Stromerzeugung in Russland:Predictive Analytics des IoT rettet Leben, nicht nur Profit

In Westeuropa können Sie an die Sicherheit der Stromversorgung denken, indem Sie die Regulierungsbehörde zufrieden stellen und Geldstrafen vermeiden. In der extremen Kälte Russlands und Kasachstans sagt Jeremy Cowan,  Im Fokus steht die Rettung von Menschenleben durch die Vermeidung von unerwarteten Abschaltungen der Stromerzeugung.

Das ist nicht nur Übertreibung. Eine riesige Explosion in einem russischen Wasserkraftwerk vor einigen Jahren führte zu einem massiven Stromausfall und als direkte Folge kamen bei der Kälte Menschen ums Leben.

Es war daher aufschlussreich, kürzlich mit einem Team von ROTEC JSC zu sprechen, um zu erfahren, wie sie den russischen Stromerzeugungssektor seit 2015 digitalisieren und einige solide Ergebnisse erzielen. Das PRANA-System ist bereits auf 22 Kombikraftwerken und Verbrennungsturbinen mit einer Leistung von mehr als 3,2 GW in ganz Russland und in Kasachstan installiert. Der Wert der vernetzten Ausrüstung übersteigt 4 Milliarden US-Dollar.

PRANA kann Fehler bis zu zwei bis drei Monate vor einem Ereignis erkennen. Es wird nur ein Monat benötigt, um das PRANA Predictive Analytics and Remote Monitoring System auf einem beliebigen Industrieobjekt zu installieren und einzurichten. PRANA wird für eine Vielzahl von Geräten verschiedener Hersteller verwendet und ist unabhängig von Originalgeräteherstellern (OEMs).

„2011 haben wir mit der Forschung zur Fernüberwachung von Stromerzeugungsanlagen begonnen“, sagt Alexander Levin von ROTEC. „Aber Überwachung allein reicht nicht aus, es ist entscheidend, unerwartete Abschaltungen zu vermeiden. Stromkonzerne würden in Russland in solchen Fällen mit hohen Geldstrafen belegt, da es sich nicht nur um Geldverluste handelt, bei extremer Kälte würden Menschen sterben.“

Inzwischen überwacht ROTEC 22 Werke in Russland und eine in Kasachstan. Und es gibt weitere Anwendungen in der Öl- und Gasindustrie. Mit neuen Schallemissionsmethoden kann das Unternehmen große Rohre, Lagertanks und andere Geräte vor der Öl- und Gasversorgungsleitung überwachen.

Maxim Lipatov, technischer Direktor des PRANA-Projekts, erklärt:„Sulzer ist einer unserer wichtigsten Kunden und bietet Dienstleistungen für Gasturbinen verschiedener OEMs wie Siemens und GE an. Für jede Geräteeinheit erstellen wir ein mathematisches Modell und sammeln Daten, die wir mit einem idealen Modell vergleichen. Temperaturen, Öl- und Kraftstoffdruck und andere wichtige Informationen werden rund um die Uhr live aus russischen Werken übermittelt. Wenn also etwas nicht stimmt, können unsere Experten sagen, was zu tun ist.“

Lipatov zeigte Ihrem Korrespondenten ein Tablet mit Live-Datenfeeds von Stromerzeugungskunden. Auf einem Bildschirm waren die 10 wichtigsten Systemabweichungen zu sehen. „Wir können sehen, dass es sich um einen Defekt oder eine Verschlechterung eines Systems handeln kann. Ingenieure haben Zeit für die Planung von Wartungsarbeiten und sparen so viel Geld“, sagt Lipatov. „Wenn Sie ein Gerätebesitzer sind, können Sie den Status kontinuierlich sehen, alle Parameter und Daten werden protokolliert und es zeigt, wie Menschen auf Ihre Alarme reagieren. Daher sind Unternehmen jetzt transparent. Wir haben über 300 Modelle, sie sind alle einzigartig für jede Turbine, jeden Kompressor und jeden Kessel.“

„Wir sind unabhängig von den OEMs und objektiver“, ergänzt Levin. „Unser System vereint alle Geräte verschiedener Hersteller.“ Und wie die obige Folie zeigt, arbeitet ROTEC mit verschiedenen Geräten verschiedener OEMs zusammen, darunter ABB, Alstom, Ansaldo, GE, Power Machines, Siemens und Ural Turbine Works.

Vorbeugender Alarm

Wenn es ein Problem gibt, fährt Lipatov fort:„Wir bekommen einen präventiven Alarm. Es ist nicht wie SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition); wenn das Alarm schlägt, ist es schon zu spät. Beim IoT (Internet der Dinge) geht es um Konnektivität, es ist kein großes Problem, Informationen in einer Datenbank zu sammeln.“

PRANA zielt darauf ab, die Daten zu vereinheitlichen und zu einem Standard zu machen, indem es in großen Archiven gesammelt wird. „Je mehr wir haben“, sagt Levin, „desto genauer wird es. Wir verwenden Elemente der neuronalen Vernetzung und künstlicher Intelligenz.“

ROTEC verhandelt jetzt über die Lieferung des PRANA-Systems an Kernkraftwerke und Wasserkraftwerke, Organisationen, die für ihre Konservativität bekannt sind, und testet alles. Im Gegensatz dazu hat das Unternehmen neue kasachische Partner, die der Digitalisierung gegenüber deutlich aufgeschlossener sein sollen als Partner in der Russischen Föderation.

Der Wert des Systems für den Umgang mit abgelegenen, hochwertigen Objekten in Sibiriens Öl- und Gasindustrie sollte nicht unterschätzt werden. Zum Beispiel können Gasturbinen und Gas-Booster-Kompressoren, die Öl und Gas aus Sibirien pumpen, so weit entfernt sein, dass sie einen Helikopterflug von der nächsten Stadt entfernt sind. Die Entfernungen in der Region können enorm sein und die Logistik ist das ganze Jahr über sehr schwierig. Tatsächlich gibt es im Sommer möglicherweise überhaupt keine Straßenverbindungen und sie sind nur geöffnet, wenn der Boden im Winter gefroren ist. Unter diesen Umständen ist es von entscheidender Bedeutung, dass ROTEC in dieser 6-7-monatigen Sommerperiode Ausfälle vermeiden kann. Das Unternehmen ist für Industrieanlagen im Wert von 4 Milliarden US-Dollar verantwortlich. Und während Levin zugibt, dass sie nicht das einzige Unternehmen dieser Art in Russland sind, sagt er, das einzige mit einer solchen Referenzliste.

Es liegt eine gewisse Ironie darin, dass das Team gelegentlich auf Feindseligkeit von Betriebsteams in Kraftwerken gestoßen ist. Sie waren wie Könige in ihren Königreichen und verlieren die Kontrolle, da alle Schritte, die unternommen werden müssen, jetzt für das Management zu 100% transparent sind.

Langfristige Serviceverträge

Sulzer ist einer der bekanntesten Partner von ROTEC und arbeitet seit 2016 mit dem Moskauer Unternehmen zusammen. Es hat eine „riesige Anzahl langfristiger Serviceverträge“, so Dmitriy Maslov, Sales &Marketing Director bei Sulzer Turbo Services Rus. LLC.

In diesem Markt sagt er:„Man muss sehr effizient sein. Das bedeutet Planung und Transparenz. Wir kennen den Zustand jeder Maschine, wir wissen, was uns beim Öffnen erwartet. Wenn ein Lager benötigt wird und nicht auf Lager ist, kann die Herstellung bis zu vier Monate dauern. Kraftwerke können wegen des Risikos für die Kunden nicht stillgelegt werden, daher ist bei PRANA jede Entscheidung individuell.

Wie Maslov sagt:"Für uns ist das Transparenz, unser Ziel ist es, dem Kunden zu helfen, effizient zu sein. Bei der Siemens Gasturbine V94.2 haben wir die Maschinenausfallzeit um bis zu 20 % verkürzt. Wir haben die Teile für den Kunden vorbereitet, von denen wir sehen konnten, dass sie benötigt werden. Normalerweise dauert es zwei Wochen, bis ein Teil geliefert wird, und als wir das Teil vor Ort fertig hatten, sagte der Kunde:„Es ist wie von Zauberhand.“

Maxim Lipatov von ROTEC kommentiert:„In einer Turbine und einem GuD-Kraftwerk gab es pro Jahr 20-30 Stillstände jeder Einheit. Jetzt sind sie alle geplant und es gibt maximal 10 Shutdowns.“
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