Предсказать и предотвратить вместо "понять и простить"

Как российское IT-решение сделало электростанции безотказными

В Ижевске подписано первое в России соглашение о внедрении системы предиктивной аналитики разработки АО "РОТЕК" на объектах сетевой инфраструктуры. ПАО "Россети" планирует внедрить в Удмуртии новый программный продукт - систему ПРАНА, которая позволяет с высокой точностью прогнозировать отказы техники и тем самым повысить надежность энергоснабжения региона. О том, как работает эта система, "РГ" рассказал заслуженный машиностроитель РФ, председатель Совета директоров АО "РОТЕК" Михаил Валерьевич Лифшиц.

- Любая сложная машина, будь то турбина или трансформатор, периодически ломается. И система управления срабатывает, когда уже что-то сломалось. Что делаем мы? Мы обнаруживаем эту поломку задолго до того, как она произошла, в тот момент, когда она только "запланировала произойти". И предупреждаем об этом специалистов. На практике получается, что на объектах генерации у нас глубина прогноза примерно три месяца.

Когда в 2015 году система только начинала работать, она была частью сервисного контракта по обслуживанию генерирующего оборудования, газовых турбин в частности. За несколько лет до этого мы начали смотреть, какую систему мониторинга применить на турбинах. Посмотрели, что использует Siemens, General Electric, другие игроки этого рынка. Наши эксперты поняли, что существующие системы уже не отвечают современным требованиям и решили, что надо разрабатывать свою.

В 2017 году мы ее "отвязали от гаечного ключа", выведя из сервисного контракта, и начали продавать цифровую услугу. Есть такой формат SaaS - "software-as-service". Мы сдаем в аренду облачное решение и предоставляем поддержку: экспертную и диспетчерскую. Услуга может применяться на основных типах оборудования большинства производителей. Сервис-провайдером может быть кто угодно. Мы сейчас берем любой протокол обмена данных, который есть на рынке - это 25 производителей, но заказчик объективно видит все, что сервис-провайдер делает. Видит, что было до обслуживания с турбиной, что стало после, и что происходило внутри.

Существуют ли другие системы, подобные ПРАНА?

- Из реально эксплуатируемых и созданных в России - мы одни. Система разрабатывается с 2011 года. Работает в коммерческой эксплуатации с 2015 года. Тогда мы подключили первые четыре газовые турбины. Это были электростанции в Кирове, Владимире, Перми и Ижевске. Сейчас мы работаем с Мосэнерго, Татэнерго, Т Плюс, Павлодарэнерго в Казахстане, с Газпромнефтью и многими другими. Надеюсь, что скоро выйдем на рынок Монголии. В мире, конечно, конкуренты есть. Это General Electric, Schneider Electric.

Что в системе уникально? Что-то патентовали?

Все уникальное. 10 патентов уже получили и есть еще 20 патентных заявок. Система все время развивается. В частности, мы используем машинное обучение, про него очень много говорят, но когда ты начинаешь его применять, то появляются такие вещи, которые изначально и сам не предполагал. Например, когда турбина работает, внутри нее 1200 градусов Цельсия и скорость вращения 3000 оборотов в минуту.

Она "обвешана" датчиками, снимаются данные с корпуса, уровни вибрации, температуры и так далее. Но что делать с ротором, который там внутри живет своей жизнью? А на выходе турбины образуется "тепловое пятно", оно не статичное, все время чуть-чуть движется. Так вот машина, обучаясь, выявила закономерности поведения этого теплового пятна. И наша Система прогностики ПРАНА выявила момент начала разрушения лопаток по его поведению. Что до нас вообще никто не делал.

Многое приходит из взаимодействия с заказчиками. В начале нашего пути неоднократно были случаи, когда персонал прочел наш прогноз о проблеме, посмотрел на табло, а у него там все в порядке, и положил депешу в корзину. А дальше у него срабатывает аварийная сигнализация. Руководители того парня, который отправил предупреждение в корзину, говорят: нам нужен механизм контроля, чтобы наши специалисты правильно реагировали на ваши отчеты. И вот мы внедрили внутри Системы цифровой оперативный журнал.

Планшет с Системой есть у технического директора и у его экспертов. ПРАНА делает всю работу абсолютно прозрачной. Система показывает, как реагирует на изменения состояния оборудования станционный персонал и за чем надо присматривать. Это также система поддержки принятия решений: когда делать ремонт, сколько денег нужно на следующий год, в каком месте могут случиться поломки и какие запчасти нужно заказать заранее.

Предупреждения различного масштаба идут постоянно. Был эпизод, когда мы остановили пусковые операции. Заказчик был уверен, что у него все хорошо. Но при этом была неисправность подшипника газовой турбины и если бы ее запустили, то случилась бы авария, а это минус 20 миллионов евро.

Один из Ваших заказчиков показал снижение аварийности в 13 раз и аварийных отключений оборудования в 16 раз. Как можно оценить эффект от внедрения Системы ПРАНА?

Эффект всегда определяется двумя статьями в бюджете. Они называются "непредвиденные расходы" и "аварийный ремонт". Из практики эксплуатации получается, что эти статьи мы просто "умножаем на ноль", минимизируем в части основного оборудования - это турбины, генераторы, трансформаторы, компрессоры, котлы. Там мы эти ремонты из состояния аварийных и внеплановых переводим в состояние плановых и предсказанных. Еще и помогаем с решением - когда нужно, произвести ремонт и запустить оборудование снова, чтобы не понести ущерб от огромных штрафов из-за внеплановой остановки. Любая аварийная остановка ведет к тому, что не вырабатывается электроэнергия. И любой ремонт срочный - гораздо дороже. А в случае, если эти блоки построены по программе ДПМ, то это еще и значительные штрафы.

Ваш бизнес находится на стыке тяжелого машиностроения, энергетики и IT. Почему именно энергетика стала местом приложения вашего математического бизнеса?

Сам бизнес - он про математику. Все, что мы внедрили и запустили, базируется на том, что мы хорошо знаем энергомашиностроение и энергетику. (Михаил Лифшиц - председатель Совета директоров Уральского турбинного завода, выпускающего энергетические паровые турбины).

Система довольно сложная и недешевая. Соответственно целесообразно использовать ее там, где оборудование дорогое. И опасное. То есть на объектах инфраструктуры. И генерация как раз ровно там.

В чем новизна проекта с "Россетями" в Ижевске?

Трансформаторы на электростанциях мы подключаем уже давно. До этого мы смотрели на трансформатор как единицу оборудования. Пилотность проекта в том, что мы берем не единичный трансформатор, а математическую модель целого участка сетей. Первым объектом подключения станет подстанция "Калашников", которая питает центр города. И это сети целого городского района. Очень мощная разветвленная сеть. Здесь более ста единиц оборудования. Система строит модель функционирования объектов и будет ловить назревание неисправностей в городском энергоснабжении.

Как система предиктивной аналитики ПРАНА работает при страховом случае?

Первые деньги, которые мы заработали на системе, были как раз от страховых компаний. К нам приходят после страховых случаев, приносят цифровые архивы и прогоняют их через систему. И когда идет разбор "кто виноват", то спорить с машиной очень сложно. Сейчас у нас соглашения с тремя страховыми компаниями, что в случае установки системы они дают скидку на страхование оборудования. Нам поверили страховщики.

Справка "РГ"

Система ПРАНА установлена на основном оборудовании электрогенерации общей мощностью более 3,5 ГВт и стоимостью пять миллиардов долларов. В Удмуртии к ней подключат оборудование удмуртского филиала компании "Россети Центр и Приволжье" - ПС 110 кВ "Калашников", ПС 110 кВ "Пазелы" и ПС 35 кВ "Аэропорт". Кроме того, до 2023 года в Удмуртии запланировано подключение "Центральных электрических сетей", "Южных электрических сетей" и "Глазовских электрических сетей".

Источник: Российская Газета