Цифровой двойник электростанции на стадии эксплуатации

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Цифровой двойник электростанции на стадии эксплуатации (ЦДЭ-Э) — это система, состоящая из цифровых моделей оборудования электростанции, которая получает данные с физического объекта (электростанции) и синхронизирует состояние компьютерных моделей с его текущим состоянием. ЦДЭ-Э предназначен для повышения эффективности, надежности и безопасности эксплуатации энергоустановок.[1]

ЦДЭ-Э — является применением концепции цифрового двойника в конкретной области — электроэнергетике, для решения практических задач эксплуатации электростанций. В настоящее время основные положения разрабатываются в национальном стандарте в рамках работы ТК-16 при СО ЕЭС[2].

Общие положения[править]

Цифровой двойник электростанции на стадии эксплуатации разрабатывается в рамках национальных стандартов, таких как ГОСТ Р 57700.37-2021 «Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения»[3], и является частью серии стандартов, направленных на формализацию требований к цифровым двойникам в электроэнергетике. При разработке стандартов также используется и международный опыт, такой как ISO/IEC 30173:2023 «Digital twin — Concepts and terminology».

Цели внедрения[править]

Основными целями внедрения ЦДЭ-Э являются:

  • Снижение расходов топлива и затрат на собственные нужды.
  • Точное соблюдение заданий по выработке энергии и мощности.
  • Раннее выявление деградации оборудования.
  • Минимизация простоев и расходов на ремонты.
  • Предотвращение аварий.
  • Создание единого цифрового пространства для работы с технологическими данными.
  • Тренировка оперативного персонала.

Структура цифрового двойника[править]

ЦДЭ-Э включает следующие подсистемы:

  1. Подсистема информационного моделирования — создает, хранит и передает информационные модели.
  2. Подсистема компьютерного моделирования — обеспечивает работу с компьютерными моделями.
  3. Подсистема обмена данными — получает данные с физического объекта.
  4. Подсистема синхронизации — обеспечивает соответствие моделей текущему состоянию оборудования.
  5. Дополнительные подсистемы (в зависимости от задач):
  • Визуализация.
  • Анализ и оптимизация.
  • Прогнозирование и управление.

Требования к разработке[править]

Разработка ЦДЭ-Э осуществляется в соответствии с национальными и международными стандартами, такими как:

  • ГОСТ Р 57700.37-2021[3].
  • ISO/IEC 30173:2023 (Digital twin — Concepts and terminology)[4].
  • ГОСТ 34.601 (Автоматизированные системы. Стадии создания).

Ключевые этапы разработки:

  1. Определение сценариев использования.
  2. Создание информационных, математических и компьютерных моделей.
  3. Валидация и верификация моделей.
  4. Интеграция с существующими системами (АСУТП, системы мониторинга и др.).

Применение[править]

ЦДЭ-Э применяется для:

  • Оптимизации режимов работы оборудования.
  • Предиктивного обслуживания.
  • Обучения персонала.
  • Анализа и прогнозирования аварийных ситуаций.
  • Создания единой базы данных для управления электростанцией.
  • Перспективы развития стандартов

Дальнейшее развитие технологии цифровых двойников в электроэнергетике предполагает:

  • Расширение серии стандартов, включая требования к безопасности и протоколам обмена данными.
  • Интеграцию с искусственным интеллектом для более точного прогнозирования.
  • Развитие международного сотрудничества в области стандартизации.

Источники[править]

  1. ГОСТ Р 57700.37-2021 «Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения».
  2. ISO/IEC 30173:2023 «Digital twin — Concepts and terminology».
  3. Дорожная карта развития «сквозных» цифровых технологий Минцифры РФ[5].
  4. Книга «Цифровой двойник. Анализ. Тренды. Мировой опыт» Росатома[6].

Ссылки[править]

Эта статья подготовлена на основе предварительного национального стандарта РФ и пояснительной записки к проекту стандарта.

Примечания[править]

  1. ↑ Проект национального стандарта ГОСТ Р «Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники электростанции на стадии эксплуатации. Общие положения»
  2. ↑ Технический комитет по стандартизации «ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА» (ТК 016).
  3. ↑ 3,0 3,1 ГОСТ Р 57700.37-2021 «Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения».
  4. ↑ ISO/IEC 30173:2023 «Digital twin — Concepts and terminology».
  5. ↑ Дорожная карта развития «сквозных» цифровых технологий Минцифры РФ.
  6. ↑ Цифровой двойник. Анализ. Тренды. Мировой опыт. Росатом.
Источник — http://cyclowiki.org/w/index.php?title=Цифровой_двойник_электростанции_на_стадии_эксплуатации&oldid=2409794