Руководителем разработки со стороны НИУ «МЭИ» выступил директор Центра НТИ, заведующий кафедрой релейной защиты и автоматизации энергосистем Александр Волошин.
Главная особенность комплекса — не сами цифровые двойники по отдельности, а их совместная работа в режиме реального времени. Ко-симуляция позволяет передавать данные между электрической и технологической моделями по цифровому протоколу и учитывать взаимное влияние энергетических и гидравлических процессов на НПС.
От короткого замыкания до изменения давления
Цифровой двойник электрической сети моделирует работу электроэнергетических систем и сетей электроснабжения промышленных предприятий в нормальных и аварийных режимах. Модель рассчитывает токи короткого замыкания, анализирует работу устройств релейной защиты и автоматики и позволяет прогнозировать аварийные отключения оборудования.
Вторая модель воспроизводит технологический процесс перекачки. Она рассчитывает параметры в каждом узле системы и моделирует переходные процессы при изменении режимных условий. В частности, учитывается реакция системы на изменение расхода, состава, температуры и давления перекачиваемой жидкости, а также динамика накопления и расхода жидкости в ёмкостных аппаратах.
При совместном моделировании эти два уровня перестают рассматриваться изолированно. Например, короткое замыкание в распределительной сети может привести к отключению электродвигателей насосов и изменению режима перекачки, что, в свою очередь, отражается на давлении в нефтепроводе. В обратном направлении изменение гидравлического режима, включая гидравлический удар, может влиять на режим работы насосного оборудования и связанных с ним электродвигателей.
Таким образом, комплекс позволяет анализировать не только последствия отдельной аварии в электрической или технологической подсистеме, но и цепочку взаимосвязанных событий. Для НПС это особенно важно, поскольку энергетическое оборудование и технологический процесс образуют единую физическую систему, а отказ или резкое изменение параметров одного контура может быстро отразиться на другом.
«Новая разработка — яркий пример того, как межвузовское сотрудничество в партнёрстве с индустриальными компаниями позволяет создавать передовые решения, востребованные в реальной промышленности. Такой подход не просто отражает современный вектор развития инженерной науки — он напрямую повышает надёжность и безопасность критически важной инфраструктуры», — прокомментировал ректор НИУ «МЭИ» Николай Рогалев.
По информации разработчиков, комплекс ориентирован на практическое применение, а его работоспособность была проверена специалистами «ТранснефтьЭлектросетьСервис». В отличие от цифровой модели отдельного оборудования, совместная система позволяет рассматривать НПС как взаимосвязанный объект, где электрические и технологические процессы развиваются одновременно.
Именно здесь цифровые двойники начинают играть роль не просто виртуальной копии оборудования, а инструмента анализа сложных аварийных сценариев. Но возникает и более принципиальный вопрос: насколько далеко можно зайти в моделировании критической инфраструктуры — и сможет ли цифровой двойник в перспективе не только прогнозировать развитие аварии, но и участвовать в выборе управляющего воздействия? А что об этом думаете вы?
Если вам понравился материал, кликните значок — вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал —не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
