кошмарную ситуацию, что внедрение Smart-MES за год сразу станет приносить Генерирующей компании огромный дополнительный экономический эффект, а эти свои IT-фирмы уже несколько лет постоянно «доят» Генерирующую компанию, а толку всё нет. Этого IT-менеджер признать никак не может.

Дело в том, что IT-политикой в Генерирующей компании руководит IT-менеджер, т.к. в информационных технологиях положено разбираться именно ему. Но ему то удобнее работать со своей карманной IT-фирмой из-за достойной экономической обратной связи. И чтоб не допустить к кормушке иных IT-разработчиков в ход идут различные убойные приёмы, типа: у них система не той платформы, у них устаревшая база данных, и, в завершение, у них нигде не работает. После этих рекомендаций никакой директор Генерирующей компании и слышать больше не захочет о данном IT-разработчике.

Но в этом случае просто сознательно подменяется важнейшая тема. Ведь Генерирующая компания существует именно для извлечения прибыли от поставки электроэнергии и тепла, а не для реализации академических IT-проектов. Следовательно, всё, что способно увеличить прибыль без больших затрат, следует срочно внедрять. Но это легко решается с «железом», т.к. всё руководство Генерирующих компаний ближе к технологам, и они совсем далеки от информационных технологий. Тем более, очень редко бывает, что компьютерная программа на производстве может приносить прибыль.

Так вот, нами, с учётом моего огромного опыта в электроэнергетике и с учётом практического чернового внедрения Smart-MES на ряде ТЭЦ, ГРЭС и АЭС, замечены две отрицательные особенности, характерные для всех тепловых электростанций России. Ведь эти две ужасные особенности представляют наши отечественные электростанции на мировом рынке в страшно неприглядном свете перед зарубежными инвесторами. Ну, скажите на милость, каким тупым должен быть инвестор, чтобы вкладывать свои кровные в допотопные электростанции, где даже нет элементарного учёта перерасхода топлива и где абсолютно не диагностируется аварийная ситуация.

Первая отрицательная особенность заключается в полном отсутствии оперативного учёта перерасхода топлива, который соответствует разности между фактическим расходом и нормативным расходом топлива за конкретные промежутки времени, которые не должны быть больше получаса. В данном случае перерасход топлива на каждом интервале, особенно в ночное время при пониженной нагрузке, обязательно будет по многим причинам. Комплексный анализ всех этих причин с последующей их минимизацией обязательно приведёт к ликвидации этого перерасхода через принудительную мотивацию эксплуатационного персонала на экономию топлива.

Вторая отрицательная особенность касается отсутствия предупреждения аварийной ситуации, которая может возникнуть в любой момент или из-за износа оборудования, или из-за самопроизвольного срабатывания автоматики, или из-за ошибки человека. В данном случае не следует путать с противоаварийной автоматикой, которая не допускает саму аварию. Если автоматика сработала, то это говорит, что аварийная ситуация уже существовала длительное время, которая и привела к остановке оборудования с нарушением производственного цикла. В случае же своевременного обнаружения аварийной ситуации можно легко устранить её причину без нарушения этого производственного цикла, а, следовательно, и без потери прибыли.

Но ведь с помощью нашей системы Smart-MES эти две отрицательные особенности легко можно исправить с получением средней дополнительной ежегодной прибыли в 300 миллионов рублей с каждой электростанции. Но Минэнерго РФ вместо оказания помощи в разъяснении Генерирующим компаниям важности устранения этих вековых недоработок, касающихся огромного перерасхода топлива и постоянных аварий, просто откровенно игнорирует само их наличие, тем самым, нанося огромный вред политике Президента РФ на увеличение притока инвестиций в Россию.

Давно прошли те времена, когда для нас важнейшим был факт чернового внедрения, поэтому раньше мы с лёгкостью соглашались на реализацию расчётов ТЭП за низкую цену и даже участвовали в дурацких конкурсах. В настоящее же время в этих архаичных конкурсах мы категорически не участвуем, т.к. нам больше не пристало созерцать, как комиссией из чинуш высокотехнологичный продукт тупо приравнивается к болтам и гайкам.

В данном случае все наши рассуждения относительно перспектив внедрения нашего актуальнейшего программного продукта очень простые. Если Генерирующим компаниям понадобится дополнительная прибыль и если они пожелают, чтобы их электростанции функционировали без аварий, то тогда они повернутся лицом именно к нашей Smart-MES. А в противном случае, чего ради напрасно метать бисер.

Поэтому сегодняшняя наша политика направлена именно на интенсивную популяризацию в аналитических пресс-релизах различных сторон нашей инновационной системы Smart-MES и на вскрытие порочной отсталой практики функционирования сегодняшней электроэнергетики.

Здесь уместно смело заявить, что у нас большие трудности с поиском настоящего Заказчика. И что ж Smart-MES «умерла»? Отнюдь! Дело в том, что важнейшая особенность Фирмы ИнформСистем заключается в её непотопляемости. А сама же Smart-MES постоянно модернизируется, осмысливается в соответствии с новыми реалиями и терпеливо ждёт своего звёздного часа. И сразу же при первом внедрении будет реализована уже новейшая версия Smart-MES: «MES-T2 2020». А пока стоимость её внедрения постоянно только растёт. Скоро она перевалит за 10 миллионов рублей.

Но всё равно эта сумма настолько смехотворна по сравнению с гарантируемой средней прибылью в 300 миллионов рублей. Здесь вы можете с ухмылкой заявить, что это всего лишь глупые фантазии моей некомпетентности. Вполне согласен, что я не технолог и не стоял у руля электростанции. Но я успешно в прошлом внедрил автоматизированные системы на 7 атомных энергоблоках, и мы полностью сами разработали перспективную Smart-MES, аналогов которой нет даже за рубежом. Предыдущие версии данной системы мы опробовали на десятке ТЭЦ, ГРЭС и АЭС. Так что все расчёты фактических и нормативных ТЭП я знаю досконально.

Теперь взываю к Вашему разуму, и давайте проанализируем ситуацию на электростанциях, используя принцип «Чёрного ящика», т.е. есть входы: топливо и вода, и есть выходы: электроэнергия и тепло. Суть технологического процесса внутри этого «Чёрного ящика» совсем не важна. Утверждённые нормативы для конкретной электростанции показывают, что для выработки определённого количества электроэнергии и тепла в каждый отрезок времени требуется вполне конкретное количество топлива. Но фактически то этого топлива получается больше. Почему? Если это не ошибка в нормативах, значит это огрехи технологического процесса.

Теперь посмотрим, что творится с этим перерасходом топлива (Факт - Норматив) в течение суток. Оказывается, что в дневные часы этот перерасход близок к нулю. Из этого следует, что нормативы абсолютно правильные. Но если в ночные часы перерасход топлива доходит до 30% от его фактического расхода, то, следовательно, не всё ладно с управлением на электростанции. Так причём же в данном случае моя некомпетентность в технологии. Но этих получасовых расчётов нет ни на одной электростанции, тем более нет поминутных расчётов, а они необходимы в переходные режимы работы электростанции. Здесь следует учитывать инерционность энергетических котлов, т.к. при снижении потребности в электроэнергии уменьшение подачи топлива следует производить с некоторым расчётным опережением.

Теперь пойдём дальше. Вот работает система Smart-MES и Мониторинг на БЩУ предоставляет оперативную аналитику по текущему перерасходу топлива. При необходимости в системе запускаются дополнительные инструменты для оптимальной загрузки оборудования. Здесь уже появляется возможность фиксировать технологические срезы с нулевым Перерасходом топлива. А на основании этих срезов уже легко можно прогнозировать и потребность в топливе.

Вот вам и комплексное решение проблемы экономии топлива!!!

В настоящее время, когда доходы от продажи электроэнергии и тепла фактически застопорены из-за регулирования Государством тарифов, то для увеличения прибыли необходимо снижать расходы, и в большей степени на топливо. Но во всех Генерирующих компаниях существует огромный неконтролируемый перерасход топлива, который в среднем по каждой ТЭЦ и ГРЭС эквивалентен 300 миллионов рублей в год, как уже было сказано выше. При этом происходит неоправданное превышение вредных выбросов в атмосферу в ночное время более чем на 30%. Экономические ежегодные потери от игнорирования менеджментом внедрения беззатратной перспективной энергосберегающей технологии на системе Smart-MES для каждой Генерирующей компании составляют 5 – 20 миллиардов рублей. А в целом по России это уже выливается в более 100 миллиардов рублей.

Для Руководства и для Инвесторов Генерирующих компаний привожу доходчивое разъяснение неконтролируемого источника их многомиллиардных потерь. Для выработки определённого количества электроэнергии и тепла в каждую минуту необходимо строго определённое количество топлива, которое легко определяется расчётами нормативных значений в реальном времени. Всё топливо, которое расходуется свыше расчётных значений, является перерасходом. Отговорки типа, что это технологические пережоги, являются от лукавого, т.к. просто на электростанциях элементарно отсутствует Smart-MES для оперативного контроля над этим перерасходом. Вот именно по этой причине, т.к. полностью отсутствует текущая расчётная информация, вообще ничего доказать не возможно.

Здесь следует строго различать работу электростанции в дневной период с максимальной загрузкой и работу электростанции в ночной период с половинной загрузкой. Между этими периодами происходят медленные переходные процессы для снижения поставки электроэнергии и для повышения, тоже самое происходит и с топливом. Но при этом обязательно следует учитывать огромную тепловую инерционность многотонных энергетических котлов, а также штрафные санкции за недопоставку электроэнергии согласно установленного суточного графика. Нами исследовано, что в дневной период перерасход топлива полностью отсутствует, а в ночной зашкаливает за 30%. Поэтому, все потери прибыли происходят именно в ночное время.

Но и это ещё не всё. В ночное время, когда люди мирно спят, все электростанции бесполезно для себя обильно орошают окружающий чистый воздух вредными выбросами, что для людей является просто смертельным фактором. Получается, что Генерирующие компании из-за огромного неконтролируемого перерасхода топлива не только себя лишают многомиллиардной прибыли, но и пагубно влияют на всё население России.

А сейчас тоже самое на пальцах. Перерасход топлива за каждую минуту равен разности фактического и нормативного расхода топлива за эту минуту: dBi=Bфi-Bнi. Но днём это выглядит так: Bфi-Bнi=0, а ночью через дневной расход топлива так: 0.8Bфi-0.5Bнi=0.3Bфi. Это говорит о том, что, когда ночью потребность в электроэнергии снижается в два раза, то фактический расход топлива снижается всего на 20%. Следовательно, 30% от фактического дневного расхода топлива бесполезно улетает в трубы, а вместе с ним и многомиллиардная прибыль. А должно быть ночью, как и днём, т.е. так: 0.5Bфi-0.5Bнi=0. Но, скажите, как можно попасть в цель, не видя цели?

Привожу простенький пример с кастрюлей. Предположим, стоит задача набрать полную кастрюлю воды с минимальным переливом, и вы это легко делаете, т.к. видите края кастрюли. Но вот вторая задача будет посложнее. Необходимо набрать строго половину кастрюли, а за недолив – смерть. В этом случае абсолютно все под страхом этой смерти будут наливать воду в кастрюлю всегда заведомо больше половины, т.к. где эта самая половина не видать, потому что рисок то нет.

Это же самое происходит на всех тепловых электростанциях, где роль этой самой риски должна выполнять система Smart-MES, а её то нигде и нет. Ведь когда эксплуатационный персонал на БЩУ постоянно видит текущие поминутные расходы топлива в сравнении с расчётными нормативными значениями, то у него невольно появляется принудительная мотивация пораскинуть умом и задать вопрос: почему именно сейчас фактический расход больше нормативного.

В данном случае весь фокус здесь в том, что все отклонения от нормативов можно наблюдать в реальном времени, а, следовательно, появляется возможность оперативно и своевременно вмешаться в технологический процесс для минимизации текущих потерь, ну и для спасения многомиллиардной прибыли.

Почему-то всем понятно, что когда человек попадает в дорожную аварию, то его срочно следует везти в больницу на операцию, т.к. в противном случае возможен летальный исход. Но в настоящее время на всех тепловых электростанциях идут именно по пути этого летального исхода относительно огромного перерасхода топлива, т.к. с существующими месячными расчётами ТЭП не торопятся наладить нормальный и здоровый производственный процесс. Но при этом все затраты на ритуальные услуги для похорон многомиллиардной прибыли входят в тарифы и почему-то перекладываются на всех потребителей электроэнергии и тепла.

Все в электроэнергетике с умным видом рассуждают об удельных затратах топлива на отпускаемую электроэнергию и тепло, которые в месячных неверных расчётах получаются искаженными и никому не приносят никакой пользы. А об огромном перерасходе топлива никто не желает даже слышать. В Минэнерго РФ откровенно говорят, что это дело самих Генерирующих компаний.

Как же так? Наши родные Генерирующие компании, снабжающие нас электроэнергией и теплом, из-за просчётов в методиках на ранних рубежах социализма самим Минэнерго РФ, сейчас терпят многомиллиардные убытки, а Государство заявляет, что сами выползайте из им же созданной дремучести и полностью отказывает в методической помощи в рыночных условиях.

Хорошо ещё, что наша Фирма своевременно выявила все эти огрехи и сейчас трубит на всю Россию: Куда несёшься, Русь? Перестань бесполезно выбрасывать в трубы многие и многие миллиарды!

Фирма ИнформСистем раскрыла основные инновационные принципы построения Smart-MES и сравнила их с устаревшими, которые в настоящее время ангажированно продвигаются в Генерирующих компаниях для реализации математической модели расчёта ТЭП электростанций.

Для создания математической модели электростанции возможны два принципа построения структуры расчётов: линейный принцип (база данных) и прямоугольный принцип (таблица). Линейный - все расчёты прикреплены к показателям базы данных. Прямоугольный - расчёты представлены позадачно в виде таблицы, как в MS Excel. Линейный - уже давно устаревший, а табличный - самый прогрессивный, т.к. человек мыслит расчётными категориями только позадачно в виде таблицы, т.е. колонка (объект: котёл, турбина) и строка (показатель).

Мыслить линейной расчётной категорией без привязки к конкретной задаче для человека вообще противоестественно. А, следовательно, построение математической модели электростанции с несколькими тысячами показателей на линейном принципе это маразм. Ведь с этой моделью предстоит работать человеку, её обслуживать, вносить изменения в алгоритмы расчёта и осуществлять их отладку на цифрах.

Реализация табличного позадачного подхода к расчётам с единой базой данных в большой информационной системе значительно сложнее. Здесь нужны инновационные подходы, которые успешно использованы в системе Smart-MES.

Те Генерирующие компании, которые по невежественности выбирают линейную реализацию математической модели, заранее себя обрекают на технологические трудности. Однако, при большом финансировании они, возможно, и преодолимы, но инновациями здесь точно не пахнет.