Нефтеперекачивающие станции в России обзавелись комплексом цифровых двойников
Российские специалисты разработали промышленный комплекс цифровых двойников для нефтеперекачивающих станций, который способен одновременно моделировать работу электрической инфраструктуры и непосредственно технологический процесс транспортировки нефти и нефтепродуктов. Над решением работали специалисты НИУ «МЭИ» и РГУ нефти и газа им. Губкина при участии «ТранснефтьЭлектросетьСервис». О работоспособности комплекса уже сообщили специалисты компании, участвовавшие в его проверке, пишет tass.ru.
Главное отличие новой системы заключается в возможности не просто отдельно рассчитывать состояние электросетей и параметры перекачки, а объединять эти процессы в единой цифровой модели. В основе комплекса лежит ко-симуляция: два цифровых двойника работают одновременно в реальном времени и обмениваются данными посредством цифрового протокола. Это позволяет моделировать взаимное влияние аварийных и переходных процессов, которые в обычных разрозненных расчетах могут рассматриваться независимо.
Возможности новых цифровых двойников нефтеперекачивающих станций
Например, при коротком замыкании в распределительной сети система способна показать, как изменение режима электроснабжения скажется на работе насосных агрегатов, а затем — на давлении и других параметрах нефтепровода. Обратная связь также учитывается: возникновение гидравлического удара или резкое изменение режима транспортировки жидкости может повлиять на работу электродвигателей и электрической сети. Именно такая взаимосвязь особенно важна для объектов, где отказ одного элемента способен быстро вызвать цепочку последующих изменений.
Читайте по теме: «цифровой атлас пустынь»: ученые впервые нанесли на карту все песчаные дюны Земли
Первая часть комплекса представляет собой цифровой двойник системы электроснабжения нефтеперекачивающей станции. Он способен моделировать работу электрических сетей как в штатных, так и в аварийных режимах, рассчитывать токи короткого замыкания, анализировать работу релейной защиты и автоматики и прогнозировать возможные аварийные отключения оборудования.
Вторая модель описывает технологическую часть НПС. Она рассчитывает параметры системы перекачки в отдельных узлах, воспроизводит переходные процессы и оценивает реакцию оборудования на изменение расхода, состава, температуры и давления перекачиваемой жидкости. Дополнительно учитывается динамика накопления и расхода жидкости в емкостных аппаратах. В результате цифровая модель позволяет рассматривать нефтеперекачивающую станцию не как набор отдельных установок, а как взаимосвязанную энергетическую и технологическую систему.
Значимость комплекса цифровых двойников для нефтяной отрасли
Практическая значимость разработки связана с возможностью заранее проверять поведение НПС при нештатных сценариях без необходимости создавать аварийную ситуацию на реальном объекте. Это может использоваться при анализе устойчивости оборудования, настройке алгоритмов защиты и автоматики, подготовке персонала, проверке режимов работы и поиске потенциально опасных сочетаний параметров.
Для нефтяной отрасли такой подход особенно важен из-за высокой зависимости технологического процесса от надежного электроснабжения. Насосные агрегаты являются одним из ключевых элементов магистральной транспортной системы: их остановка или существенное изменение режима работы способно повлиять на давление, производительность участка трубопровода и общую стабильность перекачки.
Ранее на сайте pronedra.ru писали, что Caterpillar и Skycatch цифровизируют открытые рудники
