АНАЛИЗ ВНЕДРЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

АНАЛИЗ ВНЕДРЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Елисеева Анастасия Александровна

старший преподаватель, Институт сервиса, туризма и дизайна (филиал) СКФУ,

РФ, г. Пятигорск

Щикунов Николай Николаевич

студент 1-го курса, Институт сервиса, туризма и дизайна (филиал) СКФУ,

РФ, г. Пятигорск

ANALYSIS OF THE IMPLEMENTATION OF AN AUTOMATED SYSTEM FOR ASSESSING THE CONDITION OF ELECTRICAL EQUIPMENT

Anastasia Eliseeva

Senior Lecturer, Institute of Service, Tourism and Design (branch) SKFU,

Russia, Pyatigorsk

Nikolay Shikunov

1th year student, Institute of service, tourism and design (branch) NCFU,

Russia, Pyatigorsk

АННОТАЦИЯ

В современных условиях управление сетевым комплексом неразрывно связано с широким использованием автоматизированных систем поддержки принятия решений. Внедрение современных систем мониторинга, диагностики, новых измерительных средств, а также систем передачи и хранения информации о состоянии объектов и схемно-режимных параметров позволяет создать комплекс средств автоматизации для управления жизненным циклом электрооборудования и линий электропередачи.

ABSTRACT

In modern conditions, the management of the network complex is inextricably linked with the widespread use of automated decision support systems. The introduction of modern monitoring systems, diagnostics, new measuring instruments, as well as systems for transmitting and storing information about the state of objects and circuit-mode parameters allows creating a complex of automation tools for managing the life cycle of electrical equipment and power transmission lines.

Ключевые слова: электрооборудование, АСОФ, критерии оценки.

Keywords: electrical equipment, ASOF, evaluation criteria.

В настоящей статье произведена оценка экономической эффективности, которая достаточно четко иллюстрирует целесообразность внедрения АСОФС в информацию среду электрической сети и подстанций. Создание АСОФС - это первый шаг к созданию и внедрению системы управления рисками в распределительной электрической сети.

Управление жизненным циклом оборудования электрических станций (ЭС) И подстанций (ПС) В СВОЮ очередь дает возможность не только продлевать его срок эксплуатации, но и оценить его остаточный ресурс, что на сегодняшний день, для любого энергетического предприятия является как с технической, так и с экономической точки зрения первостепенной задачей.

Авторами в [1,2] была предложена методика оценки фактического состояния электрооборудования ЭС и ПС на основе гибридных нейронных сетей, которая была апробирована для оценки состояния силовых трансформаторов 110-220 кВ части энергоузла Ставропольского края, а многочисленные результаты расчетов подтвердили адекватность разработанного решения. Такая система оценки фактического состояния может являться первым шагом для создания методики расчета остаточного ресурса оборудования.

Но внедрение таких систем в информационную среду любого энергетического предприятия, во-первых, влечет за собой большие финансовые вложения, а во-вторых, технические вопросы реализации таких систем. Все выше сказанное должно также обязательно учитываться при внедрении автоматизированных систем оценки фактического состояния (АСОФС) электрооборудования ЭС и ПС.

Анализ внедрения АСОФС электрооборудования. Для анализа внедрения АСОФС электрооборудования ЭС и ПС необходимо в первую очередь определиться с критериями оценки, так как критерии могут иметь как количественный, так и качественный характер. В данном случае оценить качественные критерии достоверно не представляется возможным, в то время как количественные, могут в достаточной степени отразить эффект от внедрения АСОФС.

Рассмотрим случай, когда энергетическое предприятие самостоятельно разрабатывает АСОФС. Время, необходимое для разработки, принято равным 1 году, срок внедрения продукта и обучения персонала также принимаем 1 год. Тогда затраты на создание такой системы составят около 1,9 млн. рублей. Естественно, что в случае заказа разработки АСОФС у сторонней организации, ее стоимость будет выше.

Согласно [3] эффективность внедрения предложенной АСОФС оценивалась на основе статических (основанные на учетных ставках) и динамических (основанные на дисконтированных оценках) методов оценки эффективности проекта.

В данном случае к статическим критерирям оценки эффективности можно отнести: срок окупаемости проекта и коэффициент эффективности инвестиций. Коэффициент эффективности инвестиций рассчитывается по следующей формуле:

                                                           (1)

где: – ожидаемая условно-годовая экономия; – величина затрат на разработку и внедрение системы.

Отсюда производится оценка ожидаемого срока окупаемости проекта:

                                                         (2)

Среди динамических критериев эффективности выделяют следующие: чистый дисконтированный доход (ЧДД), индекс доходности (ИД), внутренняя норма рентабельности. Расчет ЧДД производится по следующему выражению:

                                       (3)

где: – постоянная норма дисконта; – нормативный срок окупаемости.

Выражение для расчета ИД выгладит следующим образом:

                                             (4)

Видно, что в принятый нормативный срок окупаемости (5 лет) ЧДД составил свыше 3,7 млн. руб., а значение ИД много больше 1 - инвестиции в проект более чем оправданы. Дисконтированный срок окупаемости составит 3,25 лет, его можно определить в соответствии с выражением 5.

                         (5)

В таблице 1 приведены расчетные параметры эффективности внедрения АСОФС.

Таблица 1.

Параметры эффективности внедрения АСОФС

Применение АСОФС на микропроцессорной базе с функциями диагностики в реальном времени позволяет своевременно выявлять повреждения оборудования, снижает вероятность его аварийных отказов, что достигается благодаря обнаружению повреждения на начальной стадии его формирования. Для заранее описанных отказов данная система позволяет снизить стоимость ремонтных работ, поскольку применяемые меры основаны на данных фактического состояния оборудования, а не сведений планово-предупредительного обслуживания.

Рассмотренная методика показывает, что, в случае применения хорошо функционирующей АСОФС энергетического оборудования, операционные издержки на обслуживание основных элементов энергосистемы, находящихся в группе риска, в среднесрочной перспективе снижается на 6%.

Анализ внедрения АСОФС для силовых трансформаторов. Исследования отказов силовых трансформаторов [4] показывают, что силовые трансформаторы относятся к группе риска, т.к. эксплуатируются свыше 25 лет, что превышает стандартный срок службы такого оборудования. Количество отказов, возникающих на ранних стадиях эксплуатации, крайне мало - в основном оно вызвано ошибками проектирования и браком при производстве, и составляет менее 2% от общего число отказов [5]. С увеличением срока службы вероятность отказов резко возрастает.

Для оценки эффективности использования ресурсов энергетических предприятий в случае применения АСОФС для екатеринбургской распределительной сети была произведена оценка затрат на обслуживание находящихся в зоне риска силовых трансформаторов на классе напряжения 110 кВ.

Таблица 2.

Оценка экономической эффективности применения АСОФС для силовых трансформаторов

Расчет показал, что даже с учетом ряда допущений и неточностей, эффективность внедрения АСОФС в инструментарий ремонтных служб электросетевых предприятий достаточно высока.

С учетом общеэкономического положительного эффекта от своевременного обслуживания электрооборудования (а равно увеличения срока его службы), внедрение данной АСОФС не только повысит рентабельность и конкурентоспособность предприятия, но и обеспечит существенное повышение точности оценки фактического состояния электросетевых объектов.

В долгосрочной перспективе оценка, представленная в таблице 2, позволит создать систему для снижения числа аварийных отказов оборудования в распределительной электрической сети. Следует отметить, что эффективность АСОФС обуславливается не только снижением затрат на текущий ремонт и обслуживание энергетического оборудования, но и улучшением надежности электроснабжения потребителей.

Выводы:

Существующие системы оценки фактического состояния основаны на адаптивных принципах решения многокритериальных проблем на основе неунифицированной информации. Данная АСОФС электрооборудования ЭС и ПС разработана с целью создания электрической сети нового поколения. Современные интеллектуальные методики, доступность большого объема исходных данных и пр. позволяет сделать возможным внедрение подобных систем.

Произведенная оценка экономической эффективности достаточно четко иллюстрирует целесообразность внедрения АСОФС в информацию среду ЭС и ПС. Создание АСОФС - это первый шаг к созданию и внедрению системы управления рисками в распределительной электрической сети.

Список литературы:

1. Хальясмаа А. И., Дмитриев С. А., Кокин С. Е., Елушков Д. А. Вопросы реализации систем оценки фактического состояния электрооборудования для энергетических предприятий // Научное обозрение. №4. 2014. С. 241-245.
2. Хальясмаа А. И., Дмитриев С. А., Кокин С. Е. Система управления техническими активами предприятий электросетевого комплекса // Промышленная энергетика. 2014. №2. С. 36-40.
3. А.В. Земцов Оценка эффективности инвестиционного проекта // Методический журнал Банковское кредитование. 2008. №6.
4. William H., Bartley P.E. Analysis of transformer failures // International association of engineering insurers. 36-th Annual conference.Стокгольм. 2003.C. 13.
5. W.C. Flores, E. E. Mombell, J. A. Jardini. Expert system for the assessment of power transformer insulation condition based on type-2 fuzzy logic systems // Expert Syst Appl. 2011.TOM 38. C. 8119-8127.