Учёт, статистическая обработка и анализ показателей технического использования, надёжности и экономичности оборудования ТЭС

Содержание
1. Что пользователь ожидает найти в статистическом справочнике по оборудованию?
2. Необходимость контроля и мониторинга технического состояния оборудования – требование законов и НД
3. Показатели надёжности, технического использования и экономичности энергетического оборудования. Методические аспекты учёта и обработки исходных данных
4. Организация сбора и обработки исходных данных по оборудованию
- в период существования РАО «ЕЭС России»,
- свёртывание работы в соответствии с приказом Минэнерго,
- лучшие мировые практики,
- доводы и рецепты противников статистики.
5. Приложения
Использование трендов показателей.
Использование статистических распределений показателей .
Надёжность, экономичность и риск эксплуатации оборудования блочных электростанций.

1. Что пользователь ожидает найти в статистическом справочнике по оборудованию?
Значения показателей интересующего пользователя оборудования, которые дают представление о возрасте оборудования, его загрузке, надёжности, эффективности.
2. Возможность сравнения показателей конкретного оборудования с показателями однотипного оборудования.
3. Возможность сопоставления показателей разнотипного оборудования.
4. Сведения об имеющихся закономерностях изменения показателей в зависимости от факторов, влияющих на оборудование в процессе эксплуатации.
5. Помощь в обосновании решения по интересующему пользователя оборудованию.

Закон об энергетике
Закон о промышленной безопасности опасных производственных объектов
Закон об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности
Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей
Руководящие документы РАО «ЕЭС Росси»
Стандарты организаций электроэнергетики
Концепция обеспечения надёжности в энергетике (проект Минэнерго РФ )
2. Необходимость контроля и мониторинга технического состояния оборудования следует из требований законов и НД
Вывод:
Учёт и обработка показателей технического использования, надёжности и экономичности оборудования является частью системы контроля и мониторинга его технического состояния

3. Показатели надёжности, технического использования и экономичности энергетического оборудования

4. Организация сбора и обработки исходных данных по оборудованию в период существования РАО «ЕЭС России»
РД 153-34.1-08.556-99 «Методические указания по составлению отчета тепловой электростанции о техническом использовании оборудования» (макет 15511)
РД 34.08.552-95 «Методические указания по составлению отчета электростанции и акционерного общества энергетики и электрификации о тепловой экономичности оборудования» (макет 15506)
РД 153-34.0-20.801-2000 «Инструкция по расследованию и учету технологических нарушений в работе энергосистем, электростанций, котельных, электрических и тепловых сетей»

из Приложения 1 к Приказу Минэнерго России
от 7 августа 2008 г. N 20
ПЕРЕЧЕНЬ
ИНФОРМАЦИИ, ПРЕДОСТАВЛЯЕМОЙ СУБЪЕКТАМИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1.1. Сведения о технологических нарушениях на электростанциях и в сетях
НЕ ПРЕДУСМОТРЕНА ОТЧЁТНОСТЬ по РД 153-34.0-20.801-2000 «Инструкция по расследованию и учету технологических нарушений в работе энергосистем, электростанций, котельных, электрических и тепловых сетей»
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2.1. Сведения о работе тепловой электростанции
2.4. Сведения о производстве электроэнергии и тепла
2.6. Сведения об использовании установленной мощности электростанций
НЕ ПРЕДУСМОТРЕНА ОТЧЁТНОСТЬ по
РД 153-34.1-08.556-99 «Методические указания по составлению отчета тепловой электростанции о техническом использовании оборудования»
РД 34.08.552-95 «Методические указания по составлению отчета электростанции и акционерного общества энергетики и электрификации о тепловой экономичности оборудования»
ВЫВОД: Приказ Минэнерго не обеспечивает сбор и обработку сведений о техническом использовании, надёжности и эффективности установленного на энергетических объектах оборудования.

Сбор данных и обработка статистики в ведущих энергетических корпорациях
WEC -c 1974 года сбор и обработка статистики по техническому использованию и надёжности электростанций. Объединяет к настоящему времени около 90 национальных энергетических советов. Установлено 7 – 8 основных «ключевых показателей»:
EAF, UCF - коэффициенты энергетической готовности;
UCLF - коэффициент неплановых упущенных возможностей (в долях от максимально возможной выработки энергии);
РCLF - коэффициент плановых упущенных возможностей (в долях от максимально возможной выработки энергии);
UERL - коэффициент неплановых потерь;
LF - коэффициент загрузки (использования установленной мощности);
UF - коэффициент использования – производная величина от LF и EAF;
UAGS7- коэффициент неплановых отключений от системы.
NERC оперирует 24 основными показателями аналогичного назначения (всего применяя около 140 показателей надёжности и технического использования).
Помимо этого: база данных по инцидентам, произошедшим на элементах как основного, так и вспомогательного энергетического оборудования.
Стандарты NERC по надёжности, обязательные к применению на территории США.
VGB PowerTech e.V. Оптимизация технического использования, надёжности и эффективности европейских электростанций, входящих в ассоциацию. База данных «KISSY».
Возможность членам ассоциации выполнять анализ статистики в режиме on-line.
Как «работает» статистика для пользы западных энергетических компаний? Статистика позволяет:
оценивать качество ремонтов оборудования
оценивать коммерческую готовность
выявлять пути улучшения технико-экономических показателей электростанции
прогнозировать надёжность и техническое использование генерирующих мощностей в зависимости от вложенных средств

4. Организация сбора и обработки исходных данных по оборудованию. Доводы и рецепты противников статистики
Статистика лжёт, поскольку «в одну реку нельзя войти дважды»: оборудование, отказывающее сегодня, уже далеко не то, которое отказывало 10 лет назад. Поэтому: работайте в соответствии с требованиями РД и слушайте мнение экспертов – в этом залог надёжной, безопасной и эффективной эксплуатации оборудования.
Статистика лжёт, поскольку надёжность исходных данных сомнительна – они собираются и поставляются немотивированными людьми. Поэтому: работайте в соответствии с требованиями РД и слушайте мнение экспертов …
Объём исходной информации непомерно огромен, её невозможно систематизировать и обработать. Поэтому: надо смотреть и делать выводы «по-крупному», а «частности» (т.е. техническое состояние, надёжность, риски оборудования) – удел владельца оборудования.
«То там поработаем, то здесь поработаем»: не бойтесь бессистемного подхода к сбору исходной информации – ваша база данных будет пополняться естественным образом по мере выполнения вами новых работ по новым договорам.

Использование трендов. Пример неудовлетворительного планирования и выполнения ремонтов и замен. Динамика повреждаемости критических элементов пылеугольного энергоблока 300 МВт. Двухкорпусный котёл П-50

Надёжность и технический риск
основного оборудования энергоблоков

Группы энергоблоков с повышенным индексом
технического риска

Надёжность и риск эксплуатации сложных восстанавливаемых систем
Электрические системы,
сети
Тепловая электростанция

Технологическая схема процесса
Общий логико-вероятностный метод анализа надёжности
и риска сложных систем
Схема функциональной целостности (СФЦ)
Логическая функция работоспособности системы
Вероятностная функция
Моделирование работоспособного состояния системы
Программное обеспечение: ПК АРБИТР

Основной графический аппарат СФЦ
Чему соответствует
Элемент системы
Результат событий
Последовательное
соединение
элементов
Параллельное
соединение
элементов

Примеры схем функциональной целостности (СФЦ) энергетических объектов, оценка и анализ надёжности
СФЦ электростанции
СФЦ электрических систем, сетей
Диаграммы вкладов элементов
в надёжность системы

Оценка риска эксплуатации электростанции
Риск (средний ущерб), сопутствующий эксплуатации ТЭЦ в течение одного года равен:

Апробация методики количественной оценки
надёжности/рисков основного оборудования
Методика апробирована в 2008 – 2009 г.г. в рамках разработки мероприятий, направленных на обеспечение надёжной эксплуатации и увеличение межремонтного периода основного оборудования:
- 6-ти энергоблоков Каширской ГРЭС-4
- 12-ти энергоблоков Сургутской ГРЭС-1
- 8-ми энергоблоков Ириклинской ГРЭС
- 2-х энергоблоков Нижневартовской ГРЭС
В частности, было установлено, что:
- межремонтный период на основном оборудовании может быть увеличен до 50000 часов, однако, оптимальный уровень надёжности основного оборудования может быть обеспечен только в случае предложенной оптимизации сроков вывода оборудования в ремонт и своевременного проведения укрупнённых замен.

Алгоритм действий, направленных на оптимизацию уровня надёжности и риска энергетических объектов

Использование баз данных и обработанной статистики для оптимизации надёжности/рисков энергетических объектов

Использование баз данных и обработанной статистики для оптимизации надёжности/рисков энергетических объектов

Использование баз данных и обработанной статистики для оптимизации комплексного показателя электростанции
Х1 = Киум
Х2 = Nср/Nу
Х3 = 1-Кнп
Х4 = 1/B
Сопоставительный анализ показателей надёжности, технического использования и экономичности блочных электростанций

Принципиальные требования к сбору и обработке статистики по оборудованию
Обеспечение научно-техническим центром конфиденциальности предоставляемой информации
Работа должна выполняться на долгосрочной основе
В работу должно быть вовлечено максимально большое
количество генерирующих компаний
Объём и периодичность предоставляемой информации должны быть минимально необходимыми и в тоже время достаточными для выполнения надёжного анализа и составления адекватных рекомендаций и прогнозов по оборудованию
Организации – поставщику сведений должно быть обеспечено получение выгоды за счёт предоставления статистических отчётов по надёжности, состоянию парка однотипного оборудования и методических рекомендаций по эксплуатации, ремонтам, продлению ресурса и др.

Статистическая информация и результаты оценки надёжности/рисков объектов нужны
генерирующим компаниям
государственным управляющим структурам
Системному Оператору и сетевым компаниям
заводам-изготовителям
проектным организациям

Ближайшие задачи по восстановлению, учёту и обработке отраслевой отчётности по оборудованию
распоряжение Минэнерго РФ о сборе данных по оборудованию энергетических объектов
установление детализированного по элементам перечня оборудования электростанций, сетей, подлежащего мониторингу и статистической отчётности
ревизия, актуализация существующих и разработка новых правил сбора, обработки и обмена статистикой, отвечающих современным условиям перехода к рыночным отношениям в электроэнергетике и потребностям в статистической информации со стороны генерирующих компаний, заводов-изготовителей, государственных управляющих структур