ведение оптимального режима работы электростанции, повышение эффективности ТЭС;
Видео о цифровых двойниках в энергетике: возможности, преимущества, типы моделируемых объектов, сроки окупаемости
Продукт «EMAS.OPT» — программное решение для создания цифровых двойников предприятий, предназначенных для оптимизации режимов работы оборудования. EMAS.OPT в энергетике — это система планирования оптимального режима работы станции, мониторинга и контроля состояния генерирующего оборудования.
Математические модели, лежащие в основе цифровых двойников электростанций, включают технологическую схему производства электрической и тепловой энергии с привязкой к договорам на поставку топлива и к договорам на продажу тепловой и электрической энергии.
Цифровые двойники энергетического сектора позволяют решать не только технологическую задачу оптимального распределения нагрузки, но и экономические задачи, включая поиск оптимальных режимов работы ТЭС по маржинальной прибыли, по оптимизации расхода топлива, а также исходя из инвестиционных оценок технического перевооружения и ремонта оборудования.
Решение применяет метод оптимизации, позволяющий находить глобальный оптимум с учетом специфики, характеристик и ограничений объектов автоматизации (метод смешанно-целочисленного линейного программирования, MILP).
Преимуществом решения является нахождение режимов работы ТЭС, обеспечивающих получение максимума маржинальной прибыли при заданных условиях и технологических ограничениях.
Для решения этой задачи «EMAS.OPT» использует цифровую модель объекта со всеми технологическими связями, особенностями и ограничениями. Для нахождения оптимальных решений в темпе, необходимом для бизнес-процессов, используется специализированный решатель (Solver), применение которого позволяет за приемлемое время осуществить выбор наилучшего решения среди миллионов возможных вариантов. Решение задачи оптимизации может быть описано функциональной схемой:
Для определения оптимального состава оборудования, плана выработки и распределения нагрузки между оборудованием, цифровой двойник осуществляет выбор среди всех возможных вариантов, удовлетворяющих заданным ограничениям.
ведение оптимального режима работы электростанции, повышение эффективности ТЭС;
оптимизация режима работы ТЭЦ на рынке электроэнергии (ОРЭМ | РСВ, БР) - снижение затрат и максимизация прибыли;
прогнозирование и оптимизация бизнес процессов;
снижение затрат при выработке ЭЭ;
планирование и управление ремонтами энергетического оборудования;
распределение тепловых и электрических нагрузок ТЭС;
планирование и выбор минимального состава генерирующего оборудования;
моделирование основного и вспомогательного генерирующего оборудования ТЭС;
снижение затрат при производстве электроэнергии и тепловой энергии;
оптимизация теплофикационной выработки;
снижение затрат при работе на ОРЭМ;
оптимизация конденсационной выработки;
оптимизация на рынке электроэнергии и мощности;
планирование программы ремонтов электростанций;
оптимизация производственных процессов производства электрической и тепловой энергии:
контроль ведения режима работы ТЭС.
В программном продукте для цифровых двойников реализован механизм моделирования тепловой и технологической схемы объекта автоматизации. Для упрощения создания, настройки и редактирования цифровой модели объекта автоматизации используется визуальное представление всех связей и объектов моделирования в виде топологической схемы.
Поскольку цифровая модель является основой для проведения оптимизационных расчетов по критерию максимизации маржинальной прибыли, в ней содержится не только техническая информация о тепловой и технологической схемах станции, но и ряд параметров, позволяющих производить сведение балансов и калибровку модели с использованием фактических данных с различных систем сбора производственно-технической информации.
В рамках реализованных проектов, специалистами АО «НБИ» разработано более 70 моделей электростанций.