Представлены технологии, предназначенные для внедрения риск-ориентированного подхода в управлении производственными активами в части реализации онтологического моделирования для оценки технического состояния оборудования, потенциального ущерба, риска, определения состава, объема работ, сроков, стоимости и календарного планирования, предиктивной диагностики оборудования.

Выявлены и представлены проблемы создания универсальных классификаторов производственных активов, дублирующие позиции, имеющие разночтение в наименовании одной и той же группы оборудования, не полный перечень позиций по группам оборудования, несоответствие позиций классификации и их атрибутов в различных справочниках.

Изложены научные подходы к формированию классификаторов основного технологического оборудования (ОТО) в электроэнергетике. Определено место классификации в общем алгоритме онтологического моделирования производственной деятельности энергетических объектов и отрасли в целом, указали на насущную необходимость работ по классификации для внедрения цифровых технологий управления активами.

Представлены национальные стандарты, которые определяют требования к профилям информационных моделей и организации информационного обмена в электроэнергетике и устанавливают состав информационной модели для обеспечения однозначной интерпретации передаваемых и получаемых данных всеми участниками информационного обмена в электроэнергетике и соответствуют международным стандартам, что позволяет реализовать онтологическое моделирование в соответствии с серией стандартов CIM Международной Электротехнической Комиссии (МЭК, IEC).

Произведен и представлен анализ опыта классификации ОТО в энергетических компаниях по видам производственной деятельности и определены основные проблемы классификации их энергетического оборудования и других физических активов. Дана сравнительная характеристика российских систем классификации и зарубежных ERP-систем. Сформированы общие подходы к вопросам классификации. Рассмотрены возможные варианты способов классификации активов. Выделены единицы классификации по глубине и значимости для дальнейшего использования в процессе управления этапом их жизненного цикла «эксплуатация». Представлены конкретные направления использования единых классификаторов оборудования для кластерного анализа физических активов и выработки решений о техническом воздействии на них в процессе жизненного цикла.

Рассматривается метод оптимизации перспективной структуры электроэнергетической системы (далее — ЭЭС) по двум критериям: экономической эффективности (минимизации удельных приведенных затрат на электроснабжение потребителей) и балансовой надежности (минимизация вероятности дефицита мощности). Предлагаемый метод основан на применении генетического алгоритма. Представлены результаты апробации метода на примере оптимизации структуры генерирующих мощностей в концентрированной ЭЭС.

При планировании развития ЭЭС рассматриваются технические решения по развитию ЭЭС, которые по типу и технико-экономическим показателям могут быть сгруппированы в технологии. К технологиям развития генерации относятся агрегаты и энергоблоки электростанций разных типов различной единичной мощности. К технологиям развития электрической сети — новые линии электропередачи разных классов напряжения, а также средства компенсации реактивной мощности, позволяющие повысить их пропускную способность. Для каждой технологии должны быть заданы необходимые для вычисления целевых функций технико-экономические показатели и показатели надежности. Также в качестве исходных данных задаются параметры спроса на электроэнергию в ЭЭС: прогнозные электропотребление, максимум и график электрической нагрузки, показатели нерегулярных отклонений нагрузки с детализацией по отдельным узлам ЭЭС.

Для решения задачи, учитывая ее дискретность и наличие двух критериев, предлагается использовать генетический алгоритм. Расчет целевых функций на каждом шаге алгоритма производится с использованием метода Монте-Карло. В сравнении с классической постановкой задачи планирования развития ЭЭС решение предложенной задачи позволяет не только учесть нормативные требования к балансовой надежности ЭЭС, но и вы-брать оптимальный уровень балансовой надежности, исходя из оценки прироста затрат на его обеспечение с учетом структуры конкретной ЭЭС и возможных технических решений.

Рассматриваются вопросы нормирования цифровых тренажерных систем для обеспечения надежности условий обслуживания объектов электроэнергетики. Выявлены причины невозможности достижения основной цели первых и последующих нормативных документов, а именно единства структуры и функций технических систем и средств для подготовки персонала энергопредприятий, энергосистем и объединений. Показано, что гносеологическая цепочка: вопрос - проблема - гипотеза - аналитическая модель - эксперимент - имитационная модель определяет и структуру, и сущность современной методологии системно-имитационного моделирования энергетических объектов. При этом важнейшими современными методологическими предпосылками построения моделей является вероятностно-статистический подход и многокритериальная оптимизация. Достаточно подробно излагаются вопросы аналитического моделирования, системной концепции, моделирования в условиях дестабилизации, а также системных парадоксов модели объекта. Излагаются основные принципы системного подхода к построению всережимной модели реального времени, уровни ее детализации и применяемые на практике модели объектов управления. При этом уделяется большое внимание физико-статистическому подходу к идентификации имитационных моделей, их верификации и валидации. Изложена современная научная классификация моделей, принципов их упрощения. На основании изложенных позиций утверждается, что подход к построению всережимной модели реального времени состоит в разделении функций статического и динамического моделирования с направленной асимметрией точности разделенных функций. Обобщая изложенное, следует очевидный вывод о том, что принятые ранее нормативы определяли только требования к готовому изделию и его подсистемам, а вопросы методологии разработки модели и ее цифровой (программной) реализации вообще не рассматривались. В связи с изложенным представляется необходимым разработать новый нормативный методологический документ, в котором должна быть предусмотрена возможность раскрытия цели его разработки, а именно: обеспечение единства методики разработки структуры и функций цифровых технологических систем для подготовки персонала энергопредприятий.

Рассмотрены компьютерные тренажерно-аналитические комплексы (компьютерные тренажеры), применяемые в учебном процессе в Казанском государственном энергетическом университете (КГЭУ) на кафедре «Тепловые электрические станции» (ТЭС). Для повышения качества эксплуатации теплоэнергетического оборудования тепловых электрических станций целесообразно применение компьютерных тренажеров, моделирующих работу оборудования ТЭС. На кафедре ТЭС создан компьютерный класс «Научно-образовательная платформа «Компьютерные тренажеры в теплоэнергетике и электроэнергетике», в который вошли всережимные компьютерные тренажеры энергоблока ПГУ-410 (АО «ТЭСТ»), энергоблока ПГУ-450 (АО «ТЭСТ»), электростанции с поперечными связями (АО «ТЭСТ»). Изложен процесс внедрения тренажерно-аналитических комплексов в образовательный процесс с переработкой всех дисциплин, связанных с изучением тепловых схем и эксплуатацией теплоэнергетического оборудования. Для выполнения лабораторных и практических работ с применением компьютерных тренажеров разработано учебно-методическое обеспечение, помогающее освоить выполнение заданий на тренажерах. Описаны задачи, которые решаются с применением данных комплексов в процессе обучения по образовательным программам кафедры «Тепловые электрические станции». Отмечается преимущество применения в образовании таких тренажеров, так как они позволяют познакомить студентов с процессом производства тепловой и электрической энергии на ТЭС. Применение данных программ при обучении студентов эксплуатации оборудования ТЭС позволяет выработать навыки управления энергетическим оборудованием в различных режимах работы, и, тем самым, ускорить дальнейшую адаптацию выпускников на рабочих местах. Сделаны рекомендации по функциональным возможностям компьютерных тренажерно-аналитических комплексов для обучения работе на них.

При разработке конструкций смешивающих теплообменных аппаратов, применяемых в системе регенерации низкого давления для турбоустановок мощностью от 200 до 1200 МВт ТЭС и АЭС, особое внимание уделяется защите проточных частей турбины от попадания капельной влаги.

Многолетний опыт работ ОАО «НПО ЦКТИ» по исследованию, разработке и внедрению подогревателей низкого давления (ПНС) показал, что их установка в вакуумной зоне конденсатного тракта, а также в зоне относительно малого избыточного давления обеспечивает максимальную экономичность и надежность работы систем регенерации турбоустановки. Однако, незначительная разность рабочих давлений в корпусе ПНС и греющего пара из отборов паровых турбин, свойственная типовым вариантам подключения подогревателей, требует разработки дополнительных организационно-технических мероприятий по предупреждению попадания воды в турбину. Для стационарных режимов работы предусматривается две ступени защиты от повышения уровня в аппарате, обеспечивающие надежное удаление воды через систему аварийного перелива или путем остановки конденсатных насосов. В случаях аварийного сброса нагрузки турбоустановки процесс увеличения уровня в ПНС идет существенно быстрее, вплоть до вскипания всего объема конденсата.

Рассмотрены возможные условия образования и попадания капельной влаги в проточную часть турбины. Проведен анализ известных натурных и лабораторных исследований работы ПНС в наиболее неблагоприятных режимах эксплуатации (в частности, при сбросе нагрузки турбоустановки).

Приведено описание процесса вскипания воды в смешивающих ПНД при сбросе нагрузки турбины. Предложен вариант методики оценки времени набухания уровня воды в смешивающих ПНД. Представленные теоретические обоснования позволяют оценить время образования и роста пузырьков в деаэрированной воде. Исследуемый физический процесс характерен для условий работы смешивающих подогревателей системы регенерации низкого давления турбоустановок и представляет интерес для обоснования времени быстродействия системы защиты турбины от попадания влаги в турбину с обратным потоком пара.

Рассмотрена модифицированная схема теплоснабжения жилых зданий с зависимым присоединением к наружным теплосетям, обеспечивающая надежность теплоподачи и необходимую комфортность в помещениях за счет подмешивания части воды после подогревателей горячего водоснабжения (ГВС) при наружной температуре, превышающей точку излома температурного графика. Выполнен обзор возможных способов повышения надежности и безопасности теплоснабжения, повышения эффективности теплоисточников, а также регулирования теплоподачи и предотвращения «перетопов» вблизи начала и конца отопительного периода. Проведены расчеты, позволяющие определить фактическую амплитуду колебаний температуры в жилых зданиях при суточном изменении расхода воды после подогревателей ГВС в условиях применения рассматриваемой схемы присоединения зданий к теплосети. Дан анализ полученных результатов и сделаны выводы относительно целесообразности применения данной схемы. Установлено, что с учетом теплоустойчивости ограждающих конструкций суточные колебания расхода существенно не сказываются на стабильности температурного режима жилых зданий и комфортности их внутреннего микроклимата при высоких температурах наружного воздуха. Показано, что при этом с точки зрения надежности теплоснабжения основной группы жилых зданий и обеспечения безопасности жизнедеятельности людей предлагаемая схема не уступает стандартной двухступенчатой схеме присоединения теплообменников ГВС с ограничением суммарного расхода сетевой воды и со связанным регулированием теплоподачи на ГВС, отопление и вентиляцию. Отмечено, что в рассматриваемой схеме среднесуточный расход сетевой воды на подогреватели ГВС в течение преобладающей части отопительного периода выше или равен расчетному расходу на нужды отопления и вентиляции, что минимизирует время работы смесительного насоса и обеспечивает регулирование теплоподачи только за счет контура отработанной воды.

Министерство образования и науки Российской Федерации (МИНОБРРФ) оказывает финансовую поддержку различным техническим университетам в рамках реализации ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2014 - 2020 годы». При этом оно рассчитывает на «...определение направлений и разработку технических решений, направленных на повышение термодинамической и технико-экономической эффективности объектов распределенной и малой энергетики».

Но всегда ли оправдывается этот расчет?

В качестве своеобразных отчетов о выполнении научно-исследовательских работ по соглашениям между МИНОБРРФ и техническим университетом-исполнителем являются, кроме собственно Отчетов, также публикации статей по выполненным исследованиям в виде их завершающего этапа, в частности, в журнале «Теплоэнергетика». Однако анализ ряда как уже представленных в МИНОБРРФ Отчетов, так и опубликованных статей свидетельствует о слабой теоретической подготовке некоторых авторов в области термодинамики, теории турбомашин и теплоэнергетики, несмотря на наличие у них высоких ученых степеней и званий, об отсутствии доказательств термодинамической и технико-экономической эффективности предложенных решений, о невозможности осуществления некоторых из них вследствие нарушений законов термодинамики. К сожалению, в некоторых случаях авторы вводят научную общественность в заблуждение, утверждая в Отчетах в МИНОБРРФ и в статьях о сооружении и вводе в эксплуатацию предложенных ими якобы весьма экономичных и перспективных установок.

24.07.2016 г. большая группа академиков Российской Академии Наук (РАН), членов-корреспондентов РАН и профессоров РАН обратились с письмом к Президенту Российской Федерации В. В. Путину, в котором они дали нелицеприятную оценку современного состояния российской науки. В нем они констатировали «...падение авторитета науки в обществе, а российской науки — в мире, демотивацию и деморализацию активно работающих ученых, подмену научных критериев оценки бессмысленной формалистикой, последовательную деградацию1 науки, резкую активизацию проходимцев от науки, уменьшение доли качественных отечественных публикаций». В письме было отмечено, что «время политической корректности закончилось, давно пора назвать вещи своими именами».

Именно руководствуясь этими соображениями в данной статье ее автором выполнен анализ статьи сотрудников Казанского государственного архитектурно-строительного университета (КГАСУ) и Казанского научного центра Российской академии наук (КазНЦ РАН), опубликованной в журнале «Теплоэнергетика» [1], а также Отчета [2], направленного КГАСУ в МИНОБРРФ в связи с выполнением договора по соглашению №14.574.21.0013 на тему «Повышение энергетической эффективности котельных путем разработки и внедрения автоматизированной системы управления и новой термоэлектрической установки».

Авторами в них были даны описание, некоторые технические характеристики и технико-экономические показатели новой термоэлектрической установки с автоматизированной системой управления, так называемой ОЦР-установки, т. е. установки, работающей по органическому циклу Ренкина. На основе анализа содержания [1] и [2] доказаны ненаучность ряда положений в этих материалах и некорректность авторов при представлении сведений, не соответствующих действительности, о разработке2 и внедрении3 указанной установки в одной из котельных г. Казани.

Приглашаем принять участие в традиционной X международной школе-семинаре молодых ученых и специалистов «Энергосбережение — теория и практика», посвященной 90-летию Московского энергетического института и 100-летию плана ГОЭЛРО, которая состоится в "Национальном исследовательском университете "МЭИ" с 19 по 23 октября 2020 г.

.